ciepło do regeneracji wymiennika gruntowego sprężarkowej pompy

Nowe techniki i rozwiązania
stosowane dla kolektorów
słonecznych i pomp ciepła
mgr inż. Tomasz Sumera
Eco-Doradztwo
przedstawiciel ASTERSA S.A. w Polsce
Konferencja „Wykorzystanie w rejonie Tarnowa trendów i szans
inwestowania w OZE”
NOT Tarnów - 8.11.2012 r.
Kolektory słoneczne ASTERSA
Niewyczerpalnym i czystym ekologicznie źródłem energii
jest m.in. energia promieniowania słonecznego, a
najprostszym urządzeniem do jej praktycznego
wykorzystania jest kolektor słoneczny.
Kolektor słoneczny jest to urządzenie do odbioru ciepła z
promieniowania słonecznego i przeniesienia go w ciecz
roboczą, która z kolei ogrzewa wodę w zbiorniku
(bojlerze).
13
gr
ud
zi
eń
84
li s
to
pa
d
pa
źd
zi
er
ni
k
rz
es
ie
ń
si
er
pi
eń
99
w
ie
c
96
li p
ie
c
cz
er
w
100
m
aj
kw
ie
ci
eń
ec
20
m
ar
z
40
lu
ty
st
yc
ze
ń
Stopień wykorzystania energii słonecznej w %
120
99
95
86
80
60
61
52
39
15
6
0
SCHEMATY SŁONECZNYCH SYSTEMÓW
GRZEWCZYCH
1. Kolektor słoneczny ze zbiornikiem c.w.u. wyposażonym w 1
wężownicę spiralną i grzałkę elektr.
SCHEMATY SŁONECZNYCH SYSTEMÓW
GRZEWCZYCH
6. Biwalentny, niskotemperaturowy system grzewczy dla budynku
jednorodzinnego. System wykorzystuje kolektory słoneczne do
ogrzewania cwu i wspomagania centralnego ogrzewania. Kolektory
słoneczne przekazują energię do zbiornika kombinowanego (c.o./cwu), z
którego odbywa się dystrybucja ciepła na cwu i c.o. Zbiornik dogrzewany
jest przez kocioł c.o.
Stopień wykorzystania energii słonecznej w %
120
100
99
96
99
95
86
84
80
61
60
52
39
40
20
15
13
6
okres
gr
ud
zi
eń
li s
to
pa
d
pa
źd
zi
er
ni
k
rz
es
ie
ń
w
si
er
pi
eń
li p
ie
c
ie
c
m
aj
cz
er
w
ec
kw
ie
ci
eń
m
ar
z
lu
ty
st
yc
ze
ń
0
m3
5.04.11-7.06.11 191
7.06.11-11.08.11 87
11.08.11-6.10.11 75
353
spadek zużycia o: 155
okres
m3
06.04.2012-06.06.12 104
06.06.12-06.08.12
33
06.08.12-31.08.12
24
31.08-8.10.12
37
198
m3
%
43,9
Zużycie gazu jest tez do kuchni gazowej!
Koszt wytwarzania energii
Zastosowanie kolektorów słonecznych
ASTERSA do zasilania w ciepło
pompy absorbcyjnej
. Pompa ciepła wytwarza :
-wodę lodową do klimatyzacji
-ciepłą wodę użytkową
-ciepło do regeneracji wymiennika gruntowego sprężarkowej
pompy ciepła , która wytwarza ciepło w zimie na potrzeby C.O. i
cwu
+
+
ZASADA DZIAŁANIA POMPY CIEPŁA
1 - sprężarka
2 - skraplacz
3 - parownik
4 - zawór rozprężny
5 - dolne źródło ciepła
6 - górne źródło ciepła
3
6
1
5
2
4
ROZWIĄZANIA OPARTE NA
POWIETRZU
ATMOSFERYCZNYM
Przedszkole w Starych Żukowicach
Przedszkole w Starych Żukowicach
Pompa ciepła
Najczęściej stosowane instalacje dolnego źródła ciepła
studnie pozwalające na
pozyskiwanie energii
z wód gruntowych. Stała
temperatura wód od +8 oC
do +12 oC predysponuje to
źródło do wykorzystania
ze względu na wysoką
roczną zdolność
grzewczą. Woda po
schłodzeniu
o 4oC w pompie ciepła
zostaje odprowadzona do
drugiej studni chłonnej
oddalonej o około 15 m.
