Ograniczenia i efektywność wykorzystania sprężarkowych pomp ciepła w polskich ciepłowniach geotermalnych

• Autorzy: Pająk L. , Hołojuch G.

Warianty tytułu

EN

Restrictions on use and effectiveness of compressor heat pumps in geothermal heating plants in Poland

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule zaprezentowano uwarunkowania techniczne i ekonomiczne, jakim muszą sprostać sprężarkowe pompy ciepła w polskich instalacjach grzewczych wykorzystujących wody geotermalne. W rozważaniach uwzględniono wymagane parametry pracy instalacji geotermalnych oraz strukturę zużycia nośników energii wykorzystywanych do produkcji energii elektrycznej napędzającej pompy ciepła. Mając na uwadze istniejące ograniczenia, określono warunki energetycznej i ekonomicznej opłacalności stosowania sprężarkowych pomp ciepła. Stwierdzono, że najmniej wymagającym kryterium opłacalności stosowania sprężarkowych pomp ciepła w polskich warunkach jest kryterium opłacalności energetycznej – aby było ono spełnione, przyjmując węgiel kamienny za paliwo odniesienia, konieczne jest uzyskanie średniorocznej wartości COP (współczynnik wydajności grzejnej pomp ciepła) powyżej 2,2, co jest w pełni osiągalne. Zdecydowanie ostrzejsze jest kryterium opłacalności ekonomicznej. Ustalono, że w odniesieniu do najpowszechniej stosowanych paliw konwencjonalnych średnioroczne wartości COP muszą zawierać się w przedziale: 5,0–7,7 dla węgla kamiennego; 3,3–5,6 dla sieciowego wysokometanowego gazu ziemnego; 1,7–2,0 dla lekkiego oleju opałowego i 1,0–1,4 dla sieciowej energii elektrycznej. Na tej podstawie stwierdzono, że osiągnięcie ekonomicznej opłacalności stosowania sprężarkowych pomp ciepła w odniesieniu do węgla kamiennego jest praktycznie nieosiągalne

EN

The paper presents the technical and economic conditions that compressor heat pumps have to cope with in the Polish heating systems utilizing geothermal water. Required operating parameters of geothermal installations and the structure of energy consumption used for production of electricity driven heat pumps were taken into consideration. Given the existing restrictions, the terms of energy and economic viability of compressor heat pumps were determined. It was found that the least demanding criterion of effectiveness for compressor heat pumps utilization in Poland is the criterion of primary energy saving effectiveness (taking coal as the reference fuel it is necessary to obtain the annual average COP value above 2.2 – which is fully achievable). A definitely more stringent criterion is the economic viability. It was found that, for the most commonly used conventional fuels, the average COP value must be 5.0–7.7 for coal, 3.3–5.6 for network natural gas with a high methane content, 1.7–2.0 for light heating oil and 1.0–1.4 for network electricity. On this basis, the economic viability of compressor heat pumps for coal is practically unattainable.

Słowa kluczowe

PL

sprężarkowe pompy ciepła; efektywność pomp ciepła; ciepłownictwo; geotermia

EN

compressor heat pump; heat pumps efficiency; district heating; geothermy

• Wydawca: Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy
• Czasopismo: Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 439 (1)
• Strony: 155--158
• Opis fizyczny: Bibliogr. 6 poz.

Twórcy

autor

Pająk L.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Zakład Energii Odnawialnej, ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

autor

Hołojuch G.

• Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią Polskiej Akademii Nauk, Zakład Energii Odnawialnej, ul. Wybickiego 7, 31-261 Kraków

Bibliografia

• 1. BARBACKI A.P., BUJAKOWSKI W., PAJĄK L., 2006 — Atlas zbiorników wód geotermalnych Małopolski. IGSMiE PAN, Kraków.
• 2. GÓRECKI W. (red.), 2006a — Atlas zasobów geotermalnych formacji mezozoicznej na Niżu Polskim. AGH, Kraków.
• 3. GÓRECKI W. (red.), 2006b — Atlas zasobów geotermalnych formacji paleozoicznej na Niżu Polskim. AGH, Kraków.
• 4. KĘPIŃSKA B., 2005 — Geothermal energy country update from Poland, 2000–2004. Proceedings World Geothermal Congress. Turkey.
• 5. SZARGUT J., 1998 — Termodynamika techniczna. Wyd. Nauk PŚl., Gliwice.
• 6. URE, 2009 — Strukturalna charakterystyka rynku (2005 rok). Oficjalny serwis internetowy URE: http://www.ure.gov.pl/portal/pl/16/1813/Strukturalna_charakterystyka_rynku_2005_rok.html, data dostępu 2009.01.14.

Uwagi

PL

Artykuł w Część 2, Samowystarczalność energetyczna Polski a krajowa baza surowcowa