Transformacja energetyczna, której celem jest ograniczenie globalnego ocieplenia i jego skutków, wymaga głębokiej dekarbonizacji sektorów o wysokim poziomie emisji gazów cieplarnianych, w tym ciepłownictwa. Według danych Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) z 2023 r., systemy ogrzewania i chłodzenia odpowiadają za około 50% globalnego zapotrzebowania na energię pierwotną, a ponad 70% tego zapotrzebowania jest pokrywane przez paliwa kopalne, takie jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W drugiej części artykułu zaprezentowano nowatorskie rozwiązanie konstrukcyjne zasobnika buforowego oraz wyniki badań jego wpływu na efektywność energetyczną instalacji pomp ciepła. Omówiono problematykę związaną ze standardowymi rozwiązaniami, w szczególności wpływ mieszania się strumieni wody zasilającej i powrotnej w obiegach hydraulicznych; proces ten prowadzi do spadku temperatury zasilania w obiegu wtórnym, a zatem do pogorszenia wskaźników efektywności energetycznej pompy ciepła (COP). W artykule przedstawiono również szczegóły konstrukcji i zasady działania nowego układu regulacji przepływu, który został zintegrowany z zasobnikiem buforowym, pozwalając na skuteczne ograniczenie negatywnych skutków mieszania strumieni wody. Badania wykazały, że zastosowanie opracowanego rozwiązania pozwala na znaczną poprawę efektywności energetycznej, szczególnie w najbardziej wymagającym scenariuszu, gdy przepływ w obiegu wtórnym jest większy niż w obiegu pierwotnym.
EN
The second part of the article presents an innovative design solution of the buffer tank and the results of research on its impact on the energy efficiency of heat pump installations cooperating with this type of tanks. Issues related to standard solutions were discussed, in particular the impact of mixing the supply and return streams in the hydraulic circuits, which leads to a drop in the supply temperature in the secondary circuit, and thus deterioration of the heat pump’s energy efficiency indicators (COP). The article presents details of the construction and principles of operation of the new flow control system, which was integrated with the buffer tank, allowing for effective reduction of the negative effects of mixing streams. Research has shown that the use of the developed solution allows for a significant improvement in energy efficiency, especially in the most demanding scenario, when the flow in the secondary circuit exceeds the flow in the primary circuit.
Niniejszy artykuł zajmuje się problematyką zgodności inwerterowej pompy ciepła z przekształtnikiem opartym na prostowniku sześciopulsowym z normą PN-EN 61000-3-2. Analizuje się różne rodzaje filtrów uwzględniając ich skuteczność, cenę oraz straty mocy wpływające na sprawność całego urządzenia.
EN
The article deals with the problem of compliance of an inverter heat pump with an inverter based on a six-pulse rectifier with EN 61000-3-2. Different types of filters are analyzed, considering their effectiveness, price and power losses affecting the efficiency of the whole device.
Elementem transformacji energetycznej jest m.in. tworzenie budynków o niemal zerowym zużyciu energii, która powinna pochodzić w jak największym stopniu ze źródeł odnawialnych i być wytwarzana na miejscu lub w pobliżu. Dekarbonizacja zasobów budowlanych to ważny element działań związanych ze zmianami klimatu – zapobiegania im i łagodzenia ich skutków oraz adaptacji do nich. Kluczowe jest w tym kontekście zmniejszanie emisji, zwłaszcza CO2, powodujących szybkie zmiany klimatu. Pompy ciepła są alternatywą dla źródeł ciepła wykorzystujących takie nośniki energii jak gaz czy węgiel i mogą być skutecznie wykorzystywane w budynkach wielorodzinnych, a także w procesie dekarbonizacji sieci ciepłowniczych.
Czy pompy ciepła powietrze/woda sprawdzą się przy modernizacji istniejących mieszkalnych budynków wielorodzinnych? Doświadczenia szwajcarskie sprzed kilku lat wskazują na duży potencjał takiego rozwiązania.
Każdy zakład produkcyjny wykorzystuje dużą ilość energii, dostarczanej w postaci energii elektrycznej i paliw kopalnych. Około 20% energii wpływającej do zakładów wykorzystywane jest zazwyczaj na potrzeby oświetlenia oraz zasilania urządzeń zamieniających energię elektryczną w mechaniczną. Czy oznacza to zatem, że 80% energii pierwotnej wykorzystywane jest w procesie wytwarzania? W większości branż przemysłowych odpowiedź jest jednoznacznie przecząca. Tylko niewielka część energii pierwotnej zawarta jest w produkcie końcowym, a jej olbrzymie ilości to głównie ciepło odpadowe, uciekające poprzez kominy, wieże chłodnicze lub w ściekach. To właśnie w cieple odpadowym należy szukać wymiernych, często ogromnych oszczędności dla zakładów oraz korzyści dla planety.
