WYKORZYSTANIE INSTALCJI POMP CIEPŁA W POLSCE



Podobne dokumenty
POMPA CIEPŁA W DOMU JEDNORODZINNYM I BUDYNKU KOMERCYJNYM

Jakie są systemy ogrzewania z pompą ciepła?

Niskotemperaturowe i wysokotemperaturowe pompy ciepła solanka/woda

EKOLOGICZNE SYSTEMY GRZEWCZE W BUDOWNICTWIE JEDNORODZINNYM mgr inż. Adam KONISZEWSKI

- stosunek kosztów eksploatacji (Coraz droższe paliwa kopalne/ coraz tańsze pompy ciepła)

Odnawialne Źródła Energii (OZE) PREZENTACJA DLA MIESZKAŃCÓW GMINY ZIELONKI

Jasło, ul. Floriaoska 121 Tel./fax: Ekologiczne i ekonomiczne aspekty zastosowania pomp ciepła

Ośrodek Szkolno Wychowaczy w Iławie SI130TUR+ 2 szt. Rewersyjne / Gruntowe / SI 130TUR+, 0 szt. Brak wyboru / 0 / 0, 0 szt. Brak wyboru / 0 / 0

Informacja o pracy dyplomowej

Pompy ciepła

OKiS ul. Daszyńskiego Prószków

Zasada działania jest podobna do pracy lodówki. Z jej wnętrza, wypompowywuje się ciepło i oddaje do otoczenia.

Zasada działania rewersyjnych pomp ciepła serii TUR+ (z dodatkowym wymiennikiem)

Jak działają pompy ciepła?

STIEBEL ELTRON: Co to jest i jak działa pompa ciepła?

Odnawialne źródła energii - pompy ciepła

NAJSKUTECZNIEJSZE OGRZEWANIE DLA DOMÓW NISKOENERGETYCZNYCH

Wienkra: Hydro Kit - Moduł centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej dla systemów MULTI V

Ogrzewanie domu pompą ciepła Hewalex

Zasłożenia projektowe:

Pompy ciepła - zasada działania

CITO. Polska. Cennik ważny od r.

Pompa ciepła SmartPLUS

Najnowsze technologie eksploatacji urządzeń grzewczych

Czym w ogóle jest energia geotermalna?

2-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA Z WTRYSKIEM PARY (EVI), DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO

Pompa ciepła SmartPLUS Onninen

POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ I WSPÓŁPRACY Z ZEWNĘTRZNYM ZASOBNIKIEM C.W.U. NR KAT. PRODUKT OPIS CENA [NETTO PLN]

SZKOLENIE podstawowe z zakresu pomp ciepła

PRZEGLĄD NOWOCZESNYCH TECHNOLOGII OZE ŹRÓDŁA ENERGII CIEPLNEJ. Instalacje Pomp Ciepła Instalacje Solarne

Alternatywne źródła energii

1-sprężarkowe gruntowe i wodne, rewersyjne pompy ciepła do grzania i aktywnego chłodzenia. NR KAT. PRODUKT MOC [kw]* OPIS CENA [NETTO PLN]

POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ Z 200 l ZASOBNIKIEM C.W.U. I JEDNĄ WĘŻOWNICĄ

PL B1. Sposób geotermalnego gospodarowania energią oraz instalacja do geotermalnego odprowadzania energii cieplnej

1-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA Z WTRYSKIEM PARY (EVI), DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO

Dlaczego pompy ciepła i kiedy korzyści z ich zastosowania?

Wpływ sposobu ogrzewania na efektywność energetyczną budynku

Sięgnij po ciepło z natury... i wykorzystaj dotacje Gminy Wielka Nieszawka! Ochrona środowiska Gminy Wielka Nieszawka

REWERSYJNE, POWIETRZNE I GRUNTOWE / WODNE POMPY CIEPŁA MAŁEJ I ŚREDNIEJ MOCY

W kręgu naszych zainteresowań jest:

1-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO LUB ZEWNĘTRZNEGO

ZASTOSOWANIE ORAZ DOBÓR POMP CIEPŁA MARKI SILESIA TERM

Analiza rynku pomp ciepła

1-SPRĘŻARKOWE POMPY CIEPŁA DO MONTAŻU WEWNĘTRZNEGO LUB ZEWNĘTRZNEGO

Instalacje z kolektorami pozyskującymi energię promieniowania słonecznego (instalacje słoneczne)

Modernizacja ogrzewania z wykorzystaniem powietrznych pomp ciepła

POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ Z 250 l ZASOBNIKIEM C.W.U. I DWIEMA WĘŻOWNICAMI

Rozwiązania systemowe w dziedzinie grzania i chłodzenia

POKAZOWE STANOWISKO POMPY CIEPŁA TYPU POWIETRZE/WODA.

Powietrzna pompa ciepła ekologia i nowoczesne ogrzewanie domu

POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ Z 200 l ZASOBNIKIEM C.W.U. I JEDNĄ WĘŻOWNICĄ

REWERSYJNE, POWIETRZNE I GRUNTOWE / WODNE POMPY CIEPŁA ŚREDNIEJ I DUŻEJ MOCY

Szacowanie SCOP na podstawie wytycznych VDI 4650 cz. 1 i cz.2 Kalkulator SCOP na

TANIE CIEPŁO Z NATURY

POMPY CIEPŁA. mgr inż. Liliana Mirosz

Wybierz pompę ciepła. Dom.pl Wybierz pompę ciepła Copyright DOM.pl Sp. z o.o. -

Pompy ciepła powietrze woda serii T-CAP, czyli stała wydajność grzewcza do temperatury zewnętrznej -15stC.

POMPY CIEPŁA ulotka 03/p/2016 Produkujemy w Polsce

14 Materiały techniczne 2019 powietrzne pompy ciepła typu split do grzania i chłodzenia

URZĄDZENIA GRZEWCZE NA PALIWA STAŁE MAŁEJ MOCY wyzwania środowiskowe, technologiczne i konstrukcyjne

Supraeco A SAO-2 ACM-solar

Systemy grzewcze oparte na OZE

INNOWACYJNE SYSTEMY GRZEWCZE OPARTE NA POMPACH CIEPŁA MARKI DIMPLEX

II Kongres Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła Czas na aktywne wsparcie pomp ciepła

Skojarzone układy Hewalex do podgrzewania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania budynku

Techniki niskotemperaturowe w medycynie

14 Materiały techniczne 2015/1 powietrzne pompy ciepła typu split do grzania i chłodzenia

Zasada działania. 2. Kolektory słoneczne próżniowe

Amoniakalne urządzenia chłodnicze Tom I

Konstrukcja pompy ciepła powietrze/woda typu Split. Dr hab. Paweł Obstawski

Pompa ciepła powietrze woda HPA-O 7 / 10 / 13 (S)(CS) Premium

BADANIE SPRĘŻARKOWEJ POMPY CIEPŁA

Pompa ciepła powietrze woda WPL 15 ACS / WPL 25 AC

POMPY CIEPŁA MATERIAŁY DO PROJEKTOWANIA 2013/1. Niskotemperaturowe uniwersalne pompy ciepła solanka/woda SI 100TE SI 130TE

Oszczędne ogrzewanie z powietrza

1 Manometr instalacji górnego źródła ciepła 2 Manometr instalacji dolnego źródła ciepła

Efektywność działania pompy ciepła typu powietrze-woda - weryfikacja na podstawie badań instalacji laboratoryjnej

Rynek pomp ciepła 2017 Perspektywy rozwoju rynku do 2020 r. Główne czynniki wzrostu rynku

REWERSYJNE POMPY CIEPŁA SOLANKA/WODA I POWIETRZE/WODA

Materiały techniczne 2019 powietrzne pompy ciepła do montażu zewnętrznego

PSH - Sprężarki spiralne do układów ogrzewania - R410A

STOWARZYSZENIE LOKALNA GRUPA DZIAŁANIA TURYSTYCZNA PODKOWA

1 MARKETING NIEZNANY, TRUDNY, WYMAGAJĄCY DUŻEGO BUDŻETU?

Wydział Budownictwa i Inżynierii Środowiska Katedra Ciepłownictwa. Instrukcja do zajęć laboratoryjnych

28 Materiały techniczne 2015/2 powietrzne pompy ciepła do montażu zewnętrznego

30 Materiały techniczne 2019 powietrzne pompy ciepła typu split do grzania i chłodzenia

Po prostu. nowe możliwości. Po prostu. wyższa wydajność

MoŜliwości wykorzystania alternatywnych źródeł energii. w budynkach hotelowych. Warszawa, marzec 2012

POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ Z 250 l ZASOBNIKIEM C.W.U. I DWIEMA WĘŻOWNICAMI

SI 35TU. 2-sprężarkowe gruntowe pompy ciepła. Rysunek wymiarowy

AQUA 1 PLUS 260 LT. POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ Z 260 l ZASOBNIKIEM C.W.U. Powietrzne pompy ciepła do ciepłej wody użytkowej

WYKORZYSTANIE TECHNOLOGII SOLARNYCH I POMP CIEPŁA W INWESTYCJACH W BUDOWNICTWIE

302 8/2017 Technika Chłodnicza i Klimatyzacyjna

SolarCool. Instalacja solarna dla systemów HVACR. Energooszczędne rozwiązanie wspomagające pracę układu chłodniczego

64 Materiały techniczne 2017/1 rewersyjne pompy ciepła do grzania i chłodzenia

POMPY CIEPŁA. grzanie przy temp. zewnętrznej -30 C

COMO ARIA POMPA CIEPŁA DO CIEPŁEJ WODY UŻYTKOWEJ I WSPÓŁPRACY Z ZEWNĘTRZNYM ZASOBNIKIEM C.W.U. COMO ARIA. Pompy ciepła do przygotowania c.w.u.

Analiza opłacalności podgrzewania ciepłej wody użytkowej za pomocą pomp ciepła

Rynek&urządzeń&grzewczych&w&Polsce& wobec&nowych&wymogów&ekologicznych& i&wymogów&etykietowania&energetycznego&

Transkrypt:

KONFERENCJA OTWIERAJĄCA: Diagnoza stanu - Dyskusja Problemowa na temat możliwości rozwoju instalacji OŹE w województwie kujawsko-pomorskim Adam KONISZEWSKI1 WYKORZYSTANIE INSTALCJI POMP CIEPŁA W POLSCE 1. Abstrakt: Opracowanie dotyczy wykorzystania instalacji pomp ciepła w Polsce. Przybliżono w nim stan środowiska naturalnego oraz zasadę działania pomp ciepła. Przedstawiono również rynek pomp ciepła w Polsce w latach 2010 2014. Omówiono systemy pracy układu grzewczego z pompą ciepła, a także najczęściej stosowany gruntowy wymiennik ciepła w Polsce. Na koniec scharakteryzowano typy pomp ciepła występujące na rynku Polskim. Słowa kluczowe: pompy ciepła, systemy grzewcze, zasada działania, rynek pomp ciepła, odnawialne źródła energii, gruntowy wymiennik ciepła, solanka/woda, powietrze/woda, woda/woda, rewersyjne, wysokotemperaturowe. Wprowadzenie Okazuje się, że możliwość całkowitego wyczerpania zasobów paliw konwencjonalnych nie jest największym zagrożeniem dla ludzkości, bowiem stanowi je skażenie środowiska produktami spalania: tlenkami siarki, węgla, azotu oraz pyłami. W dzisiejszej energetyce konwencjonalnej obserwuje się znaczny postęp, wprowadza się nowoczesne technologie, kotły fluidalne, oczyszczalnie spalin, odsiarczanie węgla itd. Nic więc dziwnego, że i zanieczyszczeń środowiska jest już znacznie mniej niż było to jeszcze kilkanaście lat temu. Niestety, nie dotyczy to emisji dwutlenku węgla, którego wytwarza się coraz więcej. Gaz ten stanowi główny składnik spalin, z których się go jeszcze nie usuwa. Według danych EIA (Energy Information Administration), całkowita światowa ilość wytworzonego dwutlenku węgla wyniosła w 1990 r. 21,6 Pg, a w 2001 r. 23,9 Pg. Prognozy na lata następne nie tylko nie rokują poprawy sytuacji, ale nawet przewidują stopniowe jej pogorszenie. Według tych prognoz, emisja dwutlenku węgla wyniesie: 27,7 Pg w 2010 r., 35,5 Pg w 2020 r. i 37,1 Pg w 2025 r. [1]. Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, ul. Kaliskiego 7, 85-789 Bydgoszcz, Polska, tel.: +48 519644455, email: adam.koniszewski@gmail.com Promocja odnawialnych źródeł energii oraz nowoczesnych systemów dywersyfikujących źródła i sposoby ich wykorzystania jako element ochrony środowiska przyrodniczego w województwie kujawsko-pomorskim 1

