Załóż konto na portalu i bezpłatnie pobierz wydanie Rynku Instalacyjnego 7-8/2018

Pompy ciepła w układach hybrydowych

Możliwość lepszego wykorzystania systemów fotowoltaicznych
Fot. Vaillant
Ciąg dalszy artykułu...

Zakładając, że koszt energii elektrycznej (taryfa dzienna) to 60 gr/kWh, średnioroczna sprawność kotła gazowego wynosi 90% (w stosunku do ciepła spalania), a koszt 1 m3 gazu to 2,2 zł (ok. 11 kWh ciepła spalania na 1 m3), opłacalna wartość SPF dla taryfy dziennej pompy wynosi:

Dla taryfy nocnej (np. 40 gr/kWh) minimalna efektywność pompy ciepła wynosiłaby:

Zakładając, że w okresie letnim sprawność systemu podgrzewania wody za pomocą kondensacyjnego kotła gazowego spada tylko do ok. 70%, dla taryfy dziennej wartość SPF wynosiłaby:

Natomiast dla taryfy nocnej:

Dzięki zastosowaniu odpowiedniego managera energii zarządzającego pracą pompy ciepła można uzyskać możliwie najniższe koszty eksploatacyjne, optymalnie wykorzystując taryfy energetyczne.

Pompa ciepła pracuje, gdy jej efektywność (SPF) jest wystarczająco wysoka. Gdy efektywność ta spada poniżej granicy opłacalności, układ przełącza się na kocioł gazowy. Jak wynika z powyższych obliczeń, najbardziej opłacalne jest załączanie pompy w okresie letnim (poza sezonem grzewczym) oraz przy taryfach nocnych.

Możliwość lepszego wykorzystania systemów fotowoltaicznych

Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej i chłodzenie budynków przy współpracy z odpowiednio dobraną instalacją fotowoltaiczną może zapewnić 100-proc. udział energii z OZE. Szczególnie korzystne jest wykorzystanie systemów fotowoltaicznych do chłodzenia budynków w lecie.

Gdy promieniowanie słoneczne jest największe i uzysk energetyczny z paneli fotowoltaicznych najwyższy, występują również największe potrzeby chłodzenia pomieszczeń. W tym czasie może być również podgrzewana ciepła woda w zasobniku. Co ciekawe, może być to realizowane jednocześnie (chłodzenie + c.w.u.).

Przeczytaj także: Energetyczne uwarunkowania określania zasobów energii odnawialnej pobieranej przez pompy ciepła >>

Zastosowanie fotoogniw może służyć do zasilania pomp obiegowych centralnego ogrzewania i dolnego źródła, obniżając zużycie energii pierwotnej przez pompy ciepła i zwiększając udział energii odnawialnej przekazywanej przez pompę ciepła do instalacji grzewczej. Akumulatory stosowane w systemach fotowoltaicznych mogą być wykorzystane do ładowania w pochmurne dni energią elektryczną z droższej taryfy dziennej.

Energia elektryczna zgromadzona w akumulatorach może być wykorzystywana w okresach drogiej energii elektrycznej. Zastosowanie w nowych budynkach pompy ciepła i fotoogniw może zapewnić blisko 100-proc. udział energii zielonej przekazywanej przez pompy ciepła (takie instalacje realizuje się m.in. w Niemczech i Austrii). Wykorzystanie obu tych technologii pozwala uzyskać maksymalny efekt synergii.

Pozytywny wpływ rozwiązań hybrydowych na sieć energetyczną

Głównym problem są w polskich sieciach energetycznych chwilowe deficyty energii. Dotyczy to tzw. szczytów dobowych (szczególnie wieczornego, w godz. 16–20) oraz szczytów sezonowych: w zimie (ekstremalnie duże mrozy) i latem (w okresach bardzo wysokich temperatur).

Dzięki zastosowaniu managerów energii pompami ciepła korzystającymi z technologii smart grid pompy te mogłyby być tak zdalnie załączane, by móc pracować głównie w porze najtańszej taryfy energii elektrycznej (poza szczytami). W okresach, w których ilość energii elektrycznej w sieci jest deficytowa i zarazem najdroższa (odcinek A i B na rys. 7), pompa ciepła mogłaby być zdalnie wyłączana.

Gdy występuje deficyt energii elektrycznej lub jest ona bardzo droga, inteligentna sieć może wstrzymać dostawę energii do pompy ciepła, korzystając z akumulacji ciepła w budynku o ciężkiej konstrukcji (również w ogrzewaniu płaszczyznowym) lub w buforze wody grzewczej. Odbywa się to bez uszczerbku dla komfortu cieplnego.

W budynkach o ciężkiej konstrukcji spadek temperatury w ciągu 2 godz. jest wyraźnie mniejszy od 0,5 K, nawet dla temperatury zewnętrznej poniżej –10°C. W przypadku niskiej temperatury może nastąpić przełączenie na tańsze lub dostępne źródło – kocioł gazowy.

Niewystępowanie niskiej emisji zanieczyszczeń

Zastosowanie w Polsce pomp ciepła na szerszą skalę może przynieść korzyści związane ze znacznym obniżeniem emisji zanieczyszczeń w powietrzu atmosferycznym, w tym szczególnie pyłu zawieszonego PM 10 i PM 2,5 (ang. Particulate Matter – pył o rozmiarach poniżej 10 mm lub poniżej 2,5 mm – dla porównania średnica przekroju ludzkiego włosa wynosi ok. 70 mm ).

Przeczytaj także: Perspektywy rynku urządzeń grzewczych w UE >>

Spośród wielu parametrów zanieczyszczeń powietrza badanych w stacjach badawczych, takich jak dwutlenek siarki, tlenki azotu, dwutlenek azotu, tlenek węgla, ozon czy benzen, szczególnie istotne wydają się być właśnie pyły zawieszone. W przeciwieństwie do pozostałych zanieczyszczeń pyły te wielokrotnie i przez znaczną część roku przekraczają dopuszczalne normy roczne oraz dobowe i to na znacznych obszarach Polski.

Pyły zawieszone PM 2,5 i PM 10 są niewidoczne gołym okiem, ale mogą przenosić wszelkie zanieczyszczenia chemiczne i biologiczne (toksyny, kancerogeny, bakterie, wirusy). Negatywne skutki dla ludzi to złe samopoczucie, podrażnienie oczu, śluzówek. Duże stężenia pyłów zawieszonych mogą prowadzić do ostrych i przewlekłych stanów zapalnych układu oddechowego, alergii (a w konsekwencji do astmy), niedotlenienia, migren itp.

Przeczytaj także: Wydajność pracy instalacji z gruntowymi pompami ciepła >>

Dostępne powszechnie analizy wskazują na wyraźne powiązanie między emisją pyłów PM 10 a temperaturą zewnętrzną. W miesiącach zimowych emisja PM 10 wzrasta gwałtownie – można z bardzo dużym prawdopodobieństwem stwierdzić, że jest to związane z emisją spalin, głównie z węglowych kotłów grzewczych.

Dodatkowo przy utrzymywaniu się przez wiele dni, a nawet tygodni pogody wyżowej i braku odpowiedniej cyrkulacji powietrza powstaje realne zagrożenie dla zdrowia, szczególnie mieszkańców Warszawy oraz południa Polski – Małopolski i Górnego Śląska.

Zastosowanie pomp ciepła na obszarach dużych aglomeracji miejskich może się przyczynić do wyraźnej redukcji emisji pyłu zawieszonego PM 10 i PM 2,5. Urządzenia te nie wywołują żadnej lokalnej emisji zanieczyszczeń (tzw. niskiej emisji), gazowe kotły kondensacyjne to urządzenia niskoemisyjne.

Należy mieć nadzieję, że w najbliższych latach opisana w zarysie technologia hybrydowa rozwinie się na taką skalę, iż będzie dostępna masowo także w Polsce. Zdaniem autora widoczny znaczący postęp technologiczny i wymagania europejskiej polityki klimatycznej zdają się potwierdzać możliwość szybkiego spełnienia się takiego scenariusza.

Literatura

1. Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych (DzU UE L 09.140.16).

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   29.04.2014

Komentarze

(1)
maress | 07.03.2017, 18:49
Różnie można trafić jeśli chodzi o producentów. W moim wypadku zdała egzamin firma Sunex. Firma od lat w branży i też z bardzo rozbudowaną, kompleksową ofertą dopasowaną do różnych potrzeb. Ja się zdecydowałem na ogrzewanie hybrydowe i zdecydowanie daje radę. Proste w codziennej obsłudze, daje mi dużą niezależność, a taka kotłownia wcale dużo miejsca nie zajmuje, więc nie było problemu żeby znaleźć na nią odpowiednią lokalizację w domu.
   1 / 1   

Wybrane dla Ciebie

 



Jak zapewnić bezpieczeństwo prac serwisowych » Któremu producentowi systemów grzewczych i wodociagowych zaufać »
bezpieczeństwo instalatora rury wielowarstwowe
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Zdradzamy sposób na projektowanie instalacji najwyższej jakości »

projektowanie

 



Z jakiego powodu tworzywa sztuczne zdominowały rynek wod-kan » Jak bez problemowo przeprowadzić iniekcję mikropali, kotew i gwoździ gruntowych »
bezpieczeństwo instalatora pomoc w projektowaniu
czytam więcej » poznaj go dziś »

 


Czy można dobrze odseparować wodę kanalizacyjną od gruntowej »

innowacyjne projektowanie

 



Poznaj bezpieczne systemy do dezynfekcji wody pitnej i basenowej » Jak zabezpieczyć wentylatory dachowe »
czysta woda wentylator dachowy
wiem więcej » spróbuj już dziś »

 


Jaka pompa ciepła zwalcza bakterię Legionella »

pompy ciepła

 



Czy łatwo zainstalować podwieszaną toaletę » Z jakego powodu ta pompa wyprzedza przyszłość »
podwieszana toaleta pompy ciepła
wiem więcej » wiem więcej »

 


Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »

Co Szperacz wyszperał ;-)

źle wykonana instalacja

Sztywniactwo i niechlujstwo - zobacz i skomentuj »

Dla tych, którzy szukają bardziej elektryzujących wrażeń Szperacz ma dziś coś specjalnego - rozdzielnia w toalecie.

zaślepka


TV Rynek Instalacyjny


 tv rynek instalacyjny
11/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 11/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dobór wymienników płytowych
  • - Rekuperatory ścienne a prawo
Zobacz szczegóły
Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright © 2011 - 2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl