Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Krajowe i zagraniczne perspektywy rozwoju wodnych i gruntowych/geotermalnych pomp ciepła

Śliwa Tomasz, Gawryluk Nikon

Rynek Instalacyjny

|

2024

|

Nr 3

68--75

PL

Dekarbonizacja gospodarki wymusza rozbudowę i modernizację sieci elektroenergetycznych w celu efektywnej obsługi odnawialnych źródeł energii. Konieczna i nieunikniona jest integracja systemów energetycznych ze źródłami ciepła. Pompy ciepła woda/woda pobierające ciepło z wód podziemnych oraz pompy solanka/woda czerpiące ciepło z gruntu (górotworu) nazywane są w Polsce geotermalnymi pompami ciepła, jednak ich potencjał jest znacznie większy niż tylko pozyskiwanie energii Ziemi. Wykorzystanie wody oraz jej niezamarzających roztworów jako medium dla górnego i dolnego źródła umożliwia przenoszenie ciepła z budynków o dodatnim bilansie energetycznym do obiektów o bilansie ujemnym. W najbliższych latach kluczowe będzie wsparcie rozwoju geoenergetyki oraz budowy sieci ciepłowniczych 5. generacji. Pompy ciepła woda/woda i solanka/woda będą wraz z górotworem pełnić kluczową funkcję. Warstwy geologiczne staną się buforem umożliwiającym równoważenie podaży i popytu ciepła (chłodu) poprzez magazynowanie energii w skałach i/lub warstwach wodonośnych.

2

Optimising the operation of the HVAC system with a ground source heat pump in a school building

Kocik Stanisław, Ciuman Piotr

Instal

|

2024

|

nr 2

28--35

EN

A properly designed and assembled HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) system in an educational building is crucial for ensuring thermal comfort, improving indoor air quality, and positively impacting health and learning efficiency. Utilising renewable energy sources, such as a ground source heat pump, contributes to energy savings, reducing operating costs and CO2 emissions. However, a faulty installation can lead to incorrect operation, necessitating a comprehensive HVAC system modernisation for proper functioning. The paper presents examples of design and operational errors in such installations, based on the actual HVAC system with a ground source heat pump and a vertical ground heat exchanger in the building of the Primary School in Ożarowice, Poland. The building inventory and analysis of the existing HVAC system revealed issues related to the improper functioning of the heat pump installation and ventilation system, as well as irregularities in their design and the selection of devices in respective installations. The possibility of optimising the operation of the existing system was indicated by, among others, expanding the ground heat exchanger installation and replacing current heat pump units with ones that are better suited to cover the building’s heat demand. Also, upgrading air handling units with ones equipped with heat exchangers of higher efficiency was recommended.

PL

Prawidłowo zaprojektowana i wykonana instalacja HVAC (Heating, Ventilation and Air Conditioning) w budynkach edukacyjnych jest niezbędna dla zapewnienia komfortu cieplnego, poprawy jakości powietrza oraz pozytywnego wpływu na zdrowie i efektywność nauki. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, na przykład gruntowej pompy ciepła, przyczynia się do oszczędności energii, obniżając koszty eksploatacji budynku oraz emisję CO2. Wadliwie wykonany system HVAC może prowadzić do jego nieprawidłowego funkcjonowania i ostatecznie wymagać kompleksowej modernizacji. W publikacji przedstawiono przykładowe błędy projektowe i eksploatacyjne w tego typu instalacjach, na podstawie rzeczywistego systemu HVAC z gruntową pompą ciepła i pionowym wymiennikiem ciepła w budynku Szkoły Podstawowej w Ożarowicach w Polsce. Inwentaryzacja budynku i analiza istniejącego systemu HVAC ujawniły problemy związane z niewłaściwym funkcjonowaniem instalacji pompy ciepła oraz systemu wentylacyjnego, a także nieprawidłowości w ich projektach oraz doborze urządzeń w poszczególnych instalacjach. Możliwość optymalizacji działania istniejącego systemu wskazano między innymi poprzez rozbudowę instalacji gruntowego wymiennika ciepła oraz wymianę obecnych jednostek pomp ciepła na takie, które są lepiej dopasowane do pokrycia zapotrzebowania budynku na ciepło. Zalecono także wymianę central wentylacyjnych na wyposażone w wymienniki ciepła o wyższej efektywności.

3

Podstawowe aspekty doboru układów z gruntowymi pompami ciepła w domach jednorodzinnych

Gawryluk Nikon

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2024

|

nr 3

35--39

PL

Gruntowe pompy ciepła cieszą się coraz większą popularnością na rynku, choć wiele firm instalacyjnych obawia się tej technologii. W porównaniu do urządzeń typu powietrze/woda, jednostki solanka/woda (woda/woda) wymagają wykonania dodatkowych prac ziemnych, a także uzyskania pozwoleń na wykonanie instalacji dolnego źródła ciepła. W niniejszym artykule omówione zostaną teoretyczne aspekty wykonawstwa instalacji gruntowych pomp ciepła oraz praktyczne doświadczenia ze zrealizowanych inwestycji.

4

Porównanie gruntowych pomp ciepła pod względem właściwości technicznych i efektywności grzewczej

Gawryluk Nikon

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2023

|

T. 54, nr 9

31--38

PL

Polityka klimatyczna Unii Europejskiej oraz coraz szybsze tempo dekarbonizacji europejskiej gospodarki stwarza nowe możliwości dla wielu młodych ludzi podejmujących studia techniczne związane z OZE. Wiele renomowanych firm wytwarzających urządzenia grzewcze wykorzystujące paliwa kopalne podjęło już decyzję o zmianie profilu i rozpoczęciu produkcji pomp ciepła. Nowoczesne budynki powinny być ekologiczne, a dekarbonizacja gospodarki ma być wspierana przez energetykę jądrową, o której coraz więcej informacji pojawia się w mediach. Wykorzystanie ciepła z gruntu, połączone z zasilaniem sprężarek zieloną energią elektryczną, jest realnym sposobem transformacji energetycznej ogrzewnictwa zapewniającym także skuteczną eksploatację autonomicznych budynków, które mogą także funkcjonować bez zasilania z sieci elektrycznej. Magazynowanie energii w postaci wodoru lub w bateriach elektrycznych wymaga minimalizacji jej zużycia, a właśnie gruntowe pompy ciepła umożliwiają największe ograniczenie zużycia energii pobieranej z sieci. Jednak wciąż praktyczna wiedza o gruntowych pompach ciepła jest domeną niewielu specjalistów z firm instalacyjnych o wieloletniej tradycji lub pracowników naukowych. Cel. Głównym celem autora artykułu było to, aby znajdujące się w nim informacje były zrozumiałe i przydatne dla każdego adepta technologii gruntowych pomp ciepła. Treść artykułu powinna w prosty sposób przybliżyć problematykę właściwego doboru gruntowych pomp ciepła przez osoby nie posiadające gruntownej wiedzy w tej dziedzinie. Publikacja, oprócz podania, w przystępnej formie podstawowych informacji, ma umożliwić i zachęcić, szczególnie studentów, do dalszego samodzielnego kształcenia z wykorzystaniem dostępnej bibliografii. Metody. Artykuł został przygotowany tak, aby umożliwić poznanie i zrozumienie zasady działania gruntowych pomp ciepła. Na podstawie studium przypadku ‒ hali produkcyjno-magazynowej, wykonano analizę porównawczą 3 rodzajów odbiorników ciepła stanowiących górne źródle ciepła. Porównano wpływ głębokości pionowego, gruntowego wymiennika ciepła na parametry pracy pompy ciepła oraz przedstawiono bilanse energetyczne analizowanego układu. Wnioski i odniesienie do praktyki. Dolne źródło ciepła ma największy wpływ na niezawodną i efektywną eksploatację instalacji gruntowej pompy ciepła. Poprawnie zwymiarowany wymiennik gruntowy zapewnia wysoką wydajność układu, a równocześnie błędy popełnione w fazie projektowania lub doboru wymiennika mogą być przyczyną jego trwałego uszkodzenia, a także zanieczyszczenia wód gruntowych. Zastosowanie odpowiednich odbiorników ciepła (górnego źródła) ogranicza koszty eksploatacji budynku, a jednocześnie przy ich doborze należy zwrócić uwagę na praktyczne aspekty eksploatacji instalacji, takie jak przerwy w zapotrzebowaniu na ciepło, zapotrzebowanie na chłód, komfort cieplny użytkowników budynku czy możliwości finansowe inwestora.

EN

The climate policy of the European Union and the increasing pace of decarbonization of the European economy create new opportunities for many young people pursuing technical studies related to renewable energy sources. Many renowned companies producing heating devices that use fossil fuels have already decided to change their profile and start producing heat pumps. Modern buildings should be ecological, and decarbonization of the economy should be supported by nuclear energy, which is increasingly being discussed in the media. The use of heat from the ground, combined with the supply of compressors with green electrical energy, is a real way of energy transformation in heating, also ensuring effective operation of autonomous buildings that can function without power from the electricity grid. Energy storage in the form of hydrogen or electric batteries requires minimizing its consumption, and ground source heat pumps enable the greatest reduction in energy consumption from the grid. However, practical knowledge of ground source heat pumps is still the domain of a few specialists from installation companies with many years of tradition or scientific workers. Objective. The main goal of the article was for the information contained within it to be understandable and useful for every novice of ground source heat pump technology. The content of the article should provide basic information in a simple way to approach the issue of proper selection of ground source heat pumps for people who do not have in-depth knowledge in this field. In addition to providing basic information in an accessible format, the publication should allow and encourage, especially students, to further self-education using the available bibliography. Methods. The article was prepared to enable understanding of the principles of operation of ground source heat pumps. Based on a case study of a production-storage hall, a comparative analysis of three types of heat receivers serving as the upper source of heat was performed. The impact of the depth of the vertical ground heat exchanger on the heat pump’s performance parameters was compared, and energy balances of the analyzed system were presented. Conclusions and practical implications. The lower source of heat has the greatest impact on reliable and efficient operation of ground source heat pump installations. A correctly dimensioned ground heat exchanger ensures high system efficiency, while errors made in the design or selection of the exchanger can cause its permanent damage and groundwater pollution. The use of appropriate heat receivers (upper sources) reduces building operation costs, but at the same time, practical aspects of installation operation should be considered when selecting them, such as breaks in heat demand, cooling demand, user thermal comfort, or investor’s financial capabilities.

5

Przyczyny i skutki przeciążenia dolnego źródła gruntowej pompy ciepła

Stefanowicz Ewelina, Piechurski Krzysztof

Rynek Instalacyjny

|

2019

|

Nr 9

32--36

PL

W artykule przedstawiono przyczyny oraz konsekwencje niewłaściwej eksploatacji gruntowych pomp ciepła. Problem został omówiony na przykładzie danych eksploatacyjnych pracy instalacji grzewczej z pompą ciepła solanka/woda oraz symulacji komputerowych wykonanych w programie Earth Energy Designer.

EN

The article presents the causes and consequences related to improper operation of brine-to-water heat pumps. The problem is discussed on the example of operational data of the heating system with a brine-to-water heat pump and computer simulations performed in Earth Energy Designer software.

6

Ogrzewanie budynków gruntową pompą ciepła

Koniszewski Adam

Rynek Instalacyjny

|

2019

|

Nr 5

89--90

PL

Analizę techniczno-ekonomiczną zastosowania gruntowej pompy ciepła przeprowadzono na przykładzie wolno stojącego budynku mieszkalnego o powierzchni użytkowej 160 m2, znajdującego się w Toruniu, w II strefie klimatycznej. Szczytowe zapotrzebowanie na moc grzewczą dla tego obiektu wynosi 8 kW, a dobowe zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową to 200 dm3, co daje roczne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania pomieszczeń oraz przygotowania c.w.u. równe 23 379,7 kWh.

7

Analiza energetyczna, ekologiczna i ekonomiczna współpracy odnawialnych źródeł energii z pompą ciepła

Wienchol Paulina

Archiwum Instytutu Techniki Cieplnej

|

2018

|

Vol. 4

127--151

PL

W ramach Polityki UE do 2030 r. realizowane są trzy główne cele, które związane są ze zmniejszeniem emisji gazów cieplarnianych, zwiększeniem udziału odnawialnych źródeł energii i wzrostem efektywności energetycznej. Wykonanie założonego planu wiąże się przede wszystkim z dokonaniem niezbędnych inwestycji w sektorze komunalno-bytowym. Jest to spowodowane znaczącą ilością emisji zanieczyszczeń, które pochodzą z lokalnych kotłów i palenisk. Celem niniejszej pracy jest analiza energetyczna współpracy odnawialnych źródeł energii z pompą ciepła, na przykładzie wybranego domu jednorodzinnego, zlokalizowanego w województwie śląskim. Podczas analizy zbadano dwa przypadki,w pierwszym budynek jest ogrzewany wyłącznie gruntową pompą ciepła, a w drugim powietrzną. Następnie porównano działanie obu pomp pod względem efektywności energetycznej. W analizie ekologicznej sprawdzono wpływ wykorzystania alternatywnych źródeł energii do zasilania pompy ciepła i urządzeń gospodarstwa domowego na stan środowiska naturalnego. Analizowanymi źródłami odnawialnej energii jest energia słoneczna oraz wiatrowa. Na podstawie ich podstawowych charakterystyk oraz rzeczywistych danych środowiskowych, dotyczących promieniowania słonecznego, prędkości wiatru i temperatury otoczenia, obliczono ilość produkowanej energii w wybranych instalacjach. Następnie przeprowadzono analizę ekonomiczną, w której obliczono prosty czas zwrotu omawianych inwestycji. Otrzymane wyniki pozwolą na stwierdzenie, które urządzenie grzewcze pracuje bardziej wydajnie oraz jakie źródło odnawialnej energii przyniesie większe korzyści pod względem energetycznym, ekologicznym oraz ekonomicznym.

EN

Within the framework of the EU Policy until 2030, three main objectives are pursued, which are related to reducing greenhouse gas emissions, increasing the share of renewable energy sources and energy efficiency. The implementation of the plan is associated with making the necessary investments in the municipal and living sector. This is caused by a significant amount of pollutant emissions that originate from local boilers and hearths. The purpose of this work is energy analysis of cooperation of renewable energy sources with a heat pump, on the example of a selected single-family house, located in the Silesian. During the analysis, two cases were examined, in the first building itis heated only with a ground heat pump, and in the second one it is air-heated. Then the operation of both pumps was compared in terms of energy efficiency. In the ecological analysis, the effect of using alternative energy sources to power the heat pump was checked and household appliances for the condition of the natural environment. The analyzed sources of renewable energy are solar and wind energy. Based on their basic characteristics and real environmental data, regarding solar radiation, wind speed and ambient temperature, the amount of energy produced in the installations was calculated. Then, an economic analysis was carried out, in which the simple payback time of the discussed investments was calculated. The obtained results will allow to determine which heating device works more efficiently and what source of renewable energy will bring greater benefits in terms of energy, ecology and economy.

8

An analysis of the boundary conditions model influence on the ground temperature profile determination

Jaszczur M.

Computer Assisted Methods in Engineering and Science

|

2015

|

Vol. 22, no. 3

243--253

EN

In this work, the influence of boundary conditions model (environmental model) on the ground temperature profile is analyzed. A numerical model for transport phenomena in the area above the top ground surface and below in the ground is presented. The results of simulation – ground temperature profile and mean seasonal temperature which estimate the energy potential of the ground are presented. In addition, the results of implementation of five different environmental models for the area above the top ground surface are presented. It is found that none of the models is able to reproduce the temperature variation similar to the reference (most complex) model accuracy. On the other hand, it is found that with a slight error a similar result for low ground depth can be obtained using the simplest Model 1.

9

Przez selekcję do skuteczności: komu opłaci się pompa ciepła i jak celnie wspierać rozwój tego rynku

Ciecieląg C., Ligus M.

Polityka Energetyczna

|

2014

|

T. 17, z. 4

391--404

PL

Gruntowa pompa ciepła jest najbardziej stabilnym, niezawodnym, bezobsługowym, odnawialnym źródłem ogrzewania i c.w.u. w domu jednorodzinnym. Jednak ze względu na dużą barierę kapitałową na razie stosowanie pomp ciepła jest w Polsce ograniczone. Obecnie uruchamiany program wsparcia „Prosument” likwiduje barierę kapitałową. Niestety w wariancie pilotażowym dotacja na odnawialne źródło ciepła jest warunkowana zainstalowaniem również źródła elektryczności, co może ograniczyć zainteresowanie programem w tym względzie. Na podstawie zebranych danych rynkowych w artykule przeprowadzono analizę opłacalności gruntowej pompy ciepła w porównaniu do tradycyjnych źródeł ogrzewania gazem sieciowym, gazem LPG oraz prądem elektrycznym. Wykonano kalkulacje porównawcze w 6 wariantach w zależności od uzyskania dotacji, od uwzględnienia funkcji chłodzenia domu i od tego, czy dom już posiada źródło ciepła czy jest dopiero budowany. Mimo stosunkowo wysokich stóp zwrotu (MIRR), okres zwrotu z inwestycji (PB) okazał się bardzo zróżnicowany, od 1 do 20 lat. Stąd wyłoniono te segmenty rynku, dla których pompa ciepła jest atrakcyjną ofertę inwestycyjną. Wzięto przy tym pod uwagę wyniki badań określających akceptowalny okres zwrotu gospodarstw domowych dla instalacji OZE w Polsce na poniżej 6–7 lat. Dla szybszej redukcji szkodliwych emisji działania promocyjne w zakresie stosowania pomp ciepła powinny być selektywne i „wycelowane” w te właśnie wyłonione segmenty rynku. Ogrzewanie gospodarstw domowych ma bardzo duży udział w szkodliwych emisjach, a przedstawione badania mówią o tym, że właśnie pompy ciepła dają największy efekt redukcji CO2 nawet w porównaniu z innymi odnawialnymi źródłami ciepła (jak np. kolektory słoneczne). Dlatego rząd powinien organizować programy wsparcia przede wszystkim dla pomp ciepła. Rynek pomp ciepła w Polsce jest w początkowej fazie rozwoju w porównaniu do rozwiniętych rynków zachodnich. Obok wspomnianego programu „Prosument” oraz selektywnie ukierunkowanych działań promocyjnych, na rozwój rynku pomp ciepła w Polsce może wpłynąć potrzeba niezależności energetycznej w związku z sytuacją polityczną na Ukrainie czy też promowanie pomp ciepła przez koncerny energetyczne (do łagodzenia szczytów obciążenia sieci energetycznych oraz w celu zwiększenia sprzedaży energii elektrycznej do celów grzewczych).

EN

The soil-water heat pump is the most stable, reliable, low-service source of renewable heating for households and of warm, running water. Yet due to the high capital barrier, heat pumps are rarely used in Poland. A new subsidy program called “Prosument” eliminates this capital barrier, although in the pilot version of the program, subsidizing renewable heat sources is dependent on also installing a renewable electricity source in the household. This condition may decrease the interest in the subsidy program. On the basis of market information collected, this article presents a financial analysis of installing soil-water heat pumps in comparison with traditional, non-renewable heating by natural gas, LPG gas, and electric heating. Comparative calculations have been carried out for six options affected by receiving a subsidy, by the need for home cooling, and by whether or not the house is newly built or already existing. Despite relatively high MIRR rates of return, the payback periods (PB) appeared to differ significantly, from 1 to 20 years. This analysis highlights the market segments for which heat pumps are an attractive investment opportunity. The choice of attractive market segments is based on research showing that the accepted payback period in Poland for renewable energy is below 6–7 years. For faster emissions’ reduction, promotional activities for heat pumps should be selective and targeted for the highlighted market segments where the ecological motivations of citizens can be strengthened by economical saving opportunities. The heating of households results in a large share of air polluting emissions. According to the research presented, heat pumps provide greater CO2 reduction than certain other renewable heat sources (e.g. solar collectors). It can therefore be suggested that the Polish government should organize more subsidies for heat pumps – even at the expense of other renewable energy sources. The market for heat pumps in Poland is in the early development stage compared to western European markets. Apart from the subsidy program, Prosument, and targeted promotional activities, the development of heat pump usage in Poland may be increased by the need for more energy independence due to the political situation in Ukraine – as well as the promotion of heat pumps by energy corporations (to balance peak loads of the electrical grid and to increase electricity sales).

10

Technical and environmental assessment of selected heat pump configurations. A case study

Bugaj A., Miniewicz M.

Environment Protection Engineering

|

2014

|

Vol. 40, nr 2

143--157

EN

Two heat pump systems with the highest energy performance indicators were chosen for an analysis. Those most efficient systems for heating and cooling are ground source heat pumps (GSHP) and the exhaust air heat pumps (EAHP). Consequently, two cases (case A and case B) with different pump configurations were related to a reference case R represented by gas-fired boilers covering heating needs and compression refrigeration units ensuring cooling needs. Technical assessment in the form of coefficients of performance as well as primary energy ratings were completed. An environmental impact taking into account CO2, SO2 and NOx emissions of analysed heat pump systems was also evaluated.

11

OWK czyli HVAC po polsku. Gruntowa pompa ciepła Daikin Altherma

Teliżyn A.

Chłodnictwo i Klimatyzacja

|

2014

|

nr 4

24--25

PL

Tematem bieżącego numeru są m.in. pompy ciepła. Chciałbym więc kilka słów napisać o zupełnie nowym produkcie, jaki wchodzi na nasz rynek w kwietniu br. Jest to gruntowa pompa ciepła Altherma firmy Daikin.