Nowoczesne technologie w klimatyzacji i wentylacji

Nowoczesne technologie w klimatyzacji i wentylacji
z zastosowaniem gazowych pomp ciepła GHP
dr inż. Tomasz Wałek
Nowoczesne budownictwo
- skuteczna izolacja cieplna budynków
- duże zyski ciepła od nasłonecznienia
- zapotrzebowanie na chłód często
przekracza potrzeby grzewcze
- klimatyzacja staje się standardem,
a często nawet koniecznością
2
Elektryczne układy klimatyzacyjne
W Polsce blisko 1 00% układów klimatyzacyjnych
oparte jest na zasilaniu energią elektryczną
3
tys. MW
Letnie piki energetyczne
1 50
1 00
4
5
6
7
8
9 1 0 11
Miesiące
12
1
2
3
Sytuacja taka miała miejsce w Japonii w latach 70-tych
4
Sytuacja w Polsce
5
Sytuacja w Polsce
6
Rosnące zapotrzebowanie na energię
Letnie piki - potrzeba budowy nowych elektrowni
lub znalezienie innego rozwiązania
W latach 80-tych Rząd Japoński zlecił badania
nad nową technologią ogrzewania i klimatyzacji
7
Wymagania stawiane nowej technologii
Wysokowydajna, ekonomiczna technologia
spełniająca wymagania ochrony środowiska
Analiza dostępnych paliw
CH 4
Paliwa gazowe:
- wysoka wartość opałowa
- niska cena kWh energii
- czysty proces spalania
- duże zasoby, niewykorzystywane w okresie letnim
8
Powstanie technologii GHP
Efektywne wykorzystanie energii zawartej w gazie
- zasilanie silnika spalinowego
- napęd sprężarek
- cykl obiegu pompy ciepła
- wykorzystanie ciepła silnika
- wydajne dolne źródło ciepła
- odszranianie układu parownika
- ciepła woda użytkowa
9
Efekty wprowadzenia technologii GHP
Na przestrzeni 30 lat stosowania technologii GHP
w Japonii stwierdzono następujące efekty:
- likwidacja letnich pików energetycznych
- uniknięcie budowy dwóch nowych elektrowni
- obniżenie zużycia zasobów paliw pierwotnych
- równomierny wzrost zużycia gazu w skali roku
- redukcja zanieczyszczenia środowiska
- obniżenie kosztów eksploatacji
10
Wsparcie dla technologii gazowych
- UE:
Zielona księga racjonalizacji zużycia energii
- Polska: Polityka ekologiczna państwa
Polityka energetyczna państwa
Świat: Strategia zrównoważonego rozwoju
Ulgi podatkowe w wielu krajach
11
Gazowe pompy ciepła GHP AISIN
Rok 1 986 - pierwsze instalacje GHP AISIN
Kolejne lata - doskonalenie technologii
12
Technologia GHP - Tryb ogrzewania
Jednostki wewnętrzne
Skroplenie czynnika oddanie ciepła do
pomieszczenia
Ciepło
z silnika
Sprężarka
Silnik spalinowy
13
Technologia GHP - Tryb chłodzenia
Jednostki wewnętrzne
Odparowanie czynnika odebranie ciepła z
pomieszczenia
Ciepło z silnika
Produkcja
c.w.u. Silnik spalinowy
Sprężarka
14
Zalety technologii GHP
Zachowanie wydajności w niskich temperaturach
- zapewnienie stabilnej
dostawy energii
- wydajne ogrzewanie
i klimatyzacja w jednej
instalacji
15
Zalety technologii GHP
Obniżenie kosztów eksploatacji do 40%
w porównaniu z technologiami tradycyjnymi
16
Zalety technologii GHP
Praca bez przerw na odszranianie
- eliminacja konieczności odwracania przebiegu czynnika
- zapewnienie szybkiego ogrzania pomieszczeń
17
Zalety technologii GHP
Estetyka wykonania
- zcentralizowanie jednostek zewnętrznych
- uniknięcie kosztownych odwiertów
18
Zalety technologii GHP
Technologia przyjazna dla środowiska
- oszczędność energii
- czyste spalanie gazu
- redukcja emisji CO2 o 50%
- eliminacja wpływu
na warstwę ozonową
- brak emisji hałasu
19
Zalety technologii GHP
Trwałość i niezawodność urządzeń
- urządzenia produkowane są w Japonii
- najwyższej klasy podzespoły
- 5 lat rozszerzonej gwarancji
- podstawowa obsługa co 1 0.000 godzin pracy
20
Jednostki zewnętrzne GHP
750 kg
2,077 m
0,89 m
570 kg
(Moc, kW)
ogrzewanie
chłodzenie
1 ,40 m
1 ,66 m
8HP 1 0HP 1 3HP 1 6HP 20HP 25HP
25,0 31 ,5 40,0 50,0 63,0 80,0
22,4 28,0 35,5 45,0 56,0 71 ,0 21
Łączenie jednostek w większe zespoły
- uzyskanie odpowiednich mocy dla dużych obiektów
22
Układy instalacji GHP
Układ bezpośredniego odparowania Dx
Zewnętrzna jednostka GHP
Jednostki wewnętrzne Dx
- do jednej jednostki zewnętrznej moze być
podłączonych do 41 odbiorników wewnętrznych
23
Układy instalacji GHP
Układ wodny AWS
Jednostka AWS
Zewnętrzna jednostka GHP
Konwektory wentylatorowe
- energia przekazywana jest do obiegu wodnego
- połączenie z konwektorami wentylatorowymi
lub wymiennikami podłogowymi
24
Układy instalacji GHP
Układ powietrzny AHU
Zewnętrzna jednostka GHP
Centrala
klimatyzacyjno-wentylacyjna
- przekazanie energii do central wentylacyjnych przez
wymienniki wodne lub bezpośredniego odparowania Dx
25
Produkcja ciepłej wody użytkowej
Układ HWK - Hot Water Kit
Szczytowe źródło ciepła
Odbiorniki c.w.u.
Zbiornik buforowy
Woda z sieci
Zewnętrzna jednostka GHP
Odbiorniki ciepła/chłodu
(Dx, AWS, AHU)
- produkcja c.w.u. bez dodatkowych kosztów
- zastąpienie kosztownych układów alternatywnych
26
Układy instalacji GHP
27
Centralne i zdalne sterowanie
- komfortowe sterowanie pracą jednostek
zewnętrznych i wewnętrznych
- programowanie pracy urządzeń
28
Monitoring i wizualizacja
- zdalna kontrola
parametrów pracy
urządzeń
- wizualizacja warunków
i parametrów pracy
29
Bank Spółdzielczy w Skoczowie
45 kW, 1 x GHP1 6HP, układ AWS
30
Fabryka TBAI Poland koło Bolesławca
220 kW, 6 x GHP (8,1 0,1 6,20HP), układ Dx/AHU
31
Centrum konferencyjne w Warszawie
71 kW, 1 x GHP25HP, układ AWS
32
Salon samochodowy TOYOTA w Łodzi
273 kW, 5 x GHP (1 6,20,25HP), układ Dx/AWS
33
Salon samochodowy VW w Świętochłowicach
71 kW, 1 x GHP25HP, układ AWS
34
Kościół w Łomiankach
56 kW, 1 x GHP20HP, układ Dx LPG
35
Zakład Gazowniczy w Krakowie
56 kW, 1 x GHP20HP, układ Dx
36
Zakład Gazowniczy w Szczecinie
71 kW, 1 x GHP25HP, układ Dx
37
Studio filmowe koło Krakowa
284 kW, 4 x GHP25HP, układ AWS
38
Restauracja / Winiarnia w Warszawie
50 kW, 1 x GHP20HP, układ Dx AHU
39
Inne zastosowania
- hotele
- biurowce
- urzędy
- apartamentowce
- zakłady produkcyjne
- szkoły
- szpitale
- centra handlowe
- ...
Ponad 2000 instalacji GHP AISIN w Europie
40
Kogenerator MCHP AISIN TOYOTA
Moc elektryczna 0,3 ÷ 6 kW Ciepła woda 33,5 dm 3/min
Wymiary 1 ,5 × 1 ,1 × 0,7 m
Masa 465 kg 54 dB(A)
41
Kogenerator MCHP AISIN TOYOTA
Produkcja prądu i ciepłej wody
Woda z
instalacji
Gaz z sieci
lub LPG
Ciepła
woda
Prąd
Zbiornik
akumulacyjny
ciepłej wody
Użytkownik
ciepłej wody
Skrzynka
przyłączeniowa
Użytkownik
elektryczności
Główna sieć
elektryczna
42
Kogenerator MCHP AISIN TOYOTA
Zastosowanie
Połączenie z siecią
elektryczną
Elektryczność
Gaz z sieci / LPG
Woda użytkowa
Basen
Ogrzewanie
Spa /
jakuzi
43
Nowoczesne energooszczętne
technologie klimatyzacyjne
Gazowe pompy ciepła GHP