CubiForms

EKO Jak ogrzać biurowiec? Pompą ciepła!

Artykuł

|
Pompy ciepła, firma Viessmann
Realizacja, firma Viessmann
Woda, grunt i powietrze są wykorzystywane jako źródła darmowej energii cieplnej w pompach ciepła, również w systemach ogrzewania obiektu wielkokubaturowego, jakim jest biurowiec. Dzięki nim możemy latem dodatkowo schłodzić wnętrze, a z każdym miesiącem inwestycja w system będzie się zwracać.

Równie ważne, a nawet ważniejsze, od kosztów inwestycyjnych są koszty eksploatacyjne. Dotyczy to także kwestii ogrzewania i chłodzenia obiektu. Tani w zainstalowaniu i wdrożeniu system może być dość kłopotliwy w późniejszym użytkowaniu oraz generować dodatkowe koszty. Ponadto niestabilny rynek paliw konwencjonalnych sprawia, że szukamy rozwiązań alternatywnych, które pozwolą nam na zrezygnowanie z opalania węglem czy olejem.

Energia odnawialna – pompa ciepła

Rosnąca świadomość deweloperów i inwestorów oraz coraz większa wiedza na temat zastosowania energii odnawialnej – także w przypadku obiektów wielkopowierzchniowych –  sprawia, że zainteresowanie rozwiązaniami niekonwencjonalnymi rośnie. Nowoczesne pompy ciepła potrzebują minimalnej ilości energii elektrycznej do ogrzania oraz chłodzenia nawet większych obiektów, którymi są biurowce. Oprócz tego nie wymagają one żadnego paliwa – źródłem ciepła może być powietrze, woda lub grunt. Pompy ciepła znakomicie odpowiadają na wymagania wielkokubaturowych obiektów klimatyzowanych, jak biurowce, hotele i centra handlowe, czyli miejsc przeznaczonych do przebywania ludzi – mówi Dawid Pantera, ekspert firmy Viessmann. Z uwagi na duże zapotrzebowanie na chłód w sezonie letnim, które przewyższa nawet zapotrzebowanie na ciepło zimą, najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie urządzenia, które będzie w stanie pokryć zapotrzebowanie energetyczne budynku przez cały rok – dodaje. 

Głównym elementem pompy ciepła jest sprężarka i tylko do jej napędu potrzebna jest energia elektryczna. Według obliczeń producentów 1 kW energii elektrycznej pozwala na uzyskanie 4 kW ciepła.

Jak to działa?

Pompa ciepła wykorzystuje darmową energię ze środowiska naturalnego. Ciepło słoneczne zakumulowane w gruncie, wodzie gruntowej lub z powietrza atmosferycznego (określane jako dolne źródła ciepła) przy pomocy energii elektrycznej przekształcane jest w ciepło grzewcze. A dokładniej: w parowniku energia środowiska naturalnego przekazywana jest czynnikowi roboczemu krążącemu w pompie ciepła. Czynnik ten ulega odparowaniu i tym samym odbiera pewną ilość ciepła ze środowiska naturalnego. Następnie, odparowany czynnik zasysany jest przez sprężarkę, gdzie jest sprężany, co oznacza, że wzrasta jego ciśnienie i temperatura. 

Para czynnika o podwyższonym ciśnieniu i temperaturze kierowana jest do skraplacza, gdzie ulega skropleniu i przekazuje ciepło wodzie grzewczej zasilającej instalację centralnego ogrzewania budynku (górne źródło ciepła). Po oddaniu ciepła w skraplaczu czynnik roboczy przepływa przez zawór rozprężny, gdzie powraca do parametrów wyjściowych, tj. niskiego ciśnienia i temperatury. Ponownie ulega odparowaniu w parowniku i cykl się powtarza.

Ciepło we wnętrzu biurowca może być rozprowadzane za pomocą wody, niekiedy też powietrza. Ogrzewanie może być zrealizowane przez niskotemperaturową instalację jak np. ogrzewanie podłogowe, ścienne, sufitowe, a nawet tradycyjne grzejniki. Jednak znacznie większe znaczenie oraz wpływ na parametry i efektywność systemu ma dolne źródło ciepła, czyli to, skąd urządzenie pobierze energię. Pompy przeznaczone do dużych obiektów mogą pozyskiwać ciepło praktycznie z każdego źródła o temperaturze od -25 st. C do + 40 st. C; będzie to więc grunt, woda gruntowa lub powierzchniowa, powietrze atmosferyczne lub odprowadzone z systemu wentylacyjnego oraz tzw. ciepło odpadowe (np. ze ścieków komunalnych). Wydaje się, ze najlepszym i najłatwiej dostępnym źródłem ciepła jest powietrze, pamiętajmy jednak, że gdy temperatura na zewnątrz spadnie, obniżeniu ulegnie również wydajność urządzenia, dlatego w takich instalacjach potrzebne jest dodatkowe źródło ciepła. Specjaliści polecają wymienniki gruntowe, które umożliwiają stabilizację procesu grzania i chłodzenia bez względu na panujące na zewnątrz warunki – na głębokości od 1,5 do 5 m pod powierzchnią gruntu, niezależnie od pory roku panuje stała temperatura – od 8 do 12 st. C. Podobnymi właściwościami charakteryzuje się woda gruntowa, która przez cały rok ma stabilną temperaturę, ok. 10 st. C. Wykorzystać w tym celu można również wody  powierzchniowe, np. naturalne jeziora czy specjalnie wykopane stawy, które można wkomponować w plan zabudowy terenu wokół biurowca. W przypadku wykorzystania wody należy jedynie pamiętać o problemach wynikających z ewentualnego jej zanieczyszczenia, co mogłoby negatywnie wpłynąć na efektywność działania systemu. Dlatego często wykonuje się dodatkowe układy chroniące pompę ciepła przed zanieczyszczeniami, np. dodatkowy wymiennik ciepła, tzw. pośredni.
Interesującym usprawnieniem, które może zainteresować właścicieli czy zarządców biurowców, są systemy pozwalające dodatkowo na maksymalne wykorzystanie energii własnej budynku, wytwarzanej np. przez ludzkie ciała, urządzenia (komputery, wentylację wywiewną) czy też ciepło wytworzone przez oświetlenie. Taka energia może zostać przechwycona i wykorzystana do ponownego ogrzania - w tym przypadku system działa na tej samej zasadzie, co wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła.

  • 1
  • 2

0.0
Tagi: Viessmann
Dodaj nowy komentarz
Komentarze 1
Karol :
Pompy ciepła nie muszą kosztować fortuny, tak jak ma to miejsce w przypadku pompa Viessmanna. Pompy ciepła produkowane w Polsce (np. A-Pic Design) niczym nie ustępują zagranicznym producentom, a są tańsze.
24 sierpnia 2017 18:15
CubiForms
mantra