Monitorización del rendimiento de bombas de calor
Leer el contador de energía térmica por M-Bus y medir toda la electricidad incluida en el mismo periodo permite calcular COP y un factor de rendimiento medido.
- Medir
- Calor entregado, electricidad de la bomba de calor, bombas de circulación y auxiliares, temperaturas de la fuente y de impulsión
- Calcular
- COP de bombas de calor en directo con potencias válidas; factor de rendimiento estacional solo con totales de energía completos y coincidentes durante la temporada definida
- Sensores
- ZHM-21, lee el registro de energía propio del contador térmico mediante M-Bus cableado Ficha técnica: Interfaz M-Bus
- En el emplazamiento
- Gateway ZGW-20, sensores calculados, con las entradas conservadas junto al resultado Ficha técnica: Gateway
Qué electricidad cuenta como entrada
Un plan de monitorización de una bomba de calor comercial empieza por el límite de medida, no por la fórmula. La bomba de calor aislada parece rendir mejor que el sistema donde funciona. Decida de antemano si las bombas de fuente y de carga, los controles y cualquier calentador de apoyo entran en el cociente; indique ese límite junto a cada resultado y mida todas las entradas incluidas sin solapamientos.
| Solo el equipo | Sistema | |
|---|---|---|
| Entrada eléctrica | Solo la alimentación de la bomba de calor | Bomba de calor, bombas de circulación, controles y calefacción de apoyo |
| Responde a | Cómo rinde la máquina | Cuánta electricidad requiere realmente producir el calor |
| Cuidado con | Un valor alto que excluye las bombas | El calentador auxiliar puede asumir la carga sin que se advierta |
Equipos para medir el COP de una bomba de calor
Utilice una interfaz por contador térmico compatible y un contador eléctrico por alimentación sin solapamientos dentro del límite declarado. Los registros del controlador y una temperatura de contexto independiente son opcionales: inclúyalos solo si la interfaz disponible, el mapa de registros y la posición responden a una pregunta operativa definida.
Lee la energía térmica entregada, el volumen y las temperaturas del contador
1 por contador un contador conectado por interfaz
Cable libre de 2 m hasta el contador, de 300 a 9.600 baudios y hasta 1.000 m de cable
Alimentación de la bomba de calor y de cada bomba o calentador auxiliar dentro del límite
1 por alimentación trifásico, de 3 o 4 hilos
- Elija la corriente nominal de los transformadores de corriente por alimentación: núcleo partido de 120 A o bobinas Rogowski de 300 A, 1 kA y 3 kA
Conserva los registros de calor, electricidad y contexto y evalúa los cálculos instantáneos configurados en Edge
Comience con 1 por zona de la instalación y después haga un estudio en el emplazamiento se comprueban número de dispositivos, recorridos cableados y cobertura de radio
Si el controlador tiene un mapa de registros publicado
Modo de funcionamiento, consigna, desescarche y estado del compresor obtenidos del controlador de la bomba de calor
1 por controlador hasta 30 registros
Si todavía no hay una temperatura de fuente fiable
Temperatura de la fuente o exterior con la que debe interpretarse el rendimiento
1 por punto sonda impermeable de 2,5 m
1 sonda impermeable con cable de 2,5 m
±0,2 °C de −20 a 70 °C, ±0,5 °C de −40 a 105 °C
Defina los límites térmico y eléctrico
La energía térmica entregada y todas las entradas eléctricas incluidas deben cubrir por completo el mismo periodo. El COP calculado a partir de potencias también requiere valores actuales referidos al mismo momento de funcionamiento. Si una entrada es estimada, obsoleta o falta, el resultado hereda esa limitación.
Del límite de la bomba de calor a un resultado defendible
La salida térmica, la entrada eléctrica y el contexto operativo opcional siguen vías de adquisición distintas antes de que Edge conserve los registros identificados y evalúe los cálculos configurados.
- M-Bus
- Zigbee
- Enlace
- Edge
- Plataformas
| Ubicación | Qué indica la medición | Referencia | Sensor |
|---|---|---|---|
| Calor entregado | Energía térmica entregada al circuito de carga declarado, o potencia térmica si el contador la expone | Utilice el registro de energía acumulada propio del contador térmico para los totales por periodo; trate cualquier registro de potencia térmica disponible como un valor instantáneo distinto OMS | ZHM-21 (en esta página) |
| Electricidad de la bomba de calor | Entrada consumida por la máquina en su propia alimentación | Sentido, relación y asignación de fases de los TC verificados frente a una condición de funcionamiento conocida | ZEM-65 (en esta página), alimentación del equipo |
| Bombas y calefacción de apoyo | El resto de la entrada, que distingue el rendimiento del equipo del rendimiento del sistema | Cada alimentación indicada dentro del límite tiene su propio contador | ZEM-65 (en esta página), uno por alimentación |
| Temperatura de contexto declarada | Una temperatura de fuente, exterior o almacenamiento con la que comparar el rendimiento | Anote la posición exacta de la sonda; este punto de contexto no es el par emparejado de temperaturas del contador térmico Ficha técnica: Sensor de temperatura con sonda | TES-21 (en esta página) |
| Modo y desescarche | Contexto opcional para saber si un periodo correspondió a calefacción, agua caliente o desescarche | Utilice registros del controlador solo si se confirman el modelo, firmware y mapa de registros Ficha técnica: Interfaz Modbus | ZMB-31 (en esta página) |
Mida por separado el calentador de apoyo. Un calentador de inmersión o de resistencia en el mismo cuadro reduce el rendimiento del sistema aunque la bomba de calor no cambie. Mídalo por separado.
Incluya los periodos de desescarche. Excluirlos mejora artificialmente el resultado. Consérvelos junto con el estado que los identifica.
Utilice el registro de energía para el COP de un periodo. Un registro de energía térmica acumulada permite un cálculo por periodo. Un registro de potencia térmica permite calcular COP instantáneo solo si las entradas de potencia eléctrica correspondientes son actuales y válidas. No deduzca una potencia instantánea restando en silencio totales acumulados poco frecuentes.
Calcule COP y el factor de rendimiento de un periodo medido
El COP instantáneo utiliza potencias térmicas y eléctricas válidas del mismo momento de funcionamiento. El factor de rendimiento de un periodo medido utiliza totales de energía completos entre exactamente los mismos instantes de inicio y fin. Llámelo SPF solo cuando el periodo y el límite representen realmente la temporada definida.
COP = heat rate ÷ (heat-pump power + included auxiliary power)
PFperiod = delivered heat energy ÷ (heat-pump energy + included auxiliary energy)- heat rate
- potencia térmica útil instantánea procedente del contador térmico, en kW
- heat-pump power
- entrada eléctrica de la bomba de calor, en kW
- included auxiliary power
- entrada auxiliar incluida, en kW
- delivered heat energy
- variación de la energía acumulada del contador térmico durante todo el periodo, en kWh
- heat-pump and auxiliary energy
- energía eléctrica durante el mismo periodo, en kWh
Ejemplo práctico
Durante una semana, el registro de energía del contador térmico aumenta 1.240 kWh. La bomba de calor consume 340 kWh y sus bombas de circulación incluidas, 42 kWh durante esa misma semana completa. El factor del periodo medido es 1.240 ÷ 382 = 3,2. Todavía no es un factor de rendimiento estacional. Si se excluyeran las bombas, el resultado sería 3,6 para el mismo edificio y la misma producción de calor; por eso el límite debe acompañar al número.
En Edge
Un cálculo instantáneo de Edge puede dividir la potencia térmica actual por la suma de las potencias eléctricas seleccionadas. Las entradas pueden llevar marcas temporales distintas: aplique una política para entradas obsoletas y compruebe la marca temporal del resultado; un resultado mostrado anteriormente puede permanecer tras una evaluación suprimida. Trate una entrada eléctrica nula o casi nula como denominador inválido. Calcule factores de periodo a partir de registros de energía completos y alineados, resolviendo reinicios de registros, rearranques y lagunas antes de dividir.
