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

Układy hybrydowe jako odpowiedź na wymagania WT2017 i WT2021

Autorka przedstawia rozwiązania układów hybrydowych dostosowanych do wymagań technicznych obowiązujących w 2017 roku i planowanych na 2021 rok.
Autorka przedstawia rozwiązania układów hybrydowych dostosowanych do wymagań technicznych obowiązujących w 2017 roku i planowanych na 2021 rok.
Rys. redakcja RI
Ciąg dalszy artykułu...

Kolektory słoneczne i biomasa

Inwestorzy będą zainteresowani rozwiązaniami, które pozwolą im spełnić obowiązek prawny uzyskania odpowiednio niskiego wskaźnika EP budynku – należy więc oczekiwać układów hybrydowych opartych na takich właśnie rozwiązaniach. Doskonałym przykładem są układy, w których podstawowym źródłem energii są urządzenia na biomasę drzewną – kotły zgazowujące drewno, na pelety czy zrębki.

Z punktu widzenia obniżania wskaźnika EP kotły na biomasę – mimo typowej dla urządzeń na paliwo stałe niższej sprawności (wskaźniki zapotrzebowania na energię końcową EK dla takich kotłów są najwyższe ze względu na niższą niż dla innych rozwiązań średnią sezonową sprawność całkowitą ogrzewania i przygotowania c.w.u.) – mają uprzywilejowaną pozycję. Wynika to z faktu, że na wartość wskaźnika EP ma wpływ (zgodnie z metodą obliczeniową zawartą w PN-EN ISO 13790:2009) wartość tzw. współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej wi na wytworzenie i dostarczenie nośnika energii. Dla biomasy drzewnej współczynnik ten wynosi 0,2 (dla porównania – dla sprężarkowej pompy ciepła wi = 3, ponieważ pobiera ona energię elektryczną z sieci). Zatem zastosowanie nowoczesnego kotła na biomasę (np. kotła na pelety z automatycznym podajnikiem) pozwala na spełnienie wymogów zarówno WT2017, jak i WT2021. Dodatkowe oszczędności eksploatacyjne można osiągnąć, stosując kolektory słoneczne.

Dlatego w ofertach producentów można znaleźć zestawy, które optymalnie łączą możliwości kotłów na biomasę, w tym na pelety i zgazowujących drewno, oraz kolektorów słonecznych. W zestawie takim znajdują się: kocioł na biomasę z biwalentnym zasobnikiem c.w.u.; kolektor słoneczny; zbiornik buforowy; układ regulacji.

Wchodzący w skład zestawu kocioł wyposażony jest wówczas w odpowiednie przyłącza do obiegu solarnego, kolektory i kocioł są dobrane pod względem wielkości i wyposażenia hydraulicznego, a całość uzupełniona jest o sterownik, który reguluje współpracę układu: źródło ciepła – zbiornik buforowy – obiegi grzewcze.

Rolą takich układów może być wyłącznie przygotowanie c.w.u. (nawet do 100% wydajności poza sezonem grzewczym), ale coraz większe zainteresowanie budzą też układy dwufunkcyjne wspomagające obiegi grzewcze – w takim zestawie można pokryć nawet do 60% rocznego zapotrzebowania na ciepło do celów ogrzewczych. Zestawy takie są szczególnie polecane do budynków nowych, gdzie na etapie projektu (np. lokalizacji domu na działce czy stopnia i kierunku nachylenia dachu) można zaplanować ich zastosowanie. Prawidłowy dobór instalacji dwufunkcyjnej wymaga uwzględnienia szeregu parametrów obliczeniowych, dlatego do jej zwymiarowania warto użyć odpowiedniego programu symulacyjnego.

Centrale grzewcze ze zintegrowanymi pompami ciepła

Centrala grzewcza to stosunkowo nowe rozwiązanie, rozumiane jako wysokowydajny kocioł kondensacyjny na tradycyjne paliwo ze zintegrowaną pompą ciepła. W skład takiego systemu wchodzą:

  • pompa ciepła (często powietrze/woda, co ułatwia i obniża koszty instalacji);
  • gazowy lub olejowy kocioł kondensacyjny;
  • regulator pogodowy i moduł sterowania;
  • zasobnik ciepłej wody (może być niewielki ze względu na warstwową technologię ładowania).

Układ może być uzupełniony przez moduły, które optymalizują i usprawniają jego pracę:

  • sprzęgło hydrauliczne o dużej pojemności;
  • zbiornik buforowy;
  • obieg solarny (opcjonalnie).

Największą zaletą eksploatacyjną takiego systemu hybrydowego okazuje się nie tylko współpraca urządzeń, ale i elastyczność w wyborze najbardziej ekonomicznego w danym momencie źródła ciepła. Dlatego kluczowe jest, by układ hybrydowy złożony z kotła i pompy ciepła był wyposażony także w odpowiedni system automatyki – przykładem może być odpowiedni sterownik pracy zarówno pompy ciepła, jak i kotła, współpracujący z regulatorem pogodowym. Tak skonfigurowane sterowanie umożliwia bezobsługową optymalną pracę układu – nie jest konieczna ingerencja użytkownika.

