Pompy ciepła | Oświetlenie LED, żarówki LED | Kolektory słoneczne | Certyfikat energetyczny | Podłogówka
Słońce wspomaga kotłownię... Podstawowym kryterium rozwoju gospodarczego każdego
kraju jest efektywność wykorzystania energii. Jej
miernikiem bywa energochłonność produktu krajowego
brutto (PKB), czym znacznie ustępuje nasz kraj w porównaniu
z innymi w Unii Europejskiej. Tymczasem Polska zakłada wzrost zużycia
energii do roku 2020 o 50%, a jednocześnie winniśmy
(wg wytycznych UE) obniżyć energochłonność
gospodarki o połowę. Na podstawie obliczeń autora, w samym sektorze
ogrzewania mieszkań oraz budynków użyteczności
publicznej (niska sprawność systemów ciepłowniczych,
niedostateczna izolacja domów, itp.) potencjalne rezerwy energetyczne sięgają
w kraju 585 TWh rocznie. Odpowiadają one finansowym, możliwym
do osiągnięcia oszczędnościom
w nośnikach energii na poziomie około 2,8 mld euro/rok
w naszym kraju, co przekłada się na zamożność
narodu. Teraz - kiedy ceny nośników energii
drastycznie rosną (szczególnie gazu ziemnego oraz ropy)
i godzą w poziom życia współrodaków
- dalsze zwlekanie z termomodernizacją w omawianym
sektorze mieszkaniowym jest niemożliwe. Działania w
tej dziedzinie są korzystne w ramach Funduszu
Termomodernizacyjnego przy Banku Gospodarstwa Krajowego (BGK). Celem niniejszej
publikacji jest zaprezentowanie klasycznych przykładów obniżania
kosztów ogrzewania niewielkiej ilości domów (małych
osiedli) z wspólną siecią grzewczą
i centralną kotłownią.
Wprowadzone innowacje techniczno-procesowe zostały sprawdzone w czterech
miejscowościach na terenie Niemiec o podobnym klimacie
do naszego. Istotą omawianej innowacji jest zastosowanie
zasobnika ciepła w ziemi o długoterminowym działaniu. Jest on sprzężony
z kolektorami słonecznymi z próżniowymi rurami wg
rys. 1 - oraz z siecią grzewczą kilku
budynków, w ich centralnej kotłowni wg rys. 2. Rys. 1 Kolektory słoneczne z rurami próżniowymi. Źródło: JTW; Sonne Wind & Wärme 5/2005 r. Rys. 2 Schemat sieci grzewczej małego osiedla, wspomaganej promieniowaniem słonecznym,
sprzężonym z podziemnym, długoterminowym zasobnikiem ciepła. Poprzez zastosowanie długoterminowego zasobnika ciepła następuje
przesunięcie w czasie między
maksymalnym poborem ciepła słonecznego w okresie letnim, a jego najwyższym
zapotrzebowaniem zimą. Rys. 3 pokazuje lokalizację
kolektorów słonecznych na dachu centralnej kotłowni i podobnie jest na
dachach ogrzewanych budynków. Źródło: Andrea Voigt; Sonne Wind & Wärme 1/2006 r Rys. 3 Kolektory słoneczne na dachach budynków, ogrzewanych promieniowaniem
słonecznym oraz ciepłem sieciowym z centralnej kotłowni. W tak zaprezentowanym rozwiązaniu
techniczno-procesowym promieniowanie słoneczne wspomaga ogrzewanie budynków
centralną kotłownią, opalaną
węglem, biomasą, gazem
ziemnym itp. Pola baterii słonecznych zasilają latem długoterminowe
zasobniki ciepła w ziemi, a w zimie płynie ono do sieci grzewczej budynków.
Jako zasobniki ciepła stosuje się zbiorniki z wodą,
lub określone ilości ziemi z
boczną, wgłębną
izolacją, ogrzewaną pionowymi
sondami rur współosiowych, lub (wariantowo) wielopiętrowymi
rurami o spiralnym ułożeniu. W takim układzie
techniczno-procesowym istniejąca, centralna kotłownia
uzupełnia ciepło sieci w najzimniejszych dniach zimowych. 4 Pilotowe tego typu
systemy grzewcze małych osiedli w miejscowościach:
Friedrichshafen, Neckarsulm, Rostock oraz Crailsheim osiągały
w ostatnich kilku latach 28-50-procentowe oszczędności
w opalaniu swoich centralnych kotłowni (S. Raab; SONNE WIND & WÄRME; 38,
5, 2005 r.) coraz droższymi nośnikami
energii. Wśród w/w pilotowych instalacji grzewczych wg rys. 2
najdłużej, bo od 1996 roku pracuje ta w
Friedrichshafen. Obejmuje ona 560 mieszkań o powierzchni
użytkowej 39.500 m2. Powierzchnia kolektorów słonecznych
wynosi 5.600 m2. Długoterminowy zasobnik ciepła z wodą w
ziemi jest o objętości 12.000
m3. Średnio-rocznie pokrywa z promieniowania słonecznego
29% zapotrzebowania na ciepło omawianego osiedla. Na rys. 4 zaprezentowano kształtowanie się temperatury
w długoterminowym zasobniku ciepła w latach od stycznia 1997 roku do stycznia
2005 roku. Uwzględniono górę, środek
i dół zasobnika, jak i temperaturę ziemi poniżej
4,3 m pod powyższym oraz 2.0 m z jego pobocza. Źródło: JTW; Sonne Wind & Wärme 5/2005 r. Rys. 4 Rozkład temperatury w podziemnym, długoterminowym zasobniku ciepła
słonecznego na osiedlu w Friedrichshafen w okresie styczeń 1997 - styczeń
2005 rok. Dla porównania przytacza się system ciepłowniczy małego
osiedla w Neckarsulm. Obejmuje on 140 mieszkań, szkołę,
dom rencistów oraz centrum handlowe o powierzchni użytkowej
43.000 m2. Powierzchnia kolektorów słonecznych wynosi 6.500 m2. Długoterminowy
zasobnik ciepła obejmuje 63.360 m2 powierzchni ziemi z pionowymi sondami obiegu
nośniku ciepła (mieszaniny wody z glikolem - tak, jak
w chłodnicach samochodowych). Poprawę sprawności
całego układu uzyskano poprzez pompę ciepła.
Dzięki niej promieniowanie słoneczne pokrywa średnio-rocznie
aż 39% całkowitego zapotrzebowania na ciepło przez
omawiane osiedle. To co okazuje się wysoce opłacalne w ogrzewaniu
osiedli mieszkaniowych w Niemczech, przyniesie równie pokaźne
oszczędności w naszym kraju i z
tych oczywistych motywacji napisano niniejszy artykuł. Dziś ogrzewanie
osiedli - wyłącznie szybko drożejącymi
nośnikami energii - szczególnie gazem ziemnym lub
olejami opałowymi, przewyższa możliwości
płatnicze większości mieszkańców. Autor: prof. zw. dr hab. inż. Włodzimierz Kotowski Źródło: "Energia Gigawat" - wrzesień 2006 |
Strona główna
Roczniki:
Kontakt: |