Szybki rozwój technologii w branży HVAC sprawia, że urządzenia zyskują coraz szersze możliwości i funkcje, a ich klasyfikacja i nazewnictwo nierzadko wprawiają w zakłopotanie nawet inżynierów i specjalistów. Przekonanie, że nomenklatura nie ma istotnego wpływu na praktykę branży budowlanej i instalacyjnej, może być mylące. Przykładem jest często podnoszona kwestia, czy klimatyzator i pompa ciepła powietrze/powietrze to takie same urządzenia. Pomimo niewielkich różnic technicznych występują bowiem istotne różnice w ich klasyfikacji w ramach działań termomodernizacyjnych oraz korzystania z pomocy publicznej i ulg podatkowych.
Hybrydowe systemy grzewcze wykorzystują kombinację dwóch lub więcej technologii generujących ciepło z różnych nośników energii w celu zapewnienia ogrzewania i ciepłej wody w budynku. Budowa współczesnych układów hybrydowych korzystających z zaawansowanych systemów sterowania umożliwia naprzemienne produkowanie energii według zmiennych priorytetów – np. cen nośników energii lub emisji CO2 – z zachowaniem pełnego komfortu temperaturowego w pomieszczeniach. Hybrydowe układy pomp ciepła z kotłami, głównie gazowymi, mogą odegrać ważną rolę w procesie dekarbonizacji niektórych segmentów budynków.
Budynki mieszkalne będące pod opieką konserwatora zabytków mają spory potencjał obniżenia zużycia energii. Jednak ograniczenia konserwatorskie oraz lokalizacja obiektów w gęstej tkance miejskiej mają duży wpływ na możliwy zakres prac termomodernizacyjnych. W celu zwiększenia efektywności energetycznej budynków przy jednoczesnej ochronie tkanki architektonicznej warto rozważyć przeprowadzenie głębokiej termomodernizacji obejmującej ocieplenie przegród od wewnątrz, wymianę stolarki, a także modernizację instalacji i źródła ciepła, np. współpracę istniejących węzłów ciepłowniczych z pompami ciepła czy kolektorami słonecznymi. Przemyślane działania termomodernizacyjne pozwalają zachować walory zabytkowe obiektów i wydłużyć ich czas życia. Związane z tymi działaniami obniżenie zużycia energii i wykorzystanie OZE minimalizują negatywny wpływ eksploatacji budynku na środowisko i przyczyniają się do podniesienia jakości życia mieszkańców oraz uniezależniania się od importowanych i kopalnych nośników energii.
EN
Residential buildings under conservation care have a high potential for reducing energy consumption. However, conservation restrictions and the location of the buildings in dense urban tissue have a major impact on the possible scope of thermomodernization actions. In order to increase the energy efficiency of buildings, while protecting the architectural value, it is worth considering deep thermomodernization including insulating the envelope from the inside, replacing woodwork, as well as upgrading the installation and heat source, for example, the cooperation of existing district heating substations with heat pumps or solar collectors. Well-considered thermal modernization measures help preserve the historic qualities of buildings and extend their lifespan. The associated reduction in energy consumption and use of RES minimize the negative impact of building operation on the environment and contribute to raising the quality of life of residents and gradual independence from imported energy carriers.
Artykuł podejmuje tematykę związaną z obecnymi trendami i przyszłymi możliwościami stosowania czynników roboczych w chłodnictwie, klimatyzacji i pompach ciepła. Przedstawia problem wpływu czynników chłodniczych na środowisko naturalne, wskazuje obecne założenia prawne dotyczące użytkowania, gospodarowania i wycofywania szkodliwych czynników chłodniczych z użycia. Przedstawia również perspektywy i przyszłą prawdopodobną strukturę zależności pomiędzy danymi zastosowaniami a czynnikami chłodniczymi w zależności od obszarów świata.
EN
The article deals with current trends and future possibilities for the use of working refiigerants in refrigeration, air conditioning and heat pumps. It delineates the problem of the environmental impact of refrigerants, points out current legal assumptions regarding the use, management and phasing out of harmful refrigerants from use. It also presents the prospects and future probable structure of the relationship between given applications and refrigerants according to areas of the world.
W artykule przedstawiono wpływ dyrektywy w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD) na sektor budynków jednorodzinnych w Polsce. Dla typowego budynku jednorodzinnego wyznaczono wskaźnik rocznego zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną wynoszący 245 kWh/(m2.rok). Dzięki temu pokazano, że wdrożenie dyrektywy EPBD będzie wymagało przede wszystkim pokrycia zapotrzebowania na ciepło przy pomocy OZE. W tym celu dla rozważanego budynku, wykorzystując program Audytor OZC 6.8 Pro, wyznaczono sumaryczne zapotrzebowanie na moc cieplną wynoszące 10,8kW oraz dobrano przykładową powietrzną pompę ciepła. Z uwagi na fakt, iż pompa ciepła konsumuje energię elektryczną wykazano, iż spełnienie wymagań dyrektywy EPBD nie będzie możliwe bez doboru mikroinstalacji fotowoltaicznej. W związku z powyższym w rozważanym przykładzie, przy pomocy programu HOMER Pro x6, zastosowano instalację PV o mocy 13 kW. Analiza ekonomiczna wykazała, że prosty czas zwrotu (SPBT) rozważanych inwestycji wynosi 6 lat. W związku z wysokimi nakładami inwestycyjnymi oraz długim okresem zwrotu, dostosowanie istniejących budynków jednorodzinnych w Polsce do warunków zeroemisyjnych będzie zatem wymagało szerszego wsparcia ze strony Państwa. W skali całego kraju koszt wdrożenia dyrektywy EPBD tylko w sektorze istniejących budynków jednorodzinnych oszacowano na 340 mld zł.
EN
The article presents the impact of the Energy Performance of Buildings Directive (EPBD) on the single-family building sector in Poland. For a typical single-family building, the annual non-renewable primary energy demand was determined to be 245 kWh/(m2*year). This showed that the implementation of the EPBD Directive will first of all require covering the heat demand with renewable energy sources. For this purpose, for the considered building, using the Audytor OZC 6.8 Pro program, the total thermal power demand was determined to be 10,8kW and an example air-source heat pump was selected. Due to the fact that heat pump consumes electricity, it has been shown that meeting the requirements of the EPBD directive Will not be possible without a selection of a PV micro-installation. Therefore, in the example under consideration, a PV installation With a capacity of 13 kW was chosen using the HOMER Pro x6 program. The economic analysis revealed that the simple payback time (SPBT) of the considered investments is 6 years. Due to high investment outlays and long payback period, adapting existing single-family buildings in Poland to zero-emission conditions will therefore require broader support from the state. On a national scale, the cost of implementing EPBD directive only in the sector of existing single-family buildings was estimated at PLN 340 billion.
Pompy ciepła jako systemy grzewcze stają się coraz bardziej popularne. Ich efektywność energetyczna warunkuje możliwości szybkiego zwrotu poniesionych kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych.
W artykule przedstawiono stan wykorzystania energii geotermalnej w wybranych krajach UE w dwóch kierunkach: w procesie produkcji energii elektrycznej oraz do wytwarzania ciepła. W Polsce udział zainstalowanej mocy energii elektrycznej pochodzącej z energii geotermalnej wynosi zaledwie 0,27% mocy pozyskanej ze wszystkich źródeł OZE, zaś pozyskanie ciepła jest odpowiednio na poziomie 26,03%. Zwrócono uwagę, że zasoby geotermalne są użytkowane na różne sposoby i z różną intensywnością. W globalnym wykorzystaniu tej energii pierwsze miejsce zajmują geotermalne pompy ciepła. O ich wysokim potencjale wdrożeniowym decydują między innymi skala zastosowań i pozytywne opinie dotychczasowych użytkowników, dostępność rozwiązań technicznych w tym zakresie na całym rynku wewnętrznym UE, bogata oferta ze strony producentów pomp i instalatorów, często wzbogacona o możliwość współpracy z systemami fotowoltaicznymi czy magazynowaniem ciepła, a także możliwość uzyskania wsparcia finansowego inwestycji. Dopiero drugie miejsce w aspekcie wykorzystania energii geotermalnej zajmuje ciepłownictwo sieciowe. W tym przypadku koszty przedsięwzięcia niezwykle wzrastają w związku z koniecznością wykonania sieci otworów wiertniczych czy ze względu na ryzyko, jakie niesie ze sobą proces poszukiwań horyzontów geologicznych o pożądanych parametrach hydrotechnicznych i do tego w perspektywicznym interwale czasowym. Zaprezentowano wieloletni program rozwoju wykorzystania zasobów geotermalnych w Polsce na lata 2022–2040, a w pewnych obszarach do roku 2050, opublikowany przez Ministerstwo Klimatu i Środowiska. W ramach realizacji tego programu ustanowiono między innymi projekt pod nazwą „Udostępnienie wód termalnych w Polsce” – dotyczący odwiercenia 15 otworów dla poszukiwania i rozpoznania wyżej wymienionych wód w najbardziej perspektywicznych rejonach kraju pod względem możliwości eksploatacji źródeł geotermii głębokiej. Przedstawiono priorytetowe programy dotacyjne ukierunkowane na rozwój ogrzewnictwa indywidualnego, cieszące się w Polsce bardzo dużym zainteresowaniem. W programach takich jak „Mój Prąd”, „Moje Ciepło”, „Czyste Powietrze” istnieje możliwość uzyskania dofinansowania ze środków unijnych, między innymi do instalowanych pomp ciepła. Omówiono prace badawcze zrealizowane w Instytucie Nafty i Gazu – Państwowym Instytucie Badawczym, między innymi w zakresie możliwości wykorzystania sczerpanych złóż węglowodorów dla celów geotermalnych, biorąc pod uwagę możliwość zastosowania CO2 jako nośnika energii geotermalnej w procesie jego sekwestracji. Zaprezentowano zagadnienia tworzenia numerycznych modeli obiektów geotermalnych, doboru odpowiednich receptur płuczek wiertniczych, zaczynów cementowych czy płynów eksploatacyjnych przy uwzględnieniu podwyższonych temperatur i ciśnień.
EN
The article presents the status of the use of geothermal energy in selected EU countries in two directions: in the process of electricity generation and for heat generation. In Poland, the percentage of installed geothermal power capacity is only 0.27% of the power obtained from all RES sources, while the percentage of obtaining heat is at 26.03%, respectively. It was noted that geothermal resources are used in different ways and with different intensities. In the global utilization of this energy, the first place is occupied by geothermal heat pumps. Their high deployment potential is determined, among other things, by the scale of their use and positive feedback from users to date, the availability of technical solutions in this field throughout the EU internal market, a rich offer from pump manufacturers and installers, often enriched by the possibility of combination with photovoltaic systems or heat storage, as well as the possibility of obtaining financial support for the investment. Only the second place in the aspect of the use of geothermal energy is occupied by district heating. In this case, the cost of the project increases tremendously due to the necessity of drilling a network of boreholes, or due to the risks involved in the process of searching for geological horizons with the desired hydrotechnical parameters and, in addition, in a prospective time interval. A multi-year program for the development of the use of geothermal resources in Poland for 2022–2040, and in certain areas until 2050, published by the Ministry of Climate and Environment, was presented. As part of the implementation of this program, among other things, a project called Making Thermal Waters Accessible in Poland was established with the aim of drilling 15 boreholes for the exploration and prospecting of the aforementioned waters in the most promising areas of the country in terms of the possibility of exploiting deep geothermal sources. Priority subsidy programs aimed at the development of individual heating, which are very popular in Poland, were presented. Programs such as Mój Prąd [My Electricity], Moje Ciepło [My Heat], Czyste Powietrze [Clean Air] offer the possibility of obtaining EU funding for, among other things, installed heat pumps. Research work carried out at the Oil and Gas Institute – National Research Institute was discussed, including the possibility of using depleted hydrocarbon deposits for geothermal purposes, taking into account the possibility of using CO2 as a geothermal energy carrier in the process of its sequestration. Issues of creating numerical models of geothermal objects, selection of appropriate recipes for drilling muds, cement slurries or production fluids, taking into account increased temperatures and pressures were presented.
