Przykłady zastosowania pomp ciepła



 Przykładowe realizacje pomp ciepła
 Zastosowanie pomp ciepła w budynkach nowych i modernizowanych
 Uzyskane efekty dzięki zastosowaniu pomp ciepła




                                       Wydanie 1/2012
                                       18.12.2012




          www.eko-blog.pl                               www.vaillant.pl
Możliwości zastosowania pomp ciepła



 Pompy ciepła możliwe są do zastosowania zarówno w nowych, jak też
modernizowanych budynkach. Mogą pracować jako samodzielne źródła ciepła,
lub też współpracować z dodatkowym źródłem w sposób równoległy bądź też
zamienny. Wielkość obiektu nie odgrywa roli, a jedynie możliwości pozyskania
ciepła otoczenia – z sond pionowych, kolektora gruntowego, wody lub powietrza.




         10 Przykładów realizacji…
                                                                                 2
Przykład 1: nowy dom jednorodzinny




                                                         Powierzchnia ogrzewana: 220 m2
                                                         Liczba mieszkańców: 5
                                                         Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 7,9 kW
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 8,2 kW
                                                         Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3
                                                         System ogrzewania: podłogowe 35/30oC
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda
   Budynek oddany do użytku
    w 1998 roku, ogrzewanie oraz
    podgrzew wody użytkowej
                                                                  Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny
    wyłącznie pompą ciepła typu
    solanka/woda.
   Budynek o przeciętnym                                       Dolne źródło ciepła: sonda 1 100 metrów
    standardzie izolacji cieplnej
    (wskaźnik ok. 80 kWh/m2rok)
                                                                Zużycie energii elektrycznej: 4.387 kWh/rok


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                              3
Przykład 2: nowy dom jednorodzinny




                                                         Powierzchnia ogrzewana: 250 m2
                                                         Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 11,7 kW
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 11,8 kW
                                                         Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3
                                                         System ogrzewania: podłogowe
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda


   Budynek oddany do użytku
    w 1999 roku. Jest ogrzewany tylko
    przez pompę ciepła solanka/woda                            Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczy
    z sondami gruntowymi
   Ciepła woda użytkowa ogrzewana                               Dolne źródło ciepła: sondy 3 47 metrów
    jest miejscowo w punktach poboru
    przez podgrzewacze przepływowe
                                                                Zużycie energii elektrycznej: 7.127 kWh/rok


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                              4
Przykład 3: nowy obiekt – przedszkole




                                                         Powierzchnia ogrzewana: 450 m2
                                                         Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 20,8 kW
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 22,8 kW
                                                         Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3
                                                         System ogrzewania: podłogowe
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda
   Budynek przedszkola (75 dzieci)
    oddano do użytku w 2002 roku.
   Pompa ciepła pokrywa 75%
    rocznych potrzeb ciepła. Dalsze                            Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny
    25% - przez dogrzew elektryczny
   Woda użytkowa podgrzewana                                    Dolne źródło ciepła : sondy 7 50 metrów
    przez oddzielną pompę ciepła
    poprzez odzysk ciepła z powietrza
    usuwanego z budynku.                                        Zużycie energii elektrycznej: 7.800 kWh/rok


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                              5
Przykład 4: nowy obiekt – budynki biurowe




                                                         Powierzchnia ogrzewana biura (+21oC): 75 m2
                                                         Powierzchnia ogrz. magazynu (+18oC): 565 m2
                                                         Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 29 kW
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 35 kW
                                                         System ogrzewania: podłogowe/grzejnikowe
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda
   Budynki oddano do użytku w 2003
    roku. Ogrzewanie zapewnia
    w całości pompa ciepła typu
    solanka/woda                                                  Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny
   Zastosowano rozprowadzenie
    wody deszczowej bezpośrednio                            Dolne źródło ciepła: kolektor gruntowy 1.200 m2
    nad kolektorem gruntowym dla
    poprawy warunków regeneracji
    cieplnej kolektora                                                 Zużycie energii elektrycznej: b.d.


