Jee, 10.2005 Aktualizacja Kgn www.kotly.pl 1 2 .2007 Pompy ciepła w 10-ciu konkretnych realizacjach

Pompy ciepła Przykłady realizacji jaka moc pompy ciepła była dobierana dla danego budynku jakie dolne źródło ciepła zastosowano dla danej pompy ciepła i budynku (liczba sond gruntowych, powierzchnia kolektora ziemnego, itd.) jakie zużycie energii elektrycznej stwierdzono w skali roku jak w porównaniu do starej instalacji lub innych źródeł ciepła (kocioł gazowy, olejowy) przedstawiają się koszty eksploatacji pompy ciepła) Na co warto zwrócić uwagę w przykładach ?

jaka moc pompy ciepła była dobierana dla danego budynku

jakie dolne źródło ciepła zastosowano dla danej pompy ciepła

i budynku (liczba sond gruntowych, powierzchnia

kolektora ziemnego, itd.)

jakie zużycie energii elektrycznej stwierdzono w skali roku

jak w porównaniu do starej instalacji lub innych źródeł ciepła

(kocioł gazowy, olejowy) przedstawiają się koszty

eksploatacji pompy ciepła)

4.387 kWh/rok Pompy ciepła Przykład 1 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana Liczba mieszkańców Maksymalne zapotrzebowanie ciepła Moc znamionowa pompy ciepła Pojemność podgrzewacza c.w.u. Sonda gruntowa Długość sondy (głębokość) System ogrzewania Temperatury robocze instalacji grzewczej 220 m 2 5 osób 7,9 kW 8,2 kW 300 litrów 1 sztuka 100 m podłogowy 35/30 o C Budynek wolnostojący, oddany do użytku w 1998 roku. Jest ogrzewany przez samodzielną pompę ciepła solanka/woda pobierającą ciepło poprzez sondę gruntową. Woda użytkowa ogrzewana przez pompę ciepła w podgrzewaczu o pojemności 300 dm 3 Budynek jest dobrze izolowany cieplnie (wskaźnik rzędu 80 kWh/m 2 rok) Zużycie energii elektrycznej 1.792 PLN/rok Koszty eksploatacji (G11, 3-faz) Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 1.670 PLN/rok Koszty eksploatacji (G12, 3-faz) w przypadku taryfy G12 założenie, że 40% energii pobieranej w taryfie „nocnej”, a 60% w taryfie szczytowej. cd.

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana

Liczba mieszkańców

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła

Moc znamionowa pompy ciepła

Pojemność podgrzewacza c.w.u.

Sonda gruntowa

Długość sondy (głębokość)

System ogrzewania

Temperatury robocze instalacji grzewczej

w przypadku taryfy G12 założenie, że 40% energii

pobieranej w taryfie „nocnej”, a 60% w taryfie szczytowej.

Pompy ciepła Przykład 1 Dla porównania, jeżeli budynek ogrzewany byłby innym źródłem ciepła niż pompa ciepła, to koszty wynosiłyby : Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 Olej opałowy : 1950 dm 3 /rok x 3,0 PLN/dm 3 5850 PLN/rok Gaz ziemny : 1650 ÷ 2000 m 3 /rok x 1,5 PLN/m 3 2475 ÷ 3 0 00 PLN/rok* * W zależności od rodzaju nowego kotła (niskotemperaturowy, kondensacyjny) Obliczeń kosztów eksploatacji pompy ciepła dokonano na podstawie kalkulatora taryfowego energii elektrycznej ze strony www.enea.pl

7.127 kWh/rok Pompy ciepła Przykład 2 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana Maksymalne zapotrzebowanie ciepła Moc znamionowa pompy ciepła Tryb pracy pompy ciepła Pojemność zbiornika buforowego Sonda gruntowa Długość sondy (głębokość) System ogrzewania Przygotowanie c.w.u. (*Przepływowe podgrzewacze c.w.u.) 250 m 2 11,7 kW 11,8 kW monowalentny 300 litrów 3 sztuki 47 m podłogowy decentralne* Budynek wolnostojący został oddany do użytku w 1999 roku. Jest ogrzewany przez samodzielną pompę ciepła solanka/woda pobierającą ciepło poprzez sondy gruntowe. Prace wiertnicze trwały 3 dni, w wyniku czego wykonano 3 odwierty o średnicach 180 mm dla 3-ech sond o głębokości 47 metrów każda. Zużycie energii elektrycznej** 2.856 PLN/rok Koszty eksploatacji (G11, 3-faz)** Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 2.641 PLN/rok Koszty eksploatacji (G12, 3-faz)** ** dla celów grzewczych w przypadku taryfy G12 założenie, że 40% energii pobieranej w taryfie „nocnej”, a 60% w taryfie szczytowej. cd.

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła

Moc znamionowa pompy ciepła

Tryb pracy pompy ciepła

Pojemność zbiornika buforowego

Sonda gruntowa

Długość sondy (głębokość)

System ogrzewania

Przygotowanie c.w.u.

(*Przepływowe podgrzewacze c.w.u.)

** dla celów grzewczych

w przypadku taryfy G12 założenie, że 40% energii

pobieranej w taryfie „nocnej”, a 60% w taryfie szczytowej.

Pompy ciepła Przykład 2 Dla porównania, jeżeli budynek ogrzewany byłby innym źródłem ciepła niż pompa ciepła, to koszty wynosiłyby : Obliczeń kosztów eksploatacji pompy ciepła dokonano na podstawie kalkulatora taryfowego energii elektrycznej ze strony www.enea.pl Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 Olej opałowy : 3100 dm 3 /rok x 3,0 PLN/dm 3 9300 PLN/rok Gaz ziemny : 2600 ÷ 3200 m 3 /rok x 1,5 PLN/m 3 3900 ÷ 4 8 0 0 PLN/rok* * W zależności od rodzaju nowego kotła (niskotemperaturowy, kondensacyjny)

Pompy ciepła Przykład 3 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana Liczba mieszkańców Maksymalne zapotrzebowanie ciepła Moc znamionowa pompy ciepła Tryb pracy pompy ciepła Pojemność podgrzewacza c.w.u. Powierzchnia kolektora ziemnego System ogrzewania Wentylacja z odzyskiem ciepła (brak innych danych) 146 m 2 5 osób 5,9 kW 7,0 kW monowalentny 400 litrów 220 m 2 podłogowy Budynek wolnostojący został oddany do użytku w 2001 roku. Wykonany w standardzie budynku niskoenergetycznego Pompa ciepła solanka/woda pracuje w trybie monowalentnym. Dla obniżenia zapotrzebowania ciepła jak również z uwagi na szczelną konstrukcję budynku i chęć zapewnienia komfortu i dobrej jakości powietrza zastosowano wentylację z odzyskiem ciepła (rekuperacja) Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 Kolektor gruntowy wykonany został razem z pracami ziemnymi podczas prac budowlanych na głębokości 1,20 metra.

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana

Liczba mieszkańców

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła

Moc znamionowa pompy ciepła

Tryb pracy pompy ciepła

Pojemność podgrzewacza c.w.u.

Powierzchnia kolektora ziemnego

System ogrzewania

Wentylacja z odzyskiem ciepła

(brak innych danych)

Pompy ciepła Przykład 4 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana mieszkania Pompa ciepła powietrze/woda ze zintegrowanym podgrzewaczem c.w.u. Maksymalne zapotrzebowanie ciepła Moc znamionowa pompy ciepła Powierzchnia kolektorów słonecznych System ogrzewania (brak innych danych) 100 m 2 5 kW bd. 5,3 m 2 podłogowy Budynki szeregowe (8 domów po 100 m 2 każdy) wybudowano w 1937 roku. Poddane zostały w ostatnim czasie gruntownej modernizacji. Dla ogrzewania c.o. i podgrzewania c.w.u. przewidziano pompy ciepła powietrze/woda oraz kolektory słoneczne. Budynki nie są podpiwniczone, stąd pompy ciepła zainstalowano w pomieszczeniach pomocniczych na 1-szych piętrach. 1.850 PLN/rok Przeciętne koszty eksploatacji (ogrzewanie, wentylacja, c.w.u.) dla pojedynczego mieszkania Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana mieszkania

Pompa ciepła powietrze/woda

ze zintegrowanym podgrzewaczem c.w.u.