14
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Wprowadzenie: Efektywne przejście transformacji energetycznej wymaga szerszego spojrzenia na problematykę ogrzewania i chłodzenia budynków. Najwyższe współczynniki efektywności energetycznej wraz z możliwością jednoczesnego sieciowego grzania i chłodzenia zapewnia rozproszone ciepłownictwo (szerzej: energetyka rozproszona). Nie tylko wysoka efektywność, ale również możliwość wyrównywania i przesuwania obciążeń sieci elektroenergetycznych, magazynowania ciepła i chłodu czy samowystarczalność węzłów grupowych jest bardzo korzystna. Te korzyści można osiągnąć jedynie stosując rozwiązania systemowe zapewniające racjonalizację wykorzystania ciepła i energii. Cel: Niniejszy artykuł stanowi wprowadzenie do tematyki rozproszonego ciepłownictwa piątej generacji. Przedstawiono naukowe i rzeczowe dowody na potrzebę rozwoju tej technologii w kraju i Europie. Ze względu na niewielką liczbę publikacji na ten temat w Europie i jeszcze mniejszą w Polsce, konieczne jest zwiększanie świadomości środowisk naukowych, branżowych oraz decydentów w tej dziedzinie. Dalszy rozwój Polski w kierunku gospodarki zeroemisyjnej wymaga podejścia systemowego w celu ograniczania emisji ciepła odpadowego z miast i budynków. Metody: Przedstawiono wyniki badań przeprowadzonych z zastosowaniem technologii wierceń na dnie oceanu. Badania te pozwoliły na analizę zmian temperatury powierzchni ziemi 66 milionów lat temu. W graficznym opracowaniu problemu przedstawiono również prognozę zmian temperatury powierzchni ziemi w zależności od podjętych działań klimatycznych. Scharakteryzowano rozwój generacji sieci ciepłowniczych oraz opisano możliwości pozytywnego wpływu sieci piątej generacji na sieci elektroenergetyczne oraz obniżenie całkowitego zużycia energii pierwotnej w sieci ciepłowniczej. Wnioski i odniesienie do zastosowań praktycznych: Sieci ciepłownicze piątej generacji umożliwiają realne ograniczenie zużycia energii pierwotnej. Możliwość ogrzewania i chłodzenia budynków przyłączonych do sieci umożliwia wymianę ciepła i chłodu pomiędzy budynkami o różnych bilansach energetycznych. Te rozwiązania umożliwią uzyskanie zerowego bilansu energetycznego budynków w zakresie ogrzewania i chłodzenia w aspekcie wszystkich prosumentów ciepła i chłodu. Praktyczne zastosowanie technologii umożliwia pozyskiwanie ciepła z nieaktywnych otworów ropnych i gazowych negatywnych otworów geotermalnych, spalarni odpadów, elektrowni atomowych, biogazowych, biomasowych, węglowych i innych.
EN
Introduction: Effective implementation of the energy transformation requires a broader look at the issue of heating and cooling of buildings. The highest energy efficiency coefficients with the possibility of simultaneous heating and cooling in the network are achieved for distributed heating. Not only the high efficiency, but also the possibility of balancing and load shifting of electricity grids, heat and cold storage or the self-sufficiency of group nodes is very advantageous. These benefits can only be achieved by using system solutions that ensure energy circulation. Aim: This article is an introduction to the topic of fifth generation distributed heating networks. Scientific and factual evidence was presented for the need to develop this technology in the country and Europe. Due to the small number of this type of installations in Europe and even smaller number in Poland, it is necessary to increase the awareness of the scientific community, industry, and decision-makers in this field. Poland’s further development towards a zero-emission economy requires a systemic approach to limit waste heat emissions from cities and building clusters. Methods: The results of research conducted using drilling technology on the ocean floor are presented. This research allowed for the development of a graphical representation of changes in the earth’s surface temperature 66 million years ago. The graphic design also includes a forecast of changes in the earth’s surface temperature depending on the climate actions taken. The development of the generations of heating networks was characterized and the possibilities of a positive impact of the fifth-generation networks on power networks and the reduction of the total primary energy consumption in the heating network were discussed. Conclusions and relevance to practice: Fifth generation heating networks enable a real reduction in primary energy consumption. Simultaneous heating and cooling of buildings connected to the network enables energy exchange between buildings with opposite energy balances. This solution enables the pursuit of a zero-energy balance in terms of heating and cooling for all heat and cooling prosumers. The practical application of the technology makes it possible to obtain heat from inactive oil wells, negative geothermal wells, waste incineration plants, nuclear power plants, biogas plants, biomass burning plants, coal plants and others.
