technologie energii odnawialnej technologie energii

14
POMPY CIEPLA W SYSTEMACH GEOTERMII NISKOTEMPERATUROWEJ Marian Rubik technologie energii odnawialnej

Upload: others

Post on 18-Apr-2022

13 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: technologie energii odnawialnej technologie energii

POMPY CIEPŁAW SYSTEMACH GEOTERMII NISKOTