Akademia
This presentation is the property of its rightful owner.
Sponsored Links
1 / 25

EWA CHRAPEĆ PowerPoint PPT Presentation


  • 135 Views
  • Uploaded on
  • Presentation posted in: General

Akademia Techniczno–Humanistyczna w Bielsku-Biała Wydział Nauk O Materiałach i Środowisku Kierunek: Inżynieria Środowiska sem.I gr.2. Temat nr 33 :. Pompy ciepła. Opracowała:. EWA CHRAPEĆ. Co to jest pompa ciepła?.

Download Presentation

EWA CHRAPEĆ

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Presentation Transcript


Akademia Techniczno–Humanistycznaw Bielsku-BiałaWydział Nauk O Materiałach i ŚrodowiskuKierunek: Inżynieria Środowiskasem.I gr.2

Temat nr 33:

Pompy ciepła

Opracowała:

EWA CHRAPEĆ


Co to jest pompa ciepła?

Pompa ciepła pobiera energię cieplną ze źródła i przenosi ją do budynku.

  • Źródła energii:

  • powietrze atmosferyczne,

  • grunt,

  • woda powierzchniowa lub podziemna.

Zastosowanie:

  • w klimatyzacji,

  • systemach centralnego ogrzewania,

  • ogrzewania podłogowego,

  • podgrzewanie wody użytkowej.

  • Słońce dostarcza dokładnie 5000-krotnie więcej energii niż świat rocznie potrzebuje.

  • Temperatury gruntu: 4- 8oC.

  • Przy głębokościach powyżej 15m temperatura jest stała: 8-10oC.


Jak działa pompa ciepła?

energia elektryczna

+20°C

+5°C

magazynowanie energii

odbiornik ciepła

pompa ciepła


Pompa ciepła jak lodówka

Ciepło przepływa z miejsca o wyższej temperaturze w miejsce o niższej temperaturze. Pompy ciepła umożliwiają odwrócenie tego kierunku.

Lodówka pobierając ciepło z artykułów spożywczych, obniża ich temperaturę a następnie oddaje je do otoczenia.

Pompa ciepła funkcjonuje odwrotnie; pobiera ciepło z otoczenia, a następnie oddaje je do pomieszczeń ogrzewanych.


Jak działa pompa ciepła?

Jak to się jednak dzieje, że są one w stanie zapewnić odpowiednio wysokie temperatury, wykorzystując źródła ciepła o niskiej temperaturze?

W zamkniętym systemie krąży substancja (tzw. czynnik roboczy) na zmianę w postaci gazowej i ciekłej.

Gazy, będąc w zamkniętym systemie (stała objętość), zwiększają swoją temperaturę wraz z rosnącym ciśnieniem (sprężanie) i na odwrót - przy zmniejszającym się ciśnieniu (rozprężanie), ich temperatura również maleje.


Jak to się dzieje?

1 - sprężarka2 - skraplacz3 - parownik4 - zawór rozprężny5 - dolne źródło ciepła6 - górne źródło ciepła


Procesy

  • W parowniku: odparowanie na skutek odbioru ciepła z dolnego źródła ciepła

  • W sprężarce: sprężenie pary i wzrost temperatury

  • W skraplaczu: skraplanie pary i oddanie ciepła do systemu grzewczego

  • Zawór rozprężny: ponowny proces odparowania i rozpoczęcie cyklu.


Energia pierwotna, a pompy ciepła

Korzyści polegające na zwiększeniu efektywności wykorzystania energii zawartej w paliwie pierwotnym dzięki zastosowaniu pomp ciepła.

Transportu energii cieplnej z ośrodka o niższej do ośrodka o wyższej temperaturze możliwy jest dzięki energii elektrycznej dostarczanej z zewnątrz.

COP-współczynnik efektywności pomp ciepła.

Energetyczna efektywność pomp ciepła


Współczynnik sprawności pomp ciepła

COP = Wydajność grzewcza/Energia elektryczna.

Pompy ciepła osiągają współczynniki sprawności rzędu od 2.5 do 4.5.

Współczynnik sprawności pomp ciepła jest tym wyższy im mniejsza jest różnica temperatur pomiędzy źródłem a odbiorem.


Rodzaje dolnych źródeł

System woda-woda wykorzystujący dwie studnie.

Studnie powinny znajdować się w odległości od siebie co najmniej 15m.

