Czasopismo | CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA | Rocznik 2016 - zeszyt 4

Porównanie efektów energetycznych, ekonomicznych i ekologicznych wykorzystania pompy ciepła typu woda/woda i solanka/woda do ogrzewania domu jednorodzinnego

10.15199/9.2016.4.5

nr katalogowy: 97632
10.15199/9.2016.4.5

Najbardziej rozpowszechnionymi pompami ciepła, wykorzystywanymi do celów grzewczych w gospodarce komunalnej, są pompy sprężarkowe. Napędzane są one najczęściej sieciową energią elektryczną. Źródłem niskotemperaturowego ciepła są ogólnie dostępne źródła: powietrze atmosferyczne, grunt lub wody gruntowe oraz ścieki. W artykule przeanalizowano energetyczne i ekologiczne skutki wynikające z alternatywnego wykorzystania: 1) wód gruntowych bądź 2) przypowierzchniowych warstw gruntu jako dolnego źródła instalacji pompy ciepła. Odniesiono się również do efektów ekonomicznych. Ocena skutków energetycznych i ekologicznych prowadzona jest w warunkach, w których napędowa energia elektryczna wytwarzana jest z konwencjonalnych, kopalnych paliw nieodnawialnych, tj. węgla kamiennego. Założono, ze odbiorcą ciepła będzie dom jednorodzinny o powierzchni 150 m2, zlokalizowany w południowej części Polski. Ustalono, że w rozpatrywanych uwarunkowaniach wykorzystanie wód gruntowych jako źródła niskotemperaturowego ciepła może przynieść lepsze efekty. Całkowite zapotrzebowanie na energię elektryczną zasilającą pompę ciepła oraz pompy obiegowe źródła dolnego jest o ok. 12% niższe w przypadku wykorzystania wód gruntowych (wariant 1) niż w przypadku poziomego gruntowego wymiennika ciepła (wariant 2). To mniejsze zapotrzebowanie na energię przekłada się na niższy jednostkowy koszt netto wytwarzania ciepła, który szacowany jest odpowiednio na 37 zł/GJ (wariant 1) i 42 zł/GJ (wariant 2). Celem niniejszych analiz było zwrócenie uwagi na pozytywne aspekty wykorzystania wód gruntowych jako dolnego źródła ciepła w instalacji pomp ciepła. Ogólnie w instalacjach pomp ciepła daje się zauważyć tendencja odchodzenia od wykorzystania wód i promowanie wykorzystania ciepła akumulowanego w gruncie. Rozwiązanie takie jest prostsze pod względem technicznym i prawnym. Niestety, jak wynika z obliczeń, jest ono mniej korzystne pod względem energetycznym, ekologicznym i ek[...]