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                              6
Przykład 5: modernizowane domy szeregowe




                                                         Powierzchnia ogrzewana domu: 100 m2
                                                         Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 5 kW
                                                         Kolektory słoneczne: 5,3 m2
                                                         System ogrzewania: podłogowe
                                                         Typ pompy ciepła: powietrze/woda
                                                          ze zintegrowanym podgrzewaczem c.w.u.
                                                          (w każdym domu szeregowym)
   Budynki szeregowe (8 domów
    po 100 m2 każdy) z roku 1937.
   Dodatkowo zastosowano kolektory                               Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny
    słoneczne dla podgrzewu c.w.u.
   Budynki są nie podpiwniczone,
    stąd pompy ciepła zainstalowano                           Dolne źródło ciepła: powietrze atmosferyczne
    w pomieszczeniach pomocniczych
    na 1-szych piętrach.                                      Zużycie energii elektrycznej: ok. 5.300 kWh/rok


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                                7
Przykład 6: modernizowany dom jednorodzinny




                                                         Powierzchnia ogrzewana domu: 208 m2
                                                          (+ zaplanowana rozbudowa o 60 m2)
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 13 kW
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda
                                                         Poniżej -5oC: wspomaganie grzałką 6,6 kW



   W starym budynku 20-letni kocioł
    opalany gazem płynnym.
                                                               Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny
   W ciągu 20 lat, cena 1m3 gazu
    wzrosła 3-krotnie, a uzupełnianie
    zbiorników konieczne było nawet                                 Dolne źródło ciepła: sondy gruntowe
    4-krotnie w ciągu roku.
                                                      Zużycie energii elektrycznej: b.d. (koszty niższe 8-krotnie)


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                                     8
Przykład 7: modernizowany dom jednorodzinny




                                                         Powierzchnia ogrzewana: 160 m2
                                                         Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 12,0 kW
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 14,4 kW
                                                         Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3
                                                         System ogrzewania: grzejnikowe
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda
                                                         Szczytowo wspomaganie grzałką elektryczną
   W budynku wymiana 16-letniego
    kotła olejowego, usunięcie dwóch
    zbiorników oleju po 1500 litrów
                                                               Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny
   Zastosowany zbiornik buforowy
    dla pompy ciepła i podgrzewacz
    pojemnościowy c.w.u. 300 litrów                           Dolne źródło ciepła: powietrze atmosferyczne
   Instalacja grzejnikowa bez
    wymiany na nową                                                    Zużycie energii elektrycznej: b.d.


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                             9
Przykład 8: modernizowany dom jednorodzinny




                                                         Powierzchnia ogrzewana: 320 m2
                                                         Liczba mieszkańców: 4
                                                         Moc znamionowa pompy ciepła: 24 kW
                                                         Pojemność podgrzewacza wody: 400 dm3
                                                         Typ pompy ciepła: woda/woda
                                                         Szczytowo wspomaganie grzałką elektryczną


   W budynku z 1980 roku, dokonano
    w 2004 roku wymiany 10-letniego
    kotła olejowego na pompę ciepła                            Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny
   Pompa ciepła pokrywa 80%
    rocznych potrzeb ciepła.                               Dolne źródło ciepła: 2 studnie po 40m, woda 10oC
    Dodatkowe 20% ciepła dostarcza
    grzałka elektryczna.
                                                                       Zużycie energii elektrycznej: b.d.


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                              10
Przykład 9: modernizowany kompleks biurowy




                                                         Powierzchnia ogrzewana: 4.900 m2
                                                         Typ pompy ciepła: solanka/woda
                                                         Wygrzew higieniczny ciepłej wody użytkowej
                                                          przez istniejący kocioł olejowy
                                                         Dodatkowo tryb pracy pomp ciepła
                                                          z chłodzeniem naturalnym sal konferencyjnych
                                                         Oszczędność miejsca po modernizacji: 50%

   Centrum konferencyjne ogrzewane
    było przez pompę ciepła typu
    powietrze/woda i kocioł olejowy.
                                                                  Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny
   20-letni system wymagał wymiany
   Nowy układ pomp ciepła pokrywa                              Dolne źródło ciepła: sondy 33 145 metrów
    w całości potrzeby ciepła obiektów

                                                                       Zużycie energii elektrycznej: b.d.


Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005
                                                                                                            11
Przykład 10: nowy dom jednorodzinny




                                     Powierzchnia ogrzewana: 220 m2
                                     Liczba mieszkańców: 4
                                     Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 7,9 kW
                                     Moc znamionowa pompy ciepła: 10,2 kW
                                     Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3
                                     System ogrzewania: podłogowe 35/30oC
                                     Typ pompy ciepła: solanka/woda
 Budynek nowy w standardzie
  niskoenergetycznym, wraz
  z wentylacją z odzyskiem ciepła
                                          Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny
 Dla podgrzewania ciepłej wody
  użytkowej 2 płaskie kolektory
  słoneczne                               Dolne źródło ciepła: sonda 3 75 metrów
 Dodatkowo funkcja chłodzenia
  naturalnego w okresie letnim         Zużycie energii elektrycznej: ok. 5.600 kWh/rok



                                                                                         12
Możliwości zastosowania pomp ciepła



 Pompy ciepła znajdują zastosowanie przede wszystkim w budynkach nowych.
Wówczas częstym rozwiązaniem są pompy ciepła typu solanka/woda, ze
względu na możliwości dogodnego przeprowadzenia prac ziemnych przy
wykonywaniu odwiertów lub kolektora gruntowego.
 W przypadku istniejących budynków, zastosowanie pompy ciepła jest
atrakcyjną inwestycją przy wymianie źródeł ciepła wykorzystujących energię
elektryczną, olej opałowy lub gaz płynny. Modernizacja polega często na
zastąpieniu istniejącego źródła ciepła, np. kotła olejowego. W przypadku, gdy
np. kocioł olejowy jest w dobrym stanie technicznym, pozostawia się go jako
szczytowe i awaryjne źródło. Dobiera się pompę ciepła na niższą od
maksymalnej mocy grzewczej, co zmniejsza koszty inwestycyjny.
 Dla budynków modernizowanych, z racji ograniczeń dla prowadzenia prac
ziemnych, częstym wariantem jest zastosowanie pompy ciepła typu
powietrze/woda – często w wykonaniu zewnętrznym (zabudowa poza
budynkiem).



                                                                                13
Ogrzewanie
                                           Kotły gazowe

                  Chłodzenie               Kotły olejowe


                                           Pompy ciepła
                    Energia odnawialna
                                           Kolektory słoneczne


                                           Systemy wentylacji




www.eko-blog.pl                          www.vaillant.pl

Przykłady zastosowania pomp ciepła

  • 1.
    Przykłady zastosowania pompciepła  Przykładowe realizacje pomp ciepła  Zastosowanie pomp ciepła w budynkach nowych i modernizowanych  Uzyskane efekty dzięki zastosowaniu pomp ciepła Wydanie 1/2012 18.12.2012 www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
  • 2.
    Możliwości zastosowania pompciepła  Pompy ciepła możliwe są do zastosowania zarówno w nowych, jak też modernizowanych budynkach. Mogą pracować jako samodzielne źródła ciepła, lub też współpracować z dodatkowym źródłem w sposób równoległy bądź też zamienny. Wielkość obiektu nie odgrywa roli, a jedynie możliwości pozyskania ciepła otoczenia – z sond pionowych, kolektora gruntowego, wody lub powietrza. 10 Przykładów realizacji… 2
  • 3.
    Przykład 1: nowydom jednorodzinny  Powierzchnia ogrzewana: 220 m2  Liczba mieszkańców: 5  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 7,9 kW  Moc znamionowa pompy ciepła: 8,2 kW  Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3  System ogrzewania: podłogowe 35/30oC  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Budynek oddany do użytku w 1998 roku, ogrzewanie oraz podgrzew wody użytkowej Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny wyłącznie pompą ciepła typu solanka/woda.  Budynek o przeciętnym Dolne źródło ciepła: sonda 1 100 metrów standardzie izolacji cieplnej (wskaźnik ok. 80 kWh/m2rok) Zużycie energii elektrycznej: 4.387 kWh/rok Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 3
  • 4.
    Przykład 2: nowydom jednorodzinny  Powierzchnia ogrzewana: 250 m2  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 11,7 kW  Moc znamionowa pompy ciepła: 11,8 kW  Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3  System ogrzewania: podłogowe  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Budynek oddany do użytku w 1999 roku. Jest ogrzewany tylko przez pompę ciepła solanka/woda Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczy z sondami gruntowymi  Ciepła woda użytkowa ogrzewana Dolne źródło ciepła: sondy 3 47 metrów jest miejscowo w punktach poboru przez podgrzewacze przepływowe Zużycie energii elektrycznej: 7.127 kWh/rok Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 4
  • 5.
    Przykład 3: nowyobiekt – przedszkole  Powierzchnia ogrzewana: 450 m2  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 20,8 kW  Moc znamionowa pompy ciepła: 22,8 kW  Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3  System ogrzewania: podłogowe  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Budynek przedszkola (75 dzieci) oddano do użytku w 2002 roku.  Pompa ciepła pokrywa 75% rocznych potrzeb ciepła. Dalsze Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny 25% - przez dogrzew elektryczny  Woda użytkowa podgrzewana Dolne źródło ciepła : sondy 7 50 metrów przez oddzielną pompę ciepła poprzez odzysk ciepła z powietrza usuwanego z budynku. Zużycie energii elektrycznej: 7.800 kWh/rok Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 5
  • 6.
    Przykład 4: nowyobiekt – budynki biurowe  Powierzchnia ogrzewana biura (+21oC): 75 m2  Powierzchnia ogrz. magazynu (+18oC): 565 m2  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 29 kW  Moc znamionowa pompy ciepła: 35 kW  System ogrzewania: podłogowe/grzejnikowe  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Budynki oddano do użytku w 2003 roku. Ogrzewanie zapewnia w całości pompa ciepła typu solanka/woda Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny  Zastosowano rozprowadzenie wody deszczowej bezpośrednio Dolne źródło ciepła: kolektor gruntowy 1.200 m2 nad kolektorem gruntowym dla poprawy warunków regeneracji cieplnej kolektora Zużycie energii elektrycznej: b.d. Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 6
  • 7.
    Przykład 5: modernizowanedomy szeregowe  Powierzchnia ogrzewana domu: 100 m2  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 5 kW  Kolektory słoneczne: 5,3 m2  System ogrzewania: podłogowe  Typ pompy ciepła: powietrze/woda ze zintegrowanym podgrzewaczem c.w.u. (w każdym domu szeregowym)  Budynki szeregowe (8 domów po 100 m2 każdy) z roku 1937.  Dodatkowo zastosowano kolektory Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny słoneczne dla podgrzewu c.w.u.  Budynki są nie podpiwniczone, stąd pompy ciepła zainstalowano Dolne źródło ciepła: powietrze atmosferyczne w pomieszczeniach pomocniczych na 1-szych piętrach. Zużycie energii elektrycznej: ok. 5.300 kWh/rok Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 7
  • 8.