2 Adam KONISZEWSKI W Polsce dominujący udział w produkcji energii cieplnej ma węgiel, który jest największym źródłem emisji zanieczyszczeń degradujących środowisko naturalne. Dlatego należy dążyć do ograniczenia zużycia tego paliwa na rzecz oleju opałowego i gazu, a przede wszystkim odnawialnych źródeł energii (energii promieniowania słonecznego, geotermalnej, biomasy oraz pomp ciepła). Pompy ciepła przyczyniają się do znacznych oszczędności energii, wykorzystując zarówno źródła energii odnawialnej, jak i odpadowej. Niezwykle ważne jest również to, że nie stanowią one zagrożenia dla środowiska, a wręcz przeciwnie zastępując nimi tradycyjne źródła energii, wywiera się korzystny wpływ na jego stan. Przykładowo, wielkość emisji dwutlenku węgla w systemach grzewczych domku jednorodzinnego o zapotrzebowaniu na energię grzewczą wynoszącym 8,8 [kw] wynosi: 5720 [kg/rok] w przypadku kotła olejowego, 3400 [kg/rok] w przypadku kotła gazowego, 600 [kg/rok] w przypadku pompy ciepła (na skutek poboru energii elektrycznej). W wyniku zastosowania pompy ciepła uzyskuje się kilkukrotne (w porównaniu z kotłem olejowym prawie 10-krotne) zmniejszenie emisji tego szkodliwego gazu. W powietrzu, wodzie i gruncie zawarte są ogromne ilości energii cieplnej, która jest bezużyteczna tylko z tego względu, że znajduje się na niskim, dla określonego celu, poziomie temperatury. Energia ta może być jednak wykorzystana, jeżeli podniesie się jej potencjał energetyczny na wyższy poziom temperatury. Pompa ciepła jest właściwie jedynym znanym urządzeniem, umożliwiającym wykorzystanie niskotemperaturowych źródeł energii. Jej podstawowa rola polega na pobieraniu ciepła ze źródła o niższej temperaturze (dolnego) i przekazywaniu go do źródła o temperaturze wyższej (górnego). Aby proces ten był możliwy, konieczne jest doprowadzenie energii z zewnątrz. 2. Pompy ciepła Nazwa pompa ciepła pochodzi z 1852 roku, kiedy to po raz pierwszy Lord Kelwin (Wiliam Thomson 1824-1907) opisał w sposób czysto teoretyczny możliwości wykorzystania tego urządzenia do ogrzewania. W tym

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 3 czasie, a więc w XVIII i pierwszej połowie XIX wieku ciepło uważane było za rodzaj nieważkiej materii - zwanej cieplikiem. W oparciu o teorię cieplikową możliwe było wówczas wytłumaczenie zjawiska wymiany ciepła między ciałami jako przekazywanie cieplika, a więc określonej ilości materii, od jednego ciała do drugiego, w kierunku spadku temperatury. Zgodnie ze znajomością i opisem praw termodynamiki owego czasu, również Kelwin opisał transformowanie ciepła z poziomu niskotemperaturowego na poziom wysokotemperaturowy, jako proces pompowania owej materii - cieplika (za jakie uważano ciepło) dzięki dostarczeniu energii z zewnątrz, a urządzenie to nazwał pompą ciepła. Zasada działania pompy ciepła jest identyczna jak urządzenia chłodniczego. Różnią się one funkcją, jaką dane urządzenie spełnia oraz zakresem parametrów pracy. W urządzeniu chłodniczym wykorzystuje się ciepło pobrane przy niskiej temperaturze, natomiast w pompie ciepła wykorzystuje się ciepło oddane przy odpowiednio wyższej temperaturze. Z definicji II zasady termodynamiki wynika, że ciepło może samorzutnie przepływać tylko od wyższego do niższego poziomu temperatury. W otoczeniu (powietrzu, wodzie, gruncie) znajdują się olbrzymie naturalne źródła energii o niskim poziomie temperatury. Za pomocą pompy ciepła źródła te mogą zostać wykorzystane do celów grzewczych i przygotowania ciepłej wody użytkowej, poprzez dostarczenie dodatkowej energii. Powyższą analogię można porównać do pompy cieczy, która pompuje wodę z niższego poziomu na wyższy, pompa ciepła transportuje energię cieplną z niższego poziomu temperatury na wyższy (rys.1.1). Rys.1.1 Analogia procesu pompowania wody i ciepła [2] Należy zauważyć, że pompa ciepła nie może wytwarzać energii cieplnej. Jest

4 Adam KONISZEWSKI ona urządzeniem pobierającym ciepło przy niskiej temperaturze (źródło dolne) i dzięki doprowadzeniu energii napędowej, oddającym ciepło przy wyższej temperaturze (źródło górne). Ze względu, że na Polskim rynku dominują sprężarkowe pompy ciepła, poniżej przedstawiono szczegółowy opis ich zasady działania. (rys.1.2) Sprężona w sprężarce (Sp) para czynnika (o stanie 2) ulega skropleniu w skraplaczu (S), a następnie dławieniu w zaworze rozprężnym (ZR) od ciśnienia skraplania do ciśnienia parowania (3-4). Zdławiona (do stanu 4) mieszanina dwufazowa para-ciecz wpływa do parownika (P), gdzie następuje jej odparowanie, po czym para (o stanie 1) wpływa ponownie do sprężarki, zamykając w ten sposób obieg czynnika niskowrzącego. Rys.1.2 Schemat ideowy sprężarkowej pompy ciepła: P- parownik, S-skraplacz, Sp -sprężarka, ZR-zawór rozprężny

