KOLEKTORY SŁONECZNE I POMPY CIEPŁA MOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA

1. mgr inż. Maciej Wodniak KOLEKTORY SŁONECZNE I POMPY CIEPŁAMOŻLIWOŚCI ZASTOSOWANIA Projekt „EKOENERGIAMałopolska 2020” Chełmek, luty 2009

2. USŁONECZNIENIE średnie roczne sumy [h] PROMIENIOWANIE CAŁKOWITE [MJ/m2] Na podstawie „Atlasu klimatu Polski” – IMGW Warszawa 2005

3. TYPY KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH • kolektory słoneczne płaskie • kolektory powietrzne • kolektory rurowe próżniowe • inne np. kolektory zwierciadlane

4. INSTALACJA KOLEKTORÓW SŁONECZNYCH Dom Pomocy Społecznej w Nowodworzu • - ilość kolektorów: 80szt. • typ: płaskie cieczowe • powierzchnia: 141,6m2 • moc maksymalna: 106,5kW • pojemn. zasobników: 4000dm3 • zużycie c.w.u.: 350m3/m-c • kubatura budynku: 16485m3 • współpraca z kotłownią gazową • koszt inwestycji: ok. 200 000,00zł

5. POMPA CIEPŁAjest urządzeniem w którym zachodzi proces podnoszenia potencjału cieplnego tj. proces w którym ciepło pobierane jest ze źródła o niższej temperaturzeTo a oddawane jest do źródła o temperaturze wyższej Tg.

6. DOLNE ŹRÓDŁA CIEPŁA WYMIENNIK GRUNTOWY POZIOMY WYMIENNIK GRUNTOWY PIONOWY ZALETY: - duża pojemność cieplna gruntu - stosunkowo stała temperatura w ciągu roku - możliwość wykorzyst. jako odbiornika ciepła ZALETY: jak dla wymiennika poziomego • WADY: • - bardzo wysokie koszty inwestycji • - roboty prowadzone specjalistycznym sprzętem • niższy niż w przypadku wody wsp. wydajności • grzejnej WADY: - duża powierzchnia zabudowy - wysokie koszty inwestycji - niższy niż w przypadku wody wsp. wydajności grzejnej

7. DOLNE ŹRÓDŁA CIEPŁA WODA POWIETRZE ATMOSFERYCZNE ZALETY: - łatwa dostępność - niskie koszty inwestycji - możliwość wykorzyst. jako odbiornika ciepła ZALETY: - stosunkowo stała temperatura w ciągu roku - niskie koszty eksploatacyjne - wysoka wartość COP • WADY: • - zła koherentność z potrzebami grzewczymi • - niestabilność temperatury w ciągu roku • hałas • najczęściej wymagane inne źródło ciepła WADY: - problemy eksploatacyjne ze studniami - konieczność dobrej znajomości warunków hydro- geologicznych przed rozpoczęciem inwestycji

8. DOLNE ŹRÓDŁA CIEPŁA CIEPŁO ODPADOWE PRZYKŁADY: - instalacje wody lodowej dla procesów technologicznych lub klimatyzacji - instalacje chłodnicze - ścieki bytowe i gospodarcze - oczyszczalnie ścieków - powietrze wentylacyjne ZALETY: - możliwość skojarzenia procesów grzewczych i chłodniczych - niskie koszty eksploatacyjne całej instalacji - wysoka efektywność WADY: - skomplikowana technologia - niekiedy konieczność zapewnienia rezerwowych źródeł ciepła

9. PRZYKŁAD MAŁEJ INTALACJI POMP CIEPŁA Budynek mieszkalny jednorodzinny • moc cieplna pompy ciepła: 12,5kW • dolne źródło ciepła: wymiennik • gruntowy poziomy (621m) • powierzchnia użytkowa: 249,3m2 • kubatura budynku: 997,0m3 • koszty eksploatacji: 2200zł/rok (2008) • 0,74zł/m2/m-c • koszty inwestycji: ok. 40 000,00zł