    Przykład 6: modernizowanydom jednorodzinny  Powierzchnia ogrzewana domu: 208 m2 (+ zaplanowana rozbudowa o 60 m2)  Moc znamionowa pompy ciepła: 13 kW  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Poniżej -5oC: wspomaganie grzałką 6,6 kW  W starym budynku 20-letni kocioł opalany gazem płynnym. Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny  W ciągu 20 lat, cena 1m3 gazu wzrosła 3-krotnie, a uzupełnianie zbiorników konieczne było nawet Dolne źródło ciepła: sondy gruntowe 4-krotnie w ciągu roku. Zużycie energii elektrycznej: b.d. (koszty niższe 8-krotnie) Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 8
  • 9.
    Przykład 7: modernizowanydom jednorodzinny  Powierzchnia ogrzewana: 160 m2  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 12,0 kW  Moc znamionowa pompy ciepła: 14,4 kW  Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3  System ogrzewania: grzejnikowe  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Szczytowo wspomaganie grzałką elektryczną  W budynku wymiana 16-letniego kotła olejowego, usunięcie dwóch zbiorników oleju po 1500 litrów Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny  Zastosowany zbiornik buforowy dla pompy ciepła i podgrzewacz pojemnościowy c.w.u. 300 litrów Dolne źródło ciepła: powietrze atmosferyczne  Instalacja grzejnikowa bez wymiany na nową Zużycie energii elektrycznej: b.d. Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 9
  • 10.
    Przykład 8: modernizowanydom jednorodzinny  Powierzchnia ogrzewana: 320 m2  Liczba mieszkańców: 4  Moc znamionowa pompy ciepła: 24 kW  Pojemność podgrzewacza wody: 400 dm3  Typ pompy ciepła: woda/woda  Szczytowo wspomaganie grzałką elektryczną  W budynku z 1980 roku, dokonano w 2004 roku wymiany 10-letniego kotła olejowego na pompę ciepła Tryb pracy pompy ciepła: monoenergetyczny  Pompa ciepła pokrywa 80% rocznych potrzeb ciepła. Dolne źródło ciepła: 2 studnie po 40m, woda 10oC Dodatkowe 20% ciepła dostarcza grzałka elektryczna. Zużycie energii elektrycznej: b.d. Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 10
  • 11.
    Przykład 9: modernizowanykompleks biurowy  Powierzchnia ogrzewana: 4.900 m2  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Wygrzew higieniczny ciepłej wody użytkowej przez istniejący kocioł olejowy  Dodatkowo tryb pracy pomp ciepła z chłodzeniem naturalnym sal konferencyjnych  Oszczędność miejsca po modernizacji: 50%  Centrum konferencyjne ogrzewane było przez pompę ciepła typu powietrze/woda i kocioł olejowy. Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny  20-letni system wymagał wymiany  Nowy układ pomp ciepła pokrywa Dolne źródło ciepła: sondy 33 145 metrów w całości potrzeby ciepła obiektów Zużycie energii elektrycznej: b.d. Źródło: „Planungsleitfaden Wärmepumpen”. Wärmepumpen-Marktplatz NRW, 08.2005 11
  • 12.
    Przykład 10: nowydom jednorodzinny  Powierzchnia ogrzewana: 220 m2  Liczba mieszkańców: 4  Maksymalne zapotrzebowanie ciepła: 7,9 kW  Moc znamionowa pompy ciepła: 10,2 kW  Pojemność podgrzewacza wody: 300 dm3  System ogrzewania: podłogowe 35/30oC  Typ pompy ciepła: solanka/woda  Budynek nowy w standardzie niskoenergetycznym, wraz z wentylacją z odzyskiem ciepła Tryb pracy pompy ciepła: monowalentny  Dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej 2 płaskie kolektory słoneczne Dolne źródło ciepła: sonda 3 75 metrów  Dodatkowo funkcja chłodzenia naturalnego w okresie letnim Zużycie energii elektrycznej: ok. 5.600 kWh/rok 12
  • 13.
    Możliwości zastosowania pompciepła  Pompy ciepła znajdują zastosowanie przede wszystkim w budynkach nowych. Wówczas częstym rozwiązaniem są pompy ciepła typu solanka/woda, ze względu na możliwości dogodnego przeprowadzenia prac ziemnych przy wykonywaniu odwiertów lub kolektora gruntowego.  W przypadku istniejących budynków, zastosowanie pompy ciepła jest atrakcyjną inwestycją przy wymianie źródeł ciepła wykorzystujących energię elektryczną, olej opałowy lub gaz płynny. Modernizacja polega często na zastąpieniu istniejącego źródła ciepła, np. kotła olejowego. W przypadku, gdy np. kocioł olejowy jest w dobrym stanie technicznym, pozostawia się go jako szczytowe i awaryjne źródło. Dobiera się pompę ciepła na niższą od maksymalnej mocy grzewczej, co zmniejsza koszty inwestycyjny.  Dla budynków modernizowanych, z racji ograniczeń dla prowadzenia prac ziemnych, częstym wariantem jest zastosowanie pompy ciepła typu powietrze/woda – często w wykonaniu zewnętrznym (zabudowa poza budynkiem). 13
  • 14.
    Ogrzewanie Kotły gazowe Chłodzenie Kotły olejowe Pompy ciepła Energia odnawialna Kolektory słoneczne Systemy wentylacji www.eko-blog.pl www.vaillant.pl