15
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule porównano efektywność i opłacalność zamiany dotychczasowego węglowego źródła ciepła, w istniejącej ciepłowni na pompę ciepła. Analizie poddano sprężarkowe oraz absorpcyjne pompy ciepła, wykorzystujące energię geotermalną jako dolne źródło ciepła. Opisano model obliczeniowy, w którym założono kilka trybów możliwej pracy systemu w ciągu roku, zależnych od projektowych parametrów sieci oraz wymagań odbiorcy. Z przeprowadzonych analiz wynika, że pompy ciepła mogą być z powodzeniem eksploatowane w tzw. podstawie krzywej zapotrzebowania na moc, jako główne źródła ciepła, redukując znacząco czas pracy źródła węglowego. Wyniki wskazują, że technologia absorpcyjnych pomp ciepła, przy obecnym zużyciu nośników energii pierwotnej wykorzystywanych do produkcji prądu, jest konkurencyjna pod względem energetycznym i ekonomicznym w stosunku do technologii sprężarkowych pomp ciepła, które zdominowały rynek pomp ciepła w Polsce.
EN
The article compares the efficiency and profitability of replacing the current coal heat source with a heat pump in an existing heating plant. Compressor and absorption heat pumps using geothermal energy as a lower heat source were analyzed. The computational model used was described, which assumed several modes of possible system operation, depending on the network design parameters and the recipient’s requirements during the year. The analyses show that heat pumps can successfully operate in the so-called base of the power demand curve as the main heat sources. Significantly reducing the operating time of the coal source. Assuming the current consumption of primary energy carriers used to produce electricity the absorption heat pump technology is competitive in terms of energy and economics for compressor heat pump technologies, which dominate the heat pump market in Poland.
16
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Tematem artykułu jest analiza emisji zanieczyszczeń z wybranych ciepłowni węglowych zasilających sieci ciepłownicze, w których przewidziano zastąpienie lub uzupełnienie mocy źródła węglowego pompami ciepła, wykorzystującymi wody geotermalne jako dolne źródło ciepła. Analizowane rozwiązania, w których zastosowano sprężarkowe i absorpcyjne pompy ciepła porównano pod względem emisji wybranych zanieczyszczeń do atmosfery, przy czym w rozwiązaniach tych istniejące kotły węglowe stanowiły szczytowe źródła ciepła. Na podstawie wyników analiz energetycznych oraz referencyjnych wskaźników emisji oszacowany został poziom emisji zanieczyszczeń z każdego z wariantów eksploatacji ciepłowni. Wyniki analizy wskazują, że największą redukcję emisji zapewnia system ze sprężarkową pompą ciepła. Absorpcyjna pompa ciepła jest pod względem redukcji emisji nieco gorszym rozwiązaniem niż rozwiązanie ze sprężarkową pompą ciepła, jednak zdecydowanie korzystniejszym niż źródło węglowe. Osiągane współczynniki emisji obydwu porównywanych systemów są zdecydowanie korzystniejsze niż wskaźniki emisji zanieczyszczeń z ciepłowni tylko węglowej
EN
The article analyzes selected coal-fired heating plants supplying energy to heating networks, in which it is planned to replace or supplement the coal source with heat pumps using energy from geothermal waters as a ground source. The solutions were compared in terms of emissions of selected pollutants into the atmosphere. The use of compressor and absorption heat pumps was analyzed. The existing coal source was the heat peak source. Using the results of energy analyzes and emission factors, emissions were estimated for each operating variant of the heating plant. The results indicate that the greatest emission reduction is achieved in a system with a compressor heat pump. In terms of emission reduction, an absorption heat pump is a slightly worse solution compared to a compressor heat pump, but still definitely more advantageous than a coal source. The achieved emission factors for both compared systems are much more favorable compared to the emission factors only for the coal source.
17
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu konstrukcji zasobnika buforowego na efektywność energetyczną instalacji pomp ciepła, określaną wskaźnikiem COP (Coefficient of Performance). Pompa ciepła to jedno z najbardziej efektywnych źródeł ciepła na potrzeby ogrzewania, jednak jej efektywność zależy od wielu czynników, w tym od budowy zasobnika buforowego, który oddziela obieg pierwotny pompy od obiegu wtórnego (centralnego ogrzewania). Badania wykazały, że modyfikacje konstrukcji zasobników, które w pewnym stopniu oddzielają obiegi (w tym przypadku zasobnik dwukomorowy) prowadzą do zmniejszenia różnicy pomiędzy temperaturą zasilania obiegu wtórnego i pierwotnego, w stosunku do standardowych rozwiązań, co przekłada się na wzrost efektywności COP o ~3-4%. Wyniki badań wskazują, że dalsze modyfikacje konstrukcji mogą dodatkowo poprawić efektywność pracy pomp ciepła. Kolejne etapy badań będą się koncentrować na opracowaniu nowego rozwiązania zasobnika, minimalizującego straty w obiegach.