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła

Moc znamionowa pompy ciepła

Powierzchnia kolektorów słonecznych

System ogrzewania

(brak innych danych)

Pompy ciepła Przykład 5 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana biura (+21 o C) Pow. ogrzewana magazynu (+18 o C) Maksymalne zapotrzebowanie ciepła Moc znamionowa pompy ciepła Tryb pracy pompy ciepła Powierzchnia kolektora ziemnego Długość przewodów kolektora System ogrzewania 75 m 2 565 m 2 29 kW 35 kW monowalentny 1200 m 2 1500 mb podł./grzejn. Budynki obiektu handlowo-usługowego oddano do użytku w 2003 roku. Ogrzewanie zapewnia w całości pompa ciepła solanka/woda korzystająca z ciepła gruntu poprzez kolektor ziemny Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 Szczególną innowacją w tym przypadku inwestycji było zastosowanie układu rozprowadzenia wody deszczowej (na zdjęciu obok). Przewody tego układu umieszczono bezpośrednio nad kolektorem ziemnym pompy ciepła. W ten sposób znacząco podniesiono wydajność cieplną kolektora ziemna dzięki wykorzystaniu ciepła wody deszczowej.

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana biura (+21 o C)

Pow. ogrzewana magazynu (+18 o C)

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła

Moc znamionowa pompy ciepła

Tryb pracy pompy ciepła

Powierzchnia kolektora ziemnego

Długość przewodów kolektora

System ogrzewania

7.800 kWh/rok Pompy ciepła Przykład 6 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana Maksymalne zapotrzebowanie ciepła Moc znamionowa pompy ciepła Tryb pracy pompy ciepła Pojemność podgrzewacza c.w.u. Sonda gruntowa Długość sondy (głębokość) System ogrzewania 450 m 2 20,8 kW 22,8 kW monoenerg. 300 litrów 7 sztuk 50 m podłogowy Budynek przedszkola (75 dzieci) oddano do użytku w 2002 roku. Ogrzewanie podłogowe budynku zasilane jest przez pompę ciepła solanka/woda w 75%. Pozostałe 25% zapotrzebowania rocznego ciepła uzupełniane jest przez dogrzew elektryczny. Woda użytkowa podgrzewana jest przez oddzielną pompę ciepła poprzez odzysk ciepła z powietrza usuwanego z budynku. Zużycie energii elektrycznej** 3.117 PLN/rok Koszty eksploatacji (G11, 3-faz)** Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 2.880 PLN/rok Koszty eksploatacji (G12, 3-faz)** ** dla celów grzewczych w przypadku taryfy G12 założenie, że 40% energii pobieranej w taryfie „nocnej”, a 60% w taryfie szczytowej.

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła

Moc znamionowa pompy ciepła

Tryb pracy pompy ciepła

Pojemność podgrzewacza c.w.u.

Sonda gruntowa

Długość sondy (głębokość)

System ogrzewania

** dla celów grzewczych

w przypadku taryfy G12 założenie, że 40% energii

pobieranej w taryfie „nocnej”, a 60% w taryfie szczytowej.

Pompy ciepła Przykład 7 OGÓLNY OPIS INWESTYCJI Koszty ogrzewania kotłem opalanym gazem płynnym wynosiły 4.000 EUR/rok (Bielefeld, Niemcy) Cena 1m 3 gazu płynnego wzrosła z 0,38 DM w roku 1984 do 0,98 DM w roku 2002 Koszty ogrzewania pompą ciepła okazały się 8-krotnie niższe i wyniosły 500 EUR/rok Przy temperaturach niższych od -5 o C pracę pompy ciepła wspomaga dodatkowa grzałka elektryczna o mocy 6,6 kW (dogrzew wody zasilającej instalację c.o.) Powierzchnia budynku 208 m 2 (z zaplanowaną rozbudową o kolejne 60 m 2 ) W budynku starego typu zastosowany był 20 lat temu kocioł opalany gazem płynnym. Od tego czasu cena 1m 3 tego gazu wzrosła 3-krotnie. Uzupełnianie zbiorników było konieczne 3- 4-krotnie w ciągu roku. Właściciele podjęli decyzję o wymianie kotła na pompę ciepła solanka/woda. Ponieważ celem było zapewnienie pracy monowalentnej, to zastosowano pompę o większej mocy 13 kW oraz głębsze odwierty, a tym samym dłuższe sondy gruntowe. Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005

OGÓLNY OPIS INWESTYCJI

Koszty ogrzewania kotłem opalanym gazem płynnym

wynosiły 4.000 EUR/rok (Bielefeld, Niemcy)

Cena 1m 3 gazu płynnego wzrosła z 0,38 DM

w roku 1984 do 0,98 DM w roku 2002

Koszty ogrzewania pompą ciepła okazały się 8-krotnie

niższe i wyniosły 500 EUR/rok

Przy temperaturach niższych od -5 o C pracę pompy

ciepła wspomaga dodatkowa grzałka elektryczna

o mocy 6,6 kW (dogrzew wody zasilającej instalację c.o.)

Powierzchnia budynku 208 m 2 (z zaplanowaną

rozbudową o kolejne 60 m 2 )

Pompy ciepła Przykład 8 OGÓLNY OPIS INWESTYCJI W miejsce zdemontowanej kotłowni zastosowano zbiornik buforowy dla pompy ciepła oraz podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. o pojemności 300 litrów ze zwiększoną powierzchnią wężownicy ciepła Temperatura uzyskiwana na zasilaniu instalacji c.o. 50 o C pozwalała na zasilanie pozostawionej w budynku instalacji z grzejnikami radiatorowymi Pompa ciepła była instalowana na początku roku 2003, gdy już występowały temperatury zewnętrzne -20 o C W okresach szczytowego zapotrzebowania ciepła korzysta się ze zbiornika buforowego, a także z dodatkowej grzałki elektrycznej Powierzchnia ogrzewana : Maksymalne zapotrzebowanie ciepła : Moc znamionowa pompy ciepła : W budynku nastąpiła modernizacja kotłowni olejowej (16-letni kocioł i dwa zbiorniki po 1500 litrów każdy) na pompę ciepła typu powietrze/woda. Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 160 m 2 12,0 kW 14,4 kW

OGÓLNY OPIS INWESTYCJI

W miejsce zdemontowanej kotłowni zastosowano

zbiornik buforowy dla pompy ciepła oraz podgrzewacz

pojemnościowy c.w.u. o pojemności 300 litrów

ze zwiększoną powierzchnią wężownicy ciepła

Temperatura uzyskiwana na zasilaniu instalacji c.o.

50 o C pozwalała na zasilanie pozostawionej w budynku

instalacji z grzejnikami radiatorowymi

Pompa ciepła była instalowana na początku roku 2003,

gdy już występowały temperatury zewnętrzne -20 o C

W okresach szczytowego zapotrzebowania ciepła

korzysta się ze zbiornika buforowego, a także

z dodatkowej grzałki elektrycznej

Powierzchnia ogrzewana :

Maksymalne zapotrzebowanie ciepła :

Moc znamionowa pompy ciepła :