Bibliografia

[1] Aste N., R.S. Adhikari, M. Manfren. 2013. “Cost optimal analysis of heat pump technology adoption in residential reference buildings". Renewable Energy (60): 615-624.
[2] Brodowicz K., T. Dyakowski. 1990. Pompy ciepła. PWN. Warszawa, stron 208.
[3] Busato F., R. Lazzarin, M. Noro. 2015. “Ground or solar source heat pump systems for space heating: Whichis better? Energetic assessment based on a case history". Energy and Buildings (102): 347-356.
[4] EC European commission decision 2007/742/EC.
[5] Esen H., E. Turgut. 2015. “Optimization of operating parameters of a ground coupled heat pump system by Taguchi method". Energy and Buildings (107): 329-334.
[6] Fernández-Seara J., A. Pereiro, S. Bastos, J. A. Dopazo. 2012. "Experimental evaluation of a geothermal heat pump for space heating and domestic hot water simultaneous production". Renewable Energy (48): 482-488.
[7] Gonzalez G., A. Verhoef, P. L. Vidaled, B. Main, G. Gan, Y. Wu. 2012. “Interactions between the physical soil environment and a horizontal ground coupled heat pump, for a domestic site in the UK", Renewable Energy (44): 141-153.
[8] Haiwen S., D. Lin, S. Jing, J. Xin, R. Zhiyong, Y. Haiyang. 2015. “Field measurement and energy efficiency enhancement potential of a seawater source heat pump district heating system". Energy and Buildings (105): 352-357.
[9] Halás O. 2015. “Geothermal District Heating Systems in Slovakia - Current Status and Plans", Proceedings World Geothermal Congress. Melbourne, Australia, 19-25 April 2015, 1-5.
[10] Jaszczur M., T. Śliwa. 2013. “The analysis of long-term borehole heat exchanger system exploitation". Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences 20 (3): 227-235.
[11] Kang E. Ch., P. Riederer, S. Y. Yoo, E. J. Lee. 2013. “New approach to evaluate the seasonal performance of building integrated geothermal heat pump system". Renewable Energy (54): 51-54.
[12] Kharseh M., L. Altorkmany, M. Al-Khawaja, F. Hassani. 2015. “Analysis of the effect of global climate change on ground source heat pump systems in different climate categories". Renewable Energy (78): 219-225.
[13] Kusuda T., P. Achenbach. 1965. "Earth temperature and thermal diffusivity at selected stations in the united states". ASHRAE Transactions 71 (1): (61-75.
[14] Lewandowski W. M. 2002. Proekologiczne źródła energii odnawialnej. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa, stron 428.
[15] Ministerstwo Infrastruktury i Rozwoju Rzeczypospolitej Polskiej 2014. "Typowe lata meteorologiczne i statystyczne dane klimatyczne dla obszaru Polski do obliczeń energetycznych budynków" (http://www.mir.gov.pl/budownictwo/rynek_budowlany_i_technika/ efektywnosc_energetyczna_budynkow/typowe_lata_meteorologiczne/ strony/start.aspx), dostęp 2014.09.22.
[16] Oleśkowicz Popiel Cz., J. Wojtkowiak. 2012. "Naturalne pole temperatury gruntu". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 43 (4): 150-154.
[17] Oleśkowicz Popiel Cz., J. Wojtkowiak. 2012. "Naturalne pole temperatury gruntu (dokończenie)". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 43 (5): 205-209.
[18] Pająk L., G. Hołojuch. 2010. “Restrictions on use and effectiveness of compressor heat pumps in geothermal heating plants in Poland". Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 439 (1): 155-158.
[19] Pająk L. 2007. "Wybrane zagadnienia dotyczące pozyskania ciepła z pierwotnych nośników biomasy". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 38 (3): 22-27.
[20] PN-EN 1997-1:2008. Projektowanie geotechniczne - Część 1: Zasady ogólne.
[21] REGULATION (EC) No 1980/2000 OF THE EUROPEAN PARLIAMENT AND OF THE COUNCIL of 17 July 2000 on revised Community eco-label award scheme.
[22] Rubik M., 2006. Pompy ciepła - poradnik. INSTAL, ISBN 83-88695-19-3, stron 271.
[23] Sobieraj M. 2015. "Sprężarkowa pompa ciepła systemu powietrze/ woda". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 46 (7): 269-275.
[24] Tomaszewska B., G. Hołojuch. 2012. "Geothermal energy production on the background of the new legal regulations". Biuletyn Państwowego Instytutu Geologicznego 448 (2): 281-284.
[25] Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne (t. j. Dz U z 2015 r. poz. 469).
[26] Ustawa z dnia 9 czerwca 2011 r. — Prawo geologiczne i górnicze (t. j. Dz. U z 2015 r. poz. 196).
[27] Vernier R., P. Laplaige, A. Desplan, C. Boissavy. “France Country Update". Proceedings World Geothermal Congress 2015. Melbourne, Australia, 19-25 April 2015, 1-8.
[28] Weber J., B. Ganz, R. Schellschmidt, B. Sanner, R. Schulz. “Geothermal Energy Use in Germany". Proceedings World Geothermal Congress 2015. Melbourne, Australia, 19-25 April 2015, 1-15.
[29] Wu W., B. Wang, T. You, W. Shi, X. Li. 2013. “A potential solution for thermal imbalance of ground source heat pump systems in cold regions: Ground source absorption heat pump". Renewable Energy (59): 39-48.
[30] Zakrzewski B., W. Tuchowski, E. Złoczowska. 2015. "Efektywność powietrznych, gruntowych i wodnych sprężarkowych pomp ciepła". Ciepłownictwo Ogrzewnictwo Wentylacja 46 (5): 192-198.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 97632 "Porównanie efektów energe..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


CIEPŁOWNICTWO, OGRZEWNICTWO, WENTYLACJA - e-zeszyt (pdf) 2016-4 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

Zeszyt

2016-4

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma