Największa na świecie instalacja pomp ciepła.

Poprzedni wpis traktował o największej na świecie elektrowni solarnej, w której skład wchodziły kolektory słoneczne. tym razem tekst o największym na świecie kompleksie pomp ciepła Värtan Ropsten, który znajduje się w Sztokholmie  i produkuje około 180 MW. Sztokholm jest jednocześnie stolicą oraz największym miastem Szwecji. Znajduje się na 14 wyspach i jest uważany za jedno z najpiękniejszych miast na starym kontynencie. Otoczony jest czystym morzem i powietrzem. Stworzenie miasta, które jednocześnie jest przyjazne dla środowiska i go nie zanieczyszcza jest bardzo trudne. Jednak Szwedom udało się to osiągnąć dzięki restrykcyjnym przepisom.

Pompa ciepła pracuje na zasadzie recyrkulacji energii słonecznej zaczerpniętej ze środowiska. Najważniejszą częścią systemu ogrzewania jest miejska sieć energetyczna, na którą zdecydowało się około 60% mieszkańców Sztokholmu. Sześć pomp ciepła zostało uruchomionych już w połowie lat osiemdziesiątych. Były to pompy Unitop 50FY. Na początku posługiwano się czynnikiem R22. Jednak w 2003 roku nastąpiła modernizacja systemu a czynnik został wymieniony na R134a. Źródłem ciepła jest niezmiennie woda morska, która jest dostarczana do parownika w ilości 2,5 m³/s. Tam woda oddaje ciepło obniżając swoją temperaturę o około 2 ⁰C. Pozwala to na uzyskanie ponad 20 MW mocy z każdej turbiny.

Aby utrzymać temperaturę na odpowiednim poziomie, używa się ogromnych zapasów wody morskiej zmagazynowanej i używanej jako źródło ciepła. W lato używa się wierzchniej warstwy wody. W zimę czerpie się wodę z warstwy zawartej na głębokości około 5 metrów, gdzie temperatura jest stała i wynosi +3°C. Olbrzymie pompy magazynują wodę i nanoszą na specjalny odbiornik ciepła (falling-film). Cienka warstwa wody jest nanoszona wymienniki ciepła w taki sposób, aby kontakt trwał bardzo krótko. Dzieje się tak, ponieważ wymienniki ciepła są dostosowane do pracy przy bardzo niskich różnicach temperatur. Solary są nieco bardziej efektywne, jednak musimy pamiętać, że rodzaj zastosowanej instalacji zależy od tego, jakimi źródłami energii dysponujemy. Trudno byłoby zaimplementować systemy solarne w Skandynawii.

Gruntowe pompy ciepła

W naszym klimacie, najlepszym rozwiązaniem są pompy ciepła gruntowe, które pobierają energię z wnętrza ziemi oraz poddają ją procesowi transformacji na energię cieplną. W odwiertach pozyskiwana jest energia, napędzająca pompy ciepła. Odwierty są stosunkowo głębokie, sięgające nawet kilkuset metrów, niezależnie od środowiska geologicznego. Firmy zajmujące się instalacją tych urządzeń dysponują specjalistycznym sprzętem wiertniczym. Może się wydawać, że montaż urządzeń i ich eksploatacja jest droga, nic bardziej mylnego. Inwestycja zwraca się stosunkowo szybko, poprzez znaczące obniżenie kosztów ogrzewania.

Odwierty wykonywane są bardzo głęboko ze względu na termikę gleby, która w niższych warstwach charakteryzuje się dużymi wahaniami temperatur. Wraz ze wzrostem głębokości wahania temperatur są coraz mniejsze. Na optymalnej głębokości, dla danego gruntu, temperatura jest stała. Możemy przyjąć, że tempera gruntu na głębokości około 1,5 metra, na początku lutego wynosi w przybliżeniu 6,5°C. Natomiast na początku sierpnia około 13,5°C. Z kolei pierwszego maja i pierwszego listopada odpowiednio 7°C i 13°C. Trudno określić jej dokładną wartość na głębokości kilkudziesięciu metrów, ze względu na zmienność zbyt wielu czynników, ale niezależnie od pory roku, przyjmuje się, że jej wartość wynosi w przybliżeniu 10°C. W nowo powstałym otworze umieszczana jest sonda. W jej wnętrzu znajduje się glikol, który pozyskuje energię.

Wielu inwestorów stoi przed dylematem, który system gruntowych pomp ciepła będzie efektywniejszy. Pionowy, czy poziomy. Niestety, tak jak w przypadku temperatury, zależy to od warunków geologicznych siedliska. Jednak z powodu czysto ekonomicznego, ciekawszym rozwiązaniem są sondy pionowe - głębokie odwierty. Ponadto, w większości przypadków zazwyczaj sonda głębinowa jest efektywniejsza niż kilka płytkich odwiertów. Pompa ciepła jest w tym wypadku bardzo opłacalną inwestycją. Nie tylko ze względu na czynniki ekonomiczne, ale też ze względu na ochronę środowiska poprzez mniejsze wykorzystanie paliw kopalnych i nieodnawialnych źródeł energii. 

Zapraszam również na zaprzyjaźniony blog: http://energia-odnawialna-blog.waw.pl/category/pompy-ciepla/

Pompy CWU

Pompy CWU to nic innego jak pompa ciepła współpracująca ze zbiornikiem CWU. Różnica polega na tym, że pompy CWU służą do bieżącego podgrzewania wody użytkowej, wykorzystując do tego celu ciepłe powietrze atmosferyczne. Jest to urządzenie przeznaczone raczej dla użytkowników, którzy posiadają już w domu konkretne instalacje grzewcze. Pompy CWU są tylko uzupełnieniem bieżących instalacji. Nie mogą być głównym źródłem ciepłej wody w domu. Ogromnym plusem tej technologii, jest to, że inwestycja jest stosunkowo nie duża a i tak wiąże się z obniżeniem dotychczasowych kosztów ponoszonych na energię cieplną. Energia cieplna pochodzi oczywiście z pomieszczeń domowych. Plusem jest również to, że sukcesywnie zmniejszają wilgotność powietrza w którym się znajdują.

Minusem systemu jest to, że woda nagrzewa się stosunkowo długo do wymaganej temperatury. Dlatego, niestety, trzeba zaopatrzyć się w duży zbiornik ciepłej wody. Przykładowo, aby móc wykąpać się w wannie potrzebujemy od 150 do 200 litrów ciepłej wody. Na naszą kąpiel wystarczy. Ale kolejna osoba będzie zmuszona czekać kilka godzin, aż woda osiągnie zamierzoną temperaturę. Zazwyczaj przyjmuje się średnią, mówiącą, że na jedną osobę w ciągu dobry potrzeba około 100 litrów ciepłej wody.

Pompa ciepła

Jednym z systemów, gwarantujących uzyskanie ciepła z natury jest właśnie pompa ciepła. Warszawa i inne miasta są miejscem w którym trudno takie urządzenie zainstalować. Najlepiej sprawdzają się w przypadku domów jednorodzinnych, ponieważ pozyskują energię z wiatru oraz ziemi - tzw. energię geotermalną. Wyróżniamy kilka rodzajów pomp ciepła: wodne, gruntowe i powietrzne. Myślę, że nie muszę wyjaśniać zasady działania poszczególnych pomp. Ich ogromną zaletą jest przede wszystkim to, że pracują niezależnie od warunków pogodowych - mam na myśli pompy wodne i gruntowe.
Oczywiście można również uzyskać dofinansowanie pomp ciepła w takim samym stopniu jak systemów solarnych.