Parametry techniczne zainstalowanych
urządzeń w Wielkiej Wsi
- Moc pompy ciepła 32 kW (COP: 3,5; temp. na
wyjściu z PC i zasilaniu do bufora: 51,5oC)
- Dolny kolektor oparty na studniach głębinowych
(min. wydajność złoża 6m3/h, temp. 11oC)
- Zbiornik buforowy: 1m3
Schemat instalacji cieplnej w szkole w Wielkiej Wsi
ilość energii [kWh]
100
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
80
60
40
20
0
I 2005
II 2005
Ilość energii cieplnej
Zużycie energii elektr.
III 2005
IV 2005
X 2005
Średnia temperatura
Temp. [st. C]
Porównanie produkcji energii cieplnej w
miesiącach styczeń - październik przez PC
12
10
8
6
4
2
0
-2
-4
-6
Współczynnik
sprawności
3,9
3,7
3,5
3,3
3,1
2,9
2,7
2,5
I 2005
COP
II 2005
III 2005
IV 2005
X 2005
Średnia temperatura
Temp. [st. C]
Porównanie współczynników sprawności PC w
miesiącach styczeń - październik
Pompa ciepła
Najczęściej stosowane instalacje dolnego źródła ciepła
kolektor gruntowy poziomy
to rury polietylenowe,
wewnątrz których krąży
płyn niezamarzający
transportujący ciepło.
Polietylenowy płaszcz
wyklucza możliwość
powstania korozji. Kolektor
ten układa się w gruncie
poniżej strefy
przemarzania. Powierzchnia
ułożenia kolektora jest ok. 2
do 2,5 raza większa od
powierzchni ogrzewanego
budynku
KOLEKTOR POZIOMY I
ROZDZIELACZ
PRZYKŁADY INSTALACJI POMPY CIEPŁA
Budynek mieszkalny jednorodzinny
T
y
p
i
i
l
o
ś
ć
z
a
i
n
s
t
a
l
o
w
a
n
y
c
h
p
o
m
p
c
i
e
p
ł
a
V
A
T
R
A
B
1
3
S
/
1
A
1
–
1
s
z
t
.
Z
a
i
n
s
t
a
l
o
w
a
n
a
m
o
c
c
i
e
p
l
n
a
1
3
k
W
Pompa ciepła
Najczęściej stosowane instalacje dolnego źródła ciepła
kolektor gruntowy pionowy,
wykonany jest jako
wymiennik w kształcie litery
U z polipropylenowych rur
wypełnionych
niezamarzającym płynem.
Umieszcza się go
w pionowych odwiertach o
głębokości 15 do 100 m.
Średnia odległość między
odwiertami wynosi około 4 m.
ODWIERT POD KOLEKTOR
PIONOWY
KOLEKTOR Z PODWÓJNEJ
U-RURY
Koncepcja dogrzewania dolnego źródła przy uzyciu kolektorów
słonecznych
Przykład Instalacji solarnej i pomp
ciepła
Przedszkole w Pleśnej
Przykład Instalacji solarnej i pomp
ciepła
Wnioski i doświadczenia z eksploatacji
pompy ciepła
•
•
•
•
•
Niższy koszt wytworzenia ciepła
Bezobsługowa praca
Wysoka sprawność urządzenia
Ekologiczna technologia pozyskiwania ciepła
Brak problemów z paliwem, odpadami i
emisją pyłów
Przykłady instalacji pomp ciepła- odzysk
ciepła odpadowego
Zakład używa obrabiarek chłodzonych cieczą
Temp cieczy chłodniczej wynosi ok. 30oC
przy 40oC brak chłodzenia blokuje
produkcję.......
........stosujemy pompę ciepła
Temp cieczy chłodniczej spada do ok. 12 oC
a odzyskanym ciepłem ogrzewamy
magazyn.
Lewe zdjęcie pokazuje temp 54oC w obiegu C.O.
Efekty ekonomiczne i ekologiczne:
• Produkcja odbywa się bez przeszkód
( wzrost wydajności pracy)
• Prawie zerowy koszt ogrzewania magazynu
• (ciepłem odzyskanym z produkcji)
• Brak jakichkolwiek problemów z paliwem,
odpadami i emisją pyłów powstających gdyby
magazyn ogrzać innymi metodami
Technologia przyjazna środowisku
Dziękuję za uwagę
i zapraszam do współpracy
Tomasz Sumera
(+48) 722 835 531
[email protected]
www.eco-doradztwo.eu