Możliwości i efekty zastosowania pompy ciepła w oczyszczalni ścieków komunalnych - studium przypadku

• Autorzy: Wojtas K.

Identyfikatory

DOI

10.15199/9.2018.11.7

Warianty tytułu

EN

Possibilities and Effects of Using a Heat Pump in a Municipal Wastewater Treatment Plant - Case Study

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pompa ciepła staje się w ostatnich latach coraz bardziej popularnym i znaczącym sposobem ogrzewania z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii mogącym spełnić najwyższe wymaganiach dyrektyw europejskich dotyczących energii, w szczególności dyrektywy ErP. Jej efektywność energetyczna zależy w dużej mierze od cech dolnego źródła ciepła, a w szczególności od jego temperatury i pojemności cieplnej. Z powyższych względów pompa ciepła może znaleźć szerokie zastosowanie w oczyszczalniach ścieków komunalnych, w których pobiera ona ciepło ze ścieków oczyszczonych. Dodatkowym argumentem za jej zastosowaniem w tych warunkach jest lokalizacja obiektu i łatwość doprowadzenia nośnika energii napędowej w postaci prądu elektrycznego. W pracy zaprezentowano wyniki analizy energetycznej na zasadzie tzw. studium przypadku, w którym porównano roczne zużycie energii napędowej dla dwóch wariantów pomp ciepła: typu „B-W” współpracującej ze specjalnym wymiennikiem typu rurowego zainstalowanym w zbiorniku retencyjnym ścieków oczyszczonych oraz wariantu pompy ciepła typu "powietrze woda" (A-W), który nie wymaga budowy zbiornika ani wymiennika rurowego. Mimo, że efekty energetyczne pompy pracy pompy ciepła w tym drugim przypadku okazały się o ok. 40 % gorsze od wariantu podstawowego to jednak w wielu przypadkach może się on okazać bardzo atrakcyjny z uwagi na dużo niższe nakłady inwestycyjne.

EN

In recent years, heat pumps have become an increasingly popular and significant mean of building heating using renewable energy sources. The energy efficiency of heat pump depends strongly on temperature and thermal capacity of the heat source a heat pump is supplied with. For the above reasons heat pump can be widely applied in municipal wastewater treatment plant, where it can draw heat from wastewater at the end of the treatment process. An additional argument for its use in these conditions is that the plant is usually located outside of a town or village where electricity is the easiest way of energy supply. The paper presents the results of energy analysis based on the case study of the Mszana Dolna wastewater treatment plant example. The work was focused on comparison of the annual energy consumption for two variants of heat pumps: the “B-W” type linked with a special tubular exchanger installed in the retention tank of treated wastewater and the air-to-water heat pump (A-W), which does not require the construction neither of a tank nor a tube exchanger. Although the energy effects of the heat pump in the latter case achieved to be about 40% worse than the of basic one, in many cases it may turn out to be very attractive one due to much lower investment costs.

Słowa kluczowe

PL

oczyszczalnia ścieków komunalnych; sekwencyjny reaktor biologiczny; SBR; pompa ciepła; wskaźnik efektywności pompy ciepła; COP; sezonowy wskaźnik efektywności; SPF

EN

Municipal Wastewater Treatment Plant; Sequential Biological Reactor; SBR; energy efficiency factor; COP; seasonal efficiency of heat pump system; SPF

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja
• Rocznik: 2018
• Tom: T. 49, nr 11
• Strony: 459--465
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab., wykr., zdj.

Twórcy

autor

Wojtas K.

• Katedra Ogrzewnictwa, Wentylacji, Klimatyzacji i Chłodnictwa, Wydział Inżynierii Środowiska, PK

Bibliografia

• [1] Górski Marek z zespołem. Praca zbiorowa. 2010. " Poradnik dotyczący gospodarki ściekowej w kontekście wykonania krajowego programu oczyszczania ścieków komunalnych" - Krajowy Zarząd Gospodarki Wodnej - Warszawa 2010.
• [2] Królicki Z. "Termodynamiczne podstawy obniżania temperatury", Wrocław 2006.
• [3] Materiały techniczne i katalogi firmy NIBE (https://www.nibe.pl/ Referencje/Czorsztyn-uzdrowisko).
• [4] Materiały techniczne i katalogi firmy VAILLANT.
• [5] Materiały techniczne i katalogi firmy MITSUBISHI.
• [6] Materiały techniczne i katalogi firmy FUJITSU.
• [7] Materiały techniczne i katalogi firmy VIESSMAN.
• [8] Materiały techniczne i katalogi firmy ASPOL.
• [9] Mucha Z, M. Mucha. 2016. "Zastosowanie reaktorów z osadem czynnym o działaniu cyklicznym w gminnych oczyszczalniach ścieków". Rynek Instalacyjny (12).
• [10] Mucha Z, J. Mikosz. 2009. "Racjonalne stosowanie małych oczyszczalni ścieków z uwzględnieniem kryteriów zrównoważonego rozwoju", Czasopismo techniczne Politechniki Krakowskiej, 2-Ś/2009.
• [11] Rubik M. "Pompy ciepła. Poradnik" Technika Instalacyjna w Budownictwie, Warszawa 1999.
• [12] Rubik M. "Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej" MULTICO Oficyna Wydawnicza, Warszawa 2011.
• [13] Wojtas K. 2010. "O efektywności energetycznej i ekonomicznej pomp ciepła w teorii i praktyce", Energia i Budynek (10).
• [14] Wojtas K. 2010. "Możliwości zastosowania pompy ciepła typu powietrze- woda w warunkach polskich", Chłodnictwo i Klimatyzacja. (3).
• [15] Wojtas K. 2008. “Efektywność energetyczna sprężarkowych agregatów ziębniczych w klimatyzacji. Wdrażanie Dyrektywy EPBD". Chłodnictwo i Klimatyzacja (7).
• [16] www.mi.gov.pl