Comprobaciones de puesta en marcha
Verifique cada entrada antes de comunicar el cociente a nadie.
-
El contador térmico se lee igual que su pantalla
Compare la energía, el volumen y las temperaturas de Edge con la pantalla del propio contador en el mismo momento.
Se supera si todos los valores y unidades coinciden con los mostrados por el contador.
-
Todas las alimentaciones incluidas están medidas
Recorra los cuadros y enumere cada alimentación dentro del límite; después localice su contador en Edge.
Se supera si la lista coincide con los contadores y se documenta expresamente toda alimentación excluida.
-
Se comprueba el contexto del controlador, si se usa
Si se incluyen datos del controlador, verifique modelo, firmware y mapa de registros exactos; después contraste con la instalación los estados disponibles de calefacción, agua caliente y desescarche.
Se supera si cada estado disponible coincide con la instalación, los códigos desconocidos siguen identificados como desconocidos y no se excluyen periodos de rendimiento sin indicarlo.
-
Una entrada ausente impide obtener el resultado
En un entorno de prueba aprobado, detenga o simule una entrada térmica o eléctrica más allá del umbral de obsolescencia; compruebe el valor y la marca temporal del resultado antes y después de la recuperación o el reinicio.
Se supera si la evaluación se suprime o se marca claramente como inválida, ningún valor ausente pasa a cero y cualquier resultado anterior se reconoce por su marca temporal más antigua.
-
Una entrada nula no puede producir un COP verosímil
En un entorno de prueba aprobado, evalúe el cálculo con una entrada eléctrica total nula o casi nula.
Se supera si la protección del denominador impide obtener un resultado finito de rendimiento y la condición es visible para el operador.
-
Un periodo calculado a mano
Tome los totales de calor y electricidad al inicio y al fin de un periodo completo, compruebe reinicios y lagunas, y divida las diferencias a mano.
Se supera si el resultado manual coincide con el cálculo del periodo medido para el mismo límite y las mismas marcas temporales exactas.
Límites de esta medida
Un valor de rendimiento describe el periodo, el límite y las condiciones meteorológicas en que se midió.
- Un COP instantáneo no es una cifra estacional ni equivale al punto de ensayo del fabricante.
- Un día, una semana o parte de una temporada de calefacción produce un factor de rendimiento del periodo medido, no automáticamente un SPF.
- Un factor de rendimiento basado en una salida térmica estimada hereda la incertidumbre de esa estimación, por precisa que parezca la aritmética.
- Comparar dos temporadas implica comparar dos condiciones meteorológicas, salvo que se indiquen las condiciones de la fuente junto con el resultado.
- La monitorización no aprueba nada relativo al diseño del refrigerante, eléctrico, hidráulico o de presión.
Fuentes
- Especificación OMS, volumen 2: comunicación primaria (se abre en una pestaña nueva) Grupo OMS
- Decisión 2013/114/UE de la Comisión: directrices para calcular la energía renovable procedente de bombas de calor (se abre en una pestaña nueva) (se abre en una nueva pestaña) Comisión Europea
- Ficha técnica: Interfaz M-Bus (se abre en una pestaña nueva) EpiSensor. Especificaciones, rangos y códigos de pedido.
Contenido relacionado
- ResumenMonitorización energética
- CalculadoraComprobación de contadores de energía térmica
- GuíaLímites de medida del rendimiento de equipos
Dispositivos de terceros para esta aplicación
Más dispositivos en el directorio: Energy meters (56), Current transformers (7), Temperature and humidity sensors (21)
Defina qué electricidad cuenta antes de medir el SPF
Un ingeniero puede acordar el límite, comprobar que el contador se puede leer tal como está instalado y dimensionar los contadores eléctricos.