Opłacalność stosowania pomp ciepła do pokrycia zapotrzebowania ciepła budynków

• Autorzy: Krzyżaniak G. , Jaroch T.
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Ciągle eksploatowane złoża paliw stałych, ciekłych i gazowych spalane w konwencjonalnych źródłach ciepła mają ograniczone zasoby i w dłuższej perspektywie nie będą w stanie zaspokoić potrzeb energetycznych świata. Spalanie paliw wpływa na degradację środowiska naturalnego, spowodowaną przez emisję tlenków siarki i azotu, pyłów i CO2, Nie bez znaczenia pozostają też ciągle rosnące ich ceny. Dlatego też od wielu lat obserwuje się zwrot w kierunku odnawialnych źródeł energii. Coraz szerzej wykorzystuje się energię słoneczną, wiatr, cieki wodne, wody powierzchniowe i gruntowe, biomasę, źródła geotermalne, a także na szeroką skalę stosuje się odzysk energii. Celem artykułu jest ocena możliwości i opłacalności zastosowania pompy ciepła do pokrycia zapotrzebowania ciepła na cele centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla budynku biurowo-magazynowego. Na pod-stawie dobranego układu zasilania w ciepło dla tego obiektu, opartego na pompie ciepła woda-woda, dokonano porównawczej analizy ekonomicznej zastosowania pompy ciepła z metodami ogrzewania budynku za pomocą kotłów da różne paliwa. Koncepcję zastosowania pompy ciepła do zasilania w ciepło rozpatrywanego budynku przedstawiono na rysunku. Jako niskotemperaturowe, dolne źródło ciepła dla sprężarkowej pompy ciepła wykorzystano wodę powierzchniową ze zbiornika wodnego znajdującego się w pobliżu rozpatrywanego budynku. W zbiorniku wodnym zostanie ułożona i przymocowana do dna wężownica wykonana z rur PCV o odpowiedniej długości i średnicy. Stanowić ona będzie wymiennik w dolnym źródle ciepła . Wężownica ta połączona będzie z wymiennikiem płytowym - parownikiem pompy ciepła, a nośnikiem ciepła między wężownicą a parownikiem będzie 38% roztwór glikolu. Woda z powyższego zbiornika jest wykorzystywana do chłodzenia skraplaczy w elektrociepłowni, stąd zimą nie ma zagrożenia jej zamarznięcia. W rozwiązaniu zostanie wykorzystana pompa ciepła dwusystemowa, mająca za zadanie przygotować wodę do instalacji wewnętrznej centralnego ogrzewania oraz ciepłej wody użytkowej. Analizę możliwości zastosowania pompy ciepła w porównaniu do innych źródeł ciepła dokonano na przykładzie budynku biurowo-magazynowego. Przy doborze pompy ciepła dużą wagę odgrywa dobór dolnego źródła ciepła pod względem technicznym i ekonomicznym. Przy ocenie opłacalności stosowania pomp ciepła należy uwzględ-nić różne kryteria jak: wskaźnik SPBT, czas trwania amortyzacji, wskaźnik NPV. Pompa ciepła jest zdecydowanie najtańsza w eksploatacji w porównaniu z ogrzewaniem gazowym, olejowym czy na paliwo stałe. Jest też korzystna dla środowiska zmniejsza bowiem zanieczyszczenie powietrza i emisję CO2 do atmosfery.

Słowa kluczowe

PL

konwencjonalne źródła ciepła; degradacja środowiska naturalnego; odnawialne źródła energii; pompy ciepła; opłacalność stosowania pomp ciepła; współczynnik wydajności grzejnej pompy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Chłodnictwo : organ Naczelnej Organizacji Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: R. 44, nr 6
• Strony: 28--34
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Krzyżaniak G.

autor

Jaroch T.

• Politechnika Poznańska, Instytut inżynierii Środowiska Zakład Ogrzewnictwa, Klimatyzacji i Ochrony Powietrza

Bibliografia

• [1] Adamski B.: Pompy ciepła typu powietrze-woda. Analiza opłacalności zastosowania na potrzeby c.o. i c.w.u. Chłodnictwo & Klimatyzacja, 12/2007, s. 79.
• [2] Jaroch T.: Pompa ciepła jako źródło ciepła dla obiektu biurowo-magazynowego. Praca dyplomowa, Politechnika Poznańska, Poznań 2008.
• [3] Szymański M., Wojtkowiak J.: Uproszczona metoda wymiarowania i oceny opłacalności gruntowego wymiennika ciepła w układzie wentylacji budynku. Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja, 7-8/2007, s.55.
• [4] Zalewski W: Pompy ciepła sprężarkowe, sorpcyjne i termoelektryczne. Podstawy teoretyczne. Przykłady obliczeniowe. IPPU MASTA, Gdańsk 2001.
• [5] PN-EN 12831- Instalacje ogrzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego.
• [6] http://www.viessmann.pl/
• [7] http://www.energia-odnawialna.pl