Układ automatycznej regulacji punktu biwalentnego ocenia, które źródło ogrzewania budynku (energia ze spalania w kotle czy energia elektryczna zasilająca pompę ciepła) będzie przy danych warunkach pogodowych i eksploatacyjnych najbardziej opłacalne. Odbywa się to na podstawie bieżącego szacowania kosztów uzyskiwania ciepła z obu źródeł. Tak regulowany układ automatycznie decyduje, które ze źródeł ciepła jest w danym momencie źródłem podstawowym. Dzięki temu koszt produkowanej energii cieplnej jest najniższy bez szkody dla komfortu użytkowników. Przykładowo pompa ciepła pracuje do granicznej temperatury zewnętrznej (np. –10°C), a dopiero po jej przekroczeniu pracę podejmuje kocioł. W tak sterowanych układach hybrydowych pompa ciepła może pokryć ok. 80% zapotrzebowania na ciepło.

Ponieważ sprężarkowa pompa ciepła do działania potrzebuje energii elektrycznej z sieci, notowania tego rozwiązania pod kątem współczynnika nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej wi są niskie (wi wynosi aż 3,0). Powodowane przez to podwyższanie wskaźnika energii pierwotnej można skompensować przez pozyskiwanie „czystej” energii elektrycznej. Dlatego układy hybrydowe z pompą ciepła często zawierają też przyłącze do modułu fotowoltaicznego (PV). Moduły PV wykorzystują energię słoneczną do produkcji energii elektrycznej i mogą być dobrym rozwiązaniem obniżającym zapotrzebowanie na nieodnawialną energię końcową, np. do napędu sprężarkowych pomp ciepła. Inwestorzy zainteresowani pompami ciepła – których zalety są już szeroko rozpoznawalne, a oferta cenowa staje się coraz bardziej korzystna – mogą więc zwrócić większą uwagę także na układy fotowoltaiczne, których zastosowanie pomoże spełnić wymagania WT2017
i WT2021.

Należy się spodziewać, że oferta układów hybrydowych z PV będzie zyskiwać popularność na rynku.

Układy hybrydowe a modernizacja

Żeby zmodernizować konwencjonalną kotłownię, można ją przekształcić w układ hybrydowy poprzez dodanie pompy ciepła. Odpowiednio zwymiarowana, pozwoli na obniżenie kosztów eksploatacyjnych (opłaty za ogrzewanie) nawet o 60% rocznie w modernizowanych budynkach. Wówczas kocioł już pracujący w instalacji pozostaje w roli źródła szczytowego, a pompa ciepła (najczęściej powietrze/woda ze względu na łatwość i stosunkowo niski koszt realizacji takiego rozwiązania) podejmuje pracę przez większość sezonu grzewczego.

Tego rodzaju modernizacja – optymalna pod względem kosztu inwestycji i korzystna dla kosztów eksploatacyjnych – dobrze sprawdzi się np. dla domów jednorodzinnych lub mniejszych budynków wielorodzinnych, ogrzewanych kotłami na paliwa konwencjonalne, np. olej opałowy lub gaz.

Biorąc pod uwagę zasadę regulacji układu hybrydowego (czyli źródłem podstawowym jest to, które w danej chwili umożliwia tańszą produkcję energii), dobierając moc pompy ciepła, należy zwrócić uwagę na cenę produkcji energii cieplnej w kotle – im jest wyższa, tym większą moc pompy ciepła się zaleca. Takie rozwiązanie umożliwi dłuższy czas pracy pompy, a tym samym obniżenie kosztów ogrzewania.

Literatura

1. Jadwiszczak P., Trząski A., Wentylacja i ogrzewanie w nowych przepisach. Warunki techniczne, jakim powinny odpowiadać budynki – stan na 2017 i 2021, Wydawnictwo Medium, Warszawa 2016.
2. Obwieszczenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 17 lipca 2015 r. w sprawie ogłoszenia jednolitego tekstu rozporządzenia Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (DzU 2015, poz. 1422).
3. Zaborowska E., Charakterystyka energetyczna budynków mieszkalnych wielorodzinnych w perspektywie wymagań 2017–2021, „Rynek Instalacyjny” nr 1–2/2017.
4. Materiały firm: Herz, Hewalex, Vaillant.

Czytaj też: Zapotrzebowanie na energię cieplną do przygotowania c.w.u. w budynku mieszkalnym >>>

Chcesz być na bieżąco? Czytaj nasz newsletter!
   24.04.2017

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


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 »

 


Przedłuż certyfikat HVAC bez wychodzenia z firmy »

szkolenia hvac

 



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
9/2019

Aktualny numer:

Rynek Instalacyjny 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Dofinansowanie ogrzewania i fotowoltaiki
  • - Eksploatacja gruntowych pomp ciepła
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