  • Wady:

  • konieczne odpowiednie warunki gruntowo-wodne- wymagane pozwolenia wodnoprawnego dla studni o głębokości większej niż 30m i dla poboru wody w ilości większej niż 15m3/dobę- możliwe problemy spowodowane jakością pobieranej wody (duża zawartość żelaza, manganu, wysoka twardość)

Zalety:+ stabilna temperatura źródła przez cały rok+ niski koszt inwestycyjny+ duża wydajność


Rodzaje dolnych źródeł

System pionowych sond gruntowych

W systemie tym wykorzystywane są pionowe odwierty oddalone od siebie o 6-8m.

Zalety:+ brak podatności na sezonowe wahania temperatury+ wymaga mniejszej powierzchni działki niż gruntowe kolektory poziome

Wady:

- konieczność wykonania badań geologicznych- wyższy koszt wykonania w porównaniu z gruntowymi kolektorami poziomymi


Rodzaje dolnych źródeł

System poziomych kolektorów gruntowych

Wężownica jest układana na głębokości 1,5-2m pod powierzchnią terenu.

Wady:

- temperatura źródła podatna na wahania sezonowe- wykorzystanie dużej powierzchni terenu, którego możliwości zagospodarowania zostają znacznie ograniczone

Zalety:+ relatywnie niski koszt inwestycyjny+ prosty montaż


Rodzaje dolnych źródeł

System wykorzystujący ciepło zawarte w powietrzu

Wady:

- niższa efektywność w porównaniu z pozostałymi popularnymi dolnymi źródłami ciepła-duże wahania temperatury źródła

Zalety:

+ brak konieczności wykonywania wykopów lub odwiertów+ niski koszt inwestycyjny


Czy to się opłaca?

Koszty budowy instalacji od 50.000 zł, koszty inwestycji zwracają się

w przeciągu 6,5 roku

  • Założenia:

  • Pompa ciepła o mocy 15 kW dla domu o powierzchni 210 m2 zamieszkiwanego przez 6 osób. Sprawność na poziomie 3,7.

  • Więc zapotrzebowanie na energię elektryczną 4 kW (15 kW / 3,7).

  • Odpowiadające zapotrzebowaniu ciepła 15 kW - wynosi 31,5 MWh / rok

  • Odpowiadające zapotrzebowaniu energii 4 kW - wynosi 4 MWh / rok

  • Oszczędność w zużyciu energii wyniesie więc 27,5 MWh / rok (31,5 - 4)


Ekonomia eksploatacji


Ekonomia eksploatacji


Ekonomia eksploatacji


Ekonomia eksploatacji


Zainteresowanie pompami ciepła


Zainteresowanie pompami ciepła


Zrób to sam :)

  • Ogrzewana powierzchnia: ok. 60 m2.

  • Źródło energii: grunt.

  • Koszt: ok. 5000 zł.

  • Moc grzewcza pompy przy temp. parowania -6C ok. 3,7 KW.

  • Przy temperaturze w gruncie +6°C temperatura na grzejnikach wynosi ok. 42°C.

  • COP min : 3,4.

  • COP max : 5,1.


Zalety stosowania pompy ciepła

  • Brak spalania paliw.

  • Bezobsługowy i bezpieczny system grzania.

  • Elektronika – możliwość precyzyjnego nastawiania temperatury.

  • Cicha praca ogrzewania.

  • Bardzo niskie koszty ogrzewania budynku.

  • Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii.

  • Uniezależnienie od dostawców paliw(olej, gaz).

  • Długa żywotność systemu do 20 lat.


Wady stosowania pompy ciepła

  • Duży koszt inwestycji.

  • Konieczność dostarczania energii elektrycznej.

  • Degradacja środowiska ( obniżenie temperatury gruntu ).

  • Zajmują dużo miejsca.

  • Konieczność termomodernizacji w starym budownictwie.


Literatura

  • Mikoś J.: Budownictwo ekologiczne. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2000.

  • Zawadzki M. [Red]: Kolektory słoneczne, pompy ciepła - na tak. Oficyna Wydawnicza firmy Polska Ekologia, Warszawa 2003.

  • Gronowicz J.: Niekonwencjonalne źródła energii. Instytut Technologii Eksploatacji - Państwowy Instytut Badawczy, Poznań 2008.

  • Oszczak W.: Ogrzewanie domów z zastosowaniem pomp ciepła.Warszawa 2009.

  • http://www.elektroda.pl

  • http://www.eco-schubert.pl

  • http://www.slonecznastrona.pl/pompy_ciepla.htm

  • http://www.hibernatus.pl/index.php?id=10


Dziękuję za uwagę 


  • Login