10. PRZYKŁAD ŚREDNIEJ INTALACJI POMP CIEPŁA Szkoła Podstawowa w Mstowie gm. Jodłownik • moc cieplna pomp ciepła: 37,1kW • dolne źródło ciepła: wymiennik • gruntowy poziomy (1760m) • - funkcja obiektu: budynek szkolny • powierzchnia użytkowa: 530m2 • kubatura budynku: 1916m3 • koszty eksploatacji: 8 630zł/rok (2008) • 1,36zł/m2/m-c • koszty inwestycji: 150 000,00zł (brutto) Obiekt - finalista konkursu „MODERNIZACJA ROKU 2005”

11. PRZYKŁAD DUŻEJ INSTALACJI POMP CIEPŁA Centrum Dialogu w Oświęcimiu • moc cieplna pomp ciepła: 352,6kW • dolne źródło ciepła: woda wodociągowa • surowa • przepływ wody przez pompy ciepła: 92,2m3/h • min. przepływ wody wodociąg. 206,0m3/h • współpraca z kolektorami słonecznymi • - funkcja obiektu: budynek hotelowy • - powierzchnia całkowita budynku: 6 407,0m2 • kubatura budynku: 31 380,0m3 • rok uruchomienia instalacji: 2004r. • koszty inwestycji: 430 000,00zł (brutto)

12. PRZYKŁAD DUŻEJ INSTALACJI POMP CIEPŁA Klasztor Karmelitów w Wadowicach • moc cieplna pomp ciepła: 500,8kW • dolne źródło ciepła: wymiennik • gruntowy pionowy • ilość odwiertów: 160 szt. • łączna głębokość odwiertów: 7 200m • rok budowy instalacji: 2006r. • charakter obiektu: klasztor z domem • pielgrzyma • koszty inwestycji: 1 800 000,00zł (brutto) • koszty eksploatacji: 54 500,00zł/rok

13. PRZYKŁAD DUŻEJ INSTALACJI POMP CIEPŁA Dom Pomocy Społecznej w Białce Tatrzańskiej • moc cieplna pomp ciepła: 423,0kW • dolne źródło ciepła: wymiennik • gruntowy poziomy (14333m) • rok budowy instalacji: 2005r. • charakter obiektu: budynki DPS • powierzchnia użytkowa: 5915,0m2 • kubatura: 19617,0m3 • koszty inwestycji: 1 260 000,00zł (brutto) • koszty eksploatacji: 105 000,00zł (brutto) • 1,48zł/m2/m-c

14. PODSUMOWANIE I WNIOSKI • Pompy ciepła i kolektory słoneczne mogą w pewnych warunkach zastąpić • tradycyjne źródła ciepła lecz decyzja o ich zastosowaniu powinna być • poprzedzona następującymi krokami: • - ustaleniem możliwości wykorzystania źródła ciepła niskotemperaturowego, • - ustaleniem możliwości zasilania w energię elektryczną, • - w istniejących budynkach sprawdzeniem czy instalacja wewnętrzna c.o. • będzie mogła współpracować z pompą ciepła, • - wykonaniem choćby uproszczonego rachunku ekonomicznego. • 2. Pompy ciepła mogą być jedynym, całorocznym źródłem ciepła dla budynku lub • współpracować ze źródłem szczytowym. Pompy ciepła mogą zapewnić • klimatyzację obiektu w okresie letnim. • 3. Kolektory słoneczne nie mogą być jedynym źródłem ciepła dla obiektu • użytkowanego całorocznie. • 4. Projektowanie i wykonawstwo instalacji winny być przeprowadzone ze • szczególną starannością ze względu na dużą wrażliwość układu na błędy. • 5. Dobrze wykonana instalacja przynosi wymierne efekty ekonomiczne i jest • przyjazna dla środowiska naturalnego.

15. Dziękuję za uwagę mgr inż. Maciej Wodniak Chełmek, luty 2009