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 5 Rys.1.3 Schemat instalacji chłodniczej pompy ciepła wraz z obiegiem grzewczym budynku i obiegiem dolnego źródła ciepła (www.dimplex.pl) Pod względem energetycznym pracę pompy ciepła charakteryzuje współczynnik wydajności cieplnej (COP z ang. Coefficient Of Performance) pompy ciepła, który najogólniej definiowany jest, jako iloraz efektu uzyskanego podczas pracy urządzenia do kosztów poniesionych dla jego osiągnięcia, tj. ilości ciepła użytecznego uzyskanego w skraplaczu do nakładu, który trzeba ponieść, w postaci zużytej energii napędowej. 3. Rynek pomp ciepła w Polsce W 2014 roku polski rynek pomp ciepła wzrósł o 7 % w stosunku do wyników z 2013 roku. Prawie wszystkie typy urządzeń odnotowały wzrost. Jedynym wyjątkiem, który odnotował niewielki spadek w 2014 roku są pompy ciepła z bezpośrednim odparowaniem w gruncie. W Polsce bardzo dynamicznie rozwijają się pompy ciepła, w których dolnym źródłem jest powietrze atmosferyczne. Natomiast pompy ciepła, w których dolnym źródłem jest grunt w dalszym ciągu stanowią bardzo istotną część naszego rynku. Nową kategorią, która pojawiła się w tegorocznym badaniu PORT PC są korzystające z powietrza jako dolnego źródła ciepła urządzenia typu VRF (ang. Variable Refrigerant Flow). Jak się okazuje, systemy VRF, nie pozostają bez znaczenia dla końcowego wyniku rynku pomp ciepła w Polsce. Szczegółowe ilości instalowanych pomp ciepła w Polsce w latach 2010 2014 przedstawia rysunek nr

6 Adam KONISZEWSKI 2.1 natomiast ich udziały procentowe w 2014 roku przedstawia rysunek nr 2.2 Rys.2.1 Schemat instalacji chłodniczej pompy ciepła wraz z obiegiem grzewczym budynku i obiegiem dolnego źródła ciepła [źródło: PORT PC] Rys.2.2 Schemat instalacji chłodniczej pompy ciepła wraz z obiegiem grzewczym budynku i obiegiem dolnego źródła ciepła [źródło: PORT PC]

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 7 4. Systemy pracy układu grzewczego z pompą ciepła Wzrastająca z roku na rok liczba instalacji z pompami ciepła w Polsce powoduje, że projektanci stają przed koniecznością doboru urządzenia do indywidualnych potrzeb obiektu. W systemach z pompą ciepła wybór konkretnego urządzenia jest szczególnie istotny, gdyż od niego zależy komfort użytkowania instalacji, czy też zapewnienie odpowiednich parametrów grzewczych. Prawidłowy dobór pompy ciepła ma decydujący wpływ na późniejsze koszty eksploatacyjne systemu ogrzewania. Przed przystąpieniem do doboru pompy ciepła należy przeprowadzić obliczenia zapotrzebowania na ciepło [ZC] dla danego budynku zgodnie z normą PN EN 12831 [3]. Po jego obliczeniu należy zdecydować się, w jakim systemie grzewczym: monowalentnym czy biwalentnym będzie pracowała pompa ciepła. W budynkach nowych, o ile istnieje możliwość zbudowania odpowiednio dużego układu dolnego źródła, stosuje się system monowalentny, w którym pompa ciepła pokrywa 100% zapotrzebowania na energię cieplną budynku w całym przedziale temperatury zewnętrznej (rys.3.1). Rys.3.1 System monowalentny (www.archiwum.polskiinstalator.cop.pl) W sytuacjach, kiedy możliwość budowy instalacji dolnego źródła jest ograniczona, dla budynków nowych stosuje się system biwalentny równoległy monoenergetyczny, tj. współpracę pompy ciepła z grzałką elektryczną (rys.3.2).