Pompy ciepła Przykład 9 W budynku wybudowanym w 1980 roku należało według mieszkańców w 2004 roku dokonać wymiany 10-letniego kotła olejowego. Po wykonaniu analizy kosztów ogrzewania wybór padł na pompę ciepła woda/woda. Obecnie już pracująca pompa ciepła dostarcza 80% ciepła potrzebnego w okresie roku. Dodatkowe 20% ciepła dostarcza dodatkowa grzałka elektryczna. Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana Moc znamionowa pompy ciepła Liczba mieszkańców Pojemność podgrzewacza c.w.u. Zbiornik buforowy dodatkowy 2 Studnie głębinowe, głębokość Temperatura wejściowa wody gruntowej Schłodzenie wody gruntowej (brak innych danych) 320 m 2 24 kW 4 400 litrów bd. 40 m 10 o C 5 K

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana

Moc znamionowa pompy ciepła

Liczba mieszkańców

Pojemność podgrzewacza c.w.u.

Zbiornik buforowy dodatkowy

2 Studnie głębinowe, głębokość

Temperatura wejściowa wody gruntowej

Schłodzenie wody gruntowej

(brak innych danych)

Pompy ciepła Przykład 10 Centrum konferencyjne ogrzewane było przez pompę ciepła powietrze/woda oraz kotłownię olejową. Z uwagi na 20-letni okres eksploatacji konieczna stała się modernizacja systemu grzewczego. Pompę ciepła wymieniono na nową pompę ciepła typu solanka/woda i w tym celu wykonano 33 sondy o głębokości 145 metrów każda. Nowa pompa ciepła w całości pokrywa potrzeby ciepła budynku. (Szwajcaria) Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 DANE BUDYNKU Powierzchnia ogrzewana Sonda gruntowa Długość sondy (głębokość) 4900 m 2 7 sztuk 145 m OGÓLNY OPIS INWESTYCJI Dodatkowo funkcja chłodzenia pasywnego sal konferencyjnych (wykorzystanie chłodu gruntu) Kotłowni olejowa wykorzystywana głównie 1 raz tygodniowo dla wygrzewu higienicznego c.w.u. Oszczędność miejsca wyniosła również 50%. (nowa instalacja jest o połowę mniejsza od starej) cd.

DANE BUDYNKU

Powierzchnia ogrzewana

Sonda gruntowa

Długość sondy (głębokość)

OGÓLNY OPIS INWESTYCJI

Dodatkowo funkcja chłodzenia pasywnego sal

konferencyjnych (wykorzystanie chłodu gruntu)

Kotłowni olejowa wykorzystywana głównie 1 raz

tygodniowo dla wygrzewu higienicznego c.w.u.

Oszczędność miejsca wyniosła również 50%.

(nowa instalacja jest o połowę mniejsza od starej)

Pompy ciepła Przykład 10 Źródło: „Planungsleitfaden W ä rmepumpen”. W ä rmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 243000 kWh 192000 kWh 34800 dm 3 5700 dm 3 Łączna redukcja zużycia energii o 57% 1984 2002

 Od połowy lat 70-tych firma Viessmann oferuje na rynku europejskim kolektory słoneczne oraz pompy ciepła. Odnawialne Źródła Energii Doświadczenie firmy Viessmann 1975 1975

Pompy ciepła Typoszereg VITOCAL VITOCAL 300 BW / WW 6,4 ÷ 106,8 kW VITOCAL 350 BWH / WWH 11,0 i 19,1 kW VITOCAL 222-G / 242-G 6,1 ÷ 9,7 kW VITOCAL 350-A AWO/AWI 11 ÷ 16,6 kW VITOCAL 200-G BWP 6,1 ÷ 9,7 kW VITOCAL 300 AW 7,2 ÷ 16,6 kW

Odnawialne Źródła Energii Aktywna działalność firmy Viessmann VITOSOL Kolektory słoneczne VITOCAL Pompy ciepła VITOLIG Kotły na drewno Jee, 10.2005 Aktualizacja Kgn www.kotly.pl 1 2 .2007