Czasopismo | CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA | Rocznik 2019 - zeszyt 3

Analiza energetyczno-środowiskowa lokalnego systemu ciepłowniczego wykorzystującego niskotemperaturowe geotermalne źródło energii

Energy and Environmental Analysis of a Local Heating System Using a Low Temperature Geothermal Energy Source

10.15199/9.2019.3.1

nr katalogowy: 119146
10.15199/9.2019.3.1

Streszczenie

W artykule przedstawiono energetyczno-ekologiczną analizę 9 wariantów lokalnego systemu ciepłowniczego współpracującego z niskotemperaturowym geotermalnym źródłem energii. Dla zbiorowości budynków użyteczności publicznej stworzono koncepcję sieci ciepłowniczej, dla której rozważono trzy warianty źródeł ciepła: sprężarkową pompę ciepła, absorpcyjną pompę ciepła oraz jako wariant bazowy kondensacyjny kocioł gazowy. Analizę przeprowadzono dla trzech różnych wartości temperatury zasilania i powrotu sieci tj. 60/50°C, 50/40°C oraz 40/30°C. Określono straty egzergii, zapotrzebowanie na energię pierwotną oraz sprawność egzergetyczną. Analiza ekologiczna obejmowała analizę oddziaływania na środowisko rozpatrywanych źródeł ciepła w całym cyklu życia (analiza LCA). Na podstawie uzyskanych wyników stwierdzono m.in., że najmniejszym oddziaływaniem na środowisko w całym cyklu życia charakteryzuje się sprężarkowa pompa ciepła współpracująca z lokalną siecią ciepłowniczą o temperaturze pracy 50/40°C i 40/30°C. Poprawę sprawności egzergetycznej systemu ze sprężarkową pompą ciepła, jak i zmniejszenie oddziaływania na środowisko w całym cyklu życia można osiągnąć przez zwiększenie sprawności oraz udziału źródeł energii odnawialnej w procesach wytwarzania energii elektrycznej.

Abstract

The paper presents an energetic and ecological analysis of 9 variants of a local heating system cooperating with a lowtemperature geothermal energy source. For the community of public buildings, the concept of a heating network was created, for which three variants of heat sources were considered: a compressor heat pump, an absorption heat pump and, as a base variant, a condensing gas boiler. The analysis was carried out for three different supply and return temperatures, i.e. 60/50°C, 50/40°C and 40/30°C. Exergy losses, primary energy demand and exergy efficiency were determined. The ecological analysis included an analysis of the environmental impact of the considered heat sources in the life cycle (LCA analysis). On the basis of the obtained results it was stated, among others, that the smallest impact on the environment in the whole life cycle is characterized by a compressor heat pump cooperating with the local heating network with operating temperatures of 50/40°C and 40/30°C. The improvement of the exergy efficiency of the compressor heat pump system as well as the reduction of the environmental impact throughout the life cycle can be achieved by increasing the efficiency and share of renewable energy sources in the electricity generation processes.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Baumann H., A. Tillman. 2004. "The Hitch Hiker’s. Guide to LCA", Sweden
[2] EUROBSERV’ER. 2018."Heat pump barometer".
[3] Kapuściński J., A. Rozdroch. 2010. "Geotermia niskotemperaturowa w Polsce - stan aktualny i perspektywy rozwoju", Warszawa.
[4] Nitkiewicz A., R. Sekret. 2010. "Koncepcja ciepłowni geotermalno- -gazowej wykorzystującej niskotemperaturowe geotermalne źródło energii", Rynek Energii, Nr 3 (88): 120-126.
[5] Nitkiewicz A., R. Sekret. 2014. "Comparison of LCA results of low temperature heat plant using electric heat pump, absorption heat pump and gas-fired boiler", Energy Conversion and Management, Volume (87): 647-652.
[6] Sekret R., E. Pidzik. 2008. "Analiza możliwości wykorzystania otworu 17-BN do celów grzewczych obiektów użyteczności publicznej w miejscowości Poczesna", Raport, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.
[7] Sekret R., E. Pidzik. 2008. "Analiza możliwości wykorzystania ujęcia wody w miejscowości zawada gmina Kamienica Polska do celów grzewczych", Raport, Politechnika Częstochowska, Częstochowa.

Zeszyt


CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - e-zeszyt (pdf) 2019-3 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	30.00 zł

Prenumerata

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Promocja
Nowość

360.00 zł

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - papierowa prenumerata roczna	432.00 zł brutto 400.00 zł netto 32.00 zł VAT (stawka VAT 8%)
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

474.00 zł

CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	552.00 zł brutto 511.11 zł netto 40.89 zł VAT (stawka VAT 8%)

552.00 zł

Open Access

Zeszyt

2019-3

Twój Koszyk

Zeszyt

Prenumerata

Open Access

Zeszyt

Czasopisma