EN
The article presents the results of research on the impact of the buffer tank design on the energy efficiency of heat pump installations, measured by the COP (Coefficient of Performance) index. A heat pump is one of the most effective heating sources, but its efficiency depends on many factors, including the construction of the buffer tank, which separates the primary pump circuit from the secondary circuit (central heating). Research has shown that introducing design modifications that separate the circuits to a certain extent (in this case, a two-chamber tank) leads to a reduction in the difference between the supply temperature of the secondary and primary circuits, compared to standard solutions, which translates into an increase in COP efficiency by ~3-4%. The results suggest that further design modifications can further improve the efficiency of heat pumps. The next stages of research will focus on developing a new tank solution that minimizes temperature losses.
18
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Energia elektryczna odgrywa dzisiaj kluczową rolę w funkcjonowaniu społeczeństw, a w tym nowoczesnych systemów grzewczych opartych na sprężarkowych pompach ciepła. Taryfy dynamiczne odzwierciedlają rzeczywiste koszty wytwarzania energii elektrycznej i mogą wpływać na zachowania użytkowników systemu, a przez to na zmianę kosztów energii elektrycznej. Sytuacja jest bardziej złożona, gdy wspomniany system grzewczy współpracuje z system fotowoltaicznym i systemem magazynowania energii. Taryfy dynamiczne pozwalają na optymalizację kosztów energii elektrycznej. W artykule przeanalizowano koszty eksploatacyjne pracy systemów grzewczych opartych na powietrznej i gruntowej sprężarkowej pompie ciepła z uwzględnieniem stałych i dynamicznych cen energii elektrycznej. Dodatkowo w analizie uwzględniono rok typowy oraz dane z roku 2023.
EN
Today, electricity plays a key role in the functioning of societies, including modern heating systems based on compressor heat pumps. Dynamic tariffs reflect the actual costs of generating electricity and can influence the behaviour of system users, and thus the change in electricity costs. The situation is more complex when the heating system in question cooperates with a photovoltaic system and an energy storage system. Dynamic tariffs allow for the optimization of electricity costs. The article analyses the operating costs of heating systems based on compressor air and ground heat pumps, considering fixed and dynamic electricity prices. Additionally, the analysis includes a typical year and data from 2023.
Z powodu braku przystępnych technicznie i kosztowo technologii w UE co roku modernizuje się mniej niż 1% zasobów budowlanych. Pomyślne wdrożenie nowych technologii dla budynków wielorodzinnych przyspieszyłoby działania dekarbonizacyjne. W prawie połowie europejskich budynków działają kotły zainstalowane przed 1992 r., a gaz ziemny w UE ma 46-proc. udział jako pierwotne źródło energii do ogrzewania i chłodzenia. Skłania to wiele firm do poszukiwania innowacyjnych rozwiązań z pompami ciepła.
W artykule opisano projekt rozwiązań instalacyjnych dla systemów wentylacji, ogrzewania i przygotowania cieplej wody użytkowej w nowo wznoszonym budynku na obszarze objętym nadzorem konserwatorskim. W budynku zaprojektowano zmodyfikowany układ wentylacji mechanicznej wyciągowej z dodatkowym odzyskiem ciepła z powietrza usuwanego, stanowiącym dolne źródło dla pompy ciepła działającej na potrzeby podgrzewu ciepłej wody użytkowej. Zaproponowany układ stanowi kompromis między potrzebą zachowania typowego z perspektywy użytkownika układu wentylacji mieszkań a koniecznością spełnienia wymagań dotyczących efektywności energetycznej.
EN
The article describes the design of installation solutions for ventilation, heating, and domestic hot water systems in a newly erected building in the area under the conservator’s supervision. A modified mechanical exhaust ventilation system is designed in the building, with additional heat recovery from the exhaust air, which is the bottom source for the heat pump operating to heat domestic hot water. The proposed system is a compromise between the need to maintain a typical apartment ventilation system and the need to meet energy efficiency requirements.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.