8 Adam KONISZEWSKI Rys. 3.2 System biwalentny równoległy monoenergetyczny [www.archiwum.polskiinstalator.cop.pl] Modernizując instalację, można dobrać pompę ciepła w systemie biwalentnym alternatywnym (rys.3.3), w którym pokrywa ona zapotrzebowanie z tytułu ZC do pewnej tylko temperatury zewnętrznej najczęściej około -7 do -8 C przy tej temperaturze następuje wyłączenie pompy ciepła i funkcję grzewczą przejmuje zamontowany w obiekcie kocioł olejowy lub gazowy. Rys.3.3 System biwalentny alternatywny (www.archiwum.polskiinstalator.cop.pl) 4. Charakterystyka najczęściej stosowanego gruntowego wymiennika ciepła (GWC) w Polsce pompy ciepła typu solanka - woda Najbardziej rozpowszechnioną w Polsce technologią umożliwiającą korzystanie z ciepła z gruntu są pionowe GWC. Aby móc wykonać pionowy GWC należy: 1. Wykonać odwierty w gruncie. 2. Następnie w odwiercie zamontować rury wykonane z polietylenu (HDPE,

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 9 HDPE-RC) lub polietylenu sieciowanego (PE-Xa). Mogą one mieć postać jednego obiegu pojedynczy wymiennik w kształcie litery U lub dwóch oddzielnych obiegów podwójny wymiennik w kształcie litery U, które przy głowicy pionowego GWC zbiegają się w dwa ciągi instalacyjne. Podwójny pionowy GWC wykazuje ok. 15% większą efektywność energetyczną i daje większe bezpieczeństwo użytkowania z odwiertu (np. w przypadku nieszczelności jednego obwodu). W celu ułatwienia montażu rur oraz uniknięcia uszkodzeń do wywierconego otworu wprowadza się prefabrykowane wiązki rur rozwijane z bębna. W rurach pionowych GWC krąży wodny roztwór glikolu tzw. solanka. Roztwór ten jest nośnikiem transportującym energię geotermalną z gruntu do pompy ciepła. W wyjątkowych przypadkach (np. w strefach ochronnych ujęć wody) instalacja może być eksploatowana również przy zastosowaniu czystej wody. Jeśli trzeba będzie zrezygnować z glikolu, to z uwagi na ograniczoną temperaturę na zasilaniu (ryzyko tworzenia się lodu i uszkodzenia instalacji) należy liczyć się z koniecznością wykonania głębszych odwiertów i poniesienia wyższych kosztów. 3. Aby rury pionowego GWC mogły stykać się ze skałą w optymalny z termicznego punktu widzenia sposób, do wywierconego otworu należy wprowadzić jeszcze dedykowany materiał wypełniający. Aby zapobiec powstawaniu komór powietrznych i wodnych, materiał wypełniający musi być podawany zawsze od dołu do góry. Ulepszone właściwości materiału wypełniającego, jak np. wysoki współczynnik przewodzenia ciepła, powodują, że transport ciepła jest lepszy, a dzięki temu cała instalacja staje się bardziej efektywna. 4. W przypadku instalacji wykorzystujących kilka pionowych GWC należy je połączyć na wspólnym rozdzielaczu. Może on znajdować się na zewnątrz budynku w studni rozdzielaczowej lub też w pomieszczeniu technicznym. 5. Z rozdzielacza główne rury należy doprowadzić do pompy ciepła. Na odcinku pomiędzy pionowym GWC a rozdzielaczem rury dobiegowe należy ułożyć poziomo w obsypce żwirowej na głębokości zapewniającej ochronę przed mrozem i z lekkim wzniosem, aby zagwarantować odpowietrzenie systemu.

10 Adam KONISZEWSKI Firmy wiertnicze na wykonanie odwiertu o głębokości 100 m w normalnych warunkach potrzebują nie więcej niż jeden dzień roboczy. Natomiast na wykonanie przyłącza poziomego oraz napełnienie instalacji wodnym roztworem glikolu kolejny dzień roboczy. W celu zapewnienia jakości oraz wykazania szczelności systemu przeprowadza się próby ciśnieniowe i przepływowe. Optymalna technologia wykonywania wierceń (odwierty na sucho lub z płuczką) zależy od lokalnych warunków geologicznych. Zbędny urobek trzeba przekazać do utylizacji. Wypływającą wodę można odprowadzić do kanalizacji po odseparowaniu frakcji stałej oraz uzyskaniu uprzedniej zgody właściwego zakładu gospodarki ściekowej na wprowadzenie ścieków do sieci kanalizacyjnej. Wszystkie prace związane z wykonywaniem odwiertów i wykopów są dokumentowane przez wyspecjalizowane firmy wykonawcze, a dokumentacja przekazana zostaje inwestorowi. Zalicza się do niej plan sytuacyjny z wrysowanym przebiegiem przewodów, protokół prac wiertni- czych, profil geologiczny odwiertu, protokół wypełnienia przestrzeni między rurami pionowego GWC a otworem oraz z przeprowadzenia próby ciśnieniowej. 5. Pompy ciepła na rynku Polskim 5.1 Kompaktowe pompy ciepła solanka-woda By sprostać różnorodnym wymaganiom, rynek oferuje pompy w wersjach kompaktowych. Nie wymagają one dużej przestrzeni niezbędnej do instalacji urządzenia i cechują się bogatym wyposażeniem. Posiadają już wbudowane komponenty instalacji grzewczej oraz podzespoły do podłączenia źródła ciepła.

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 11 Rys. 5.1 Po lewej stronie kompaktowa pompa ciepła solanka/woda SIW6-11TU marki Dimplex; po prawej stronie kompaktowa pompa ciepła HPK 7-14TE marki Dimplex z podgrzewaczem c.w.u WWSP 442E (www.dimplex.pl). 5.2 Pompy ciepła solanka-woda do zastosowań indywidualnych Pompy ciepła solanka/woda do zastosowań indywidualnych oferują dużą elastyczność oraz szeroki zakres mocy dla różnego rodzaju budownictwa. Uniwersalna konstrukcja oferuje mozliwosc pracy w kombinacji z innymi źródłami ciepła lub tez zasilania kilku obiegów grzejnych temperaturami o róznych poziomach, co powoduje iz sprawdzaja sie one swietnie zarówno w domach jednorodzinnych, wiekszych obiektach oraz budownictwie wielorodzinnym. Rys. 5.2 Po lewej stronie pompa ciepła solanka/woda SI 6-14TU (14kW) marki Dimplex; po prawej stronie kaskada pompa ciepła 4 x SI 130TU (520kW) marki Dimplex (www.dimplex.pl). 5.3 Wysokotemperaturowe pompy ciepła Coraz więcej budynków wybudowanych w tradycyjnych technologiach zostaje poddanych modernizacji, w wyniku, której instalacja grzewcza może być eksploatowana z niższymi temperaturami zasilania. Jeżeli w instalacji konieczne jest użycie wyższych temperatur, rynek Polski oferuje wysokotemperaturowe pompy ciepła. Stosuje się je w starszych instalacjach wymagających temperatur zasilania do 70 C. Taka sytuacja, poza względami ekonomicznymi lub życzeniem klienta ma zwykle miejsce w obiektach, w których nie można przeprowadzić

12 Adam KONISZEWSKI modernizacji instalacji grzewczej, np. zabytkowych, sakralnych itp. Rys. 5.3 Po lewej stronie wysokotemperaturowa pompa ciepła solanka/woda SI 90TU (90kW) marki Dimplex; po prawej stronie modernizowany obiekt (www.dimplex.pl). 5.4 Pompy ciepła powietrze/woda do montażu zewnętrznego i wewnętrznego Powietrze, podobnie jak grunt jest nośnikiem energii cieplnej, którą za pomocą pomp ciepła powietrze/woda można efektywnie wykorzystywać. Wskaźnik wydajności COP tych urządzeń może wynosić nawet 3,9 (A2W35, EN 14511), dlatego coraz częściej ich wydajność porównuje się do pomp ciepła solanka/woda. Pompy ciepła powietrze/woda są również niezwykle ciche, gdyż stosuje wentylatory z uformowanymi łopatkami zapewniające niemal bezgłośną pracę. Zastosowanie pomp ciepła powietrze/woda oznacza również zwykle niższe koszty inwestycyjne, ponieważ ich montaż nie wymaga prac związanych z położeniem kolektorów poziomych lub kolektorów pionowych. Na rynku Polskim spotkamy pompy ciepła powietrze/woda przeznaczone zarówno do instalacji zewnętrznej jak i wewnętrznej.

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 13 Rys. 5.4 Po lewej stronie zewnętrzna pompa ciepła powietrze/woda LA 28TBS marki Dimplex; po prawej stronie wewnętrzna pompa ciepła powietrze/woda LI 12TU marki Dimplex (www.dimplex.pl). 5.6 Pompy ciepła woda/woda Pompy ciepła woda/woda czerpią energię cieplną z wody gruntowej, której temperatura nawet zimą wynosi od +7 C do +12 C. Ich konstrukcja jest podobna do pomp ciepła solanka/woda, różnica polega na tym, że cyrkulującym czynnikiem nie jest solanka, lecz woda gruntowa czerpana ze studni zasilającej. Niezbędnym warunkiem do prawidłowej pracy pomp ciepła woda/woda jest odpowiednia ilość i jakość pobieranej wody oraz posiadanie zezwolenia Zarządu Gospodarki Wodnej. Jeśli uda się je spełnić, to instalacja z użyciem pomp ciepła woda/woda będzie nadzwyczaj efektywna, oferują one bowiem bardzo wysoki współczynnik wydajności COP, który dochodzi on aż do 6,5 (W10W35, EN 14511), co w praktyce oznacza redukcję kosztów eksploatacyjnych do minimum.

14 Adam KONISZEWSKI Rys. 5.6 Po lewej stronie spiralny wymiennik ciepła wykonany z odpornej na korozję stali szlachetnej pomp ciepła woda/woda SI 10-22TU marki Dimplex; po prawej stronie kaskada pomp ciepła woda/woda SI 95TU marki Dimplex (www.dimplex.pl). 5.7 Rewersyjne pompy ciepła solanka/woda i powietrze/woda Dla zapewnienia doskonałego klimatu, obok efektywnej instalacji grzewczej, coraz ważniejsze staje się także chłodzenie pomieszczeń. Na rynku Polskim spotkamy pomp ciepła przeznaczone do ogrzewania i chłodzenia jednym systemem. Zimą, pompa ciepła pracuje jako efektywne urządzenie grzewcze, natomiast latem, wypełniona wodą instalacja grzewcza służy do chłodzenia. W przypadku rewersyjnych pomp ciepła marki Dimplex serii SI 30-75TER+, SI 130TUR+ (solanka/woda) oraz LA 35-60TUR+ (powietrze/woda), ciepło odpadowe powstające w trybie chłodzenia może być wykorzystywane dalej. W ten sposób oprócz przyjemnego klimatu, otrzymujemy bezpłatne ciepło służące np. do podgrzewania wody użytkowej lub basenu. Rys. 5.7 Po lewej stronie rewersyjna pompa ciepła powietrze/woda LA35-60TUR+ marki Dimplex; po prawej stronie

Wykorzystanie instalacji pomp ciepła w Polsce 15 rewersyjna pompa ciepła solanka/woda SI 130TUR+ marki Dimplex (www.dimplex.pl). 5.8 Pompy ciepła do ciepłej wody użytkowej Pompy ciepła c.w.u. to urządzenia do przygotowania ciepłej wody. Wykorzystują do tego celu energię cieplną z powietrza zewnętrznego lub wewnętrznego, pozyskując ze środowiska naturalnego większość energii potrzebnej do pracy. W porównaniu z rozwiązaniami tradycyjnymi, pozwala to zdecydowanie obniżyć koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ponadto urządzenia są doskonałą alternatywą dla kolektorów słonecznych, gdyż w przeciwieństwie do nich nie są uzależnione od warunków atmosferycznych. Rys. 5.8 Po lewej stronie pompa ciepła do c.w.u BWP 30HSD marki Dimplex; po prawej stronie współpraca pompy ciepła do c.w.u BWP 30HSD z ogniwami fotowoltaicznymi (www.dimplex.pl). 5.9 Pompy ciepła powietrze/woda typu split do grzania i chłodzenia Pompa ciepła typu split składa się z kompaktowej jednostki zewnętrznej, którą można ustawić bezpośrednio przy ścianie oraz jednostki wewnętrznej instalowanej w budynku. Jednostka zewnętrzna pobiera ciepło z powietrza w otoczeniu, które następnie transportowane jest przewodami czynnika chłodniczego do jednostki wewnętrznej i tam oddawane do wody grzewczej. Oba komponenty zajmują niewielką powierzchnię, dzięki temu przy niewielkim nakładzie pracy można stworzyć idealnie dopasowany układ grzewczy, chłodzenia i przygotowywania ciepłej wody.

16 Adam KONISZEWSKI Rys. 5.9 Po lewej stronie wieża hydraulicznaj Hydro Tower systemu Splydro (jednostka wewnętrzna) instalowanej w budynku; po prawej stronie pompa ciepła powietrze/woda typu split LAW 9IMR (jednostka zewnętrzna) marki Dimplex (www.dimplex.pl). Bibliografia [1] [2] [3] [4] Lewandowski W.: Proekologiczne odnawialne źródła energii. WNT, Warszawa 2007 Ullrich H.J: Technika chłodnicza - poradnik. Tom II. Wyd. MASTA, Gdańsk 1999 PN-EN 12831:2006 Instalacje grzewcze w budynkach. Metoda obliczania projektowego obciążenia cieplnego PORT PC (Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła) przy współpracy z BWP (Federalne Stowarzyszenie Pomp Ciepła/ Niemcy): Poradnik inwestora Energia geotermalnej - pompy ciepła. Informacje i porady dla początkujących. [5] Materiały techniczne firmy Glen Dimplex Polska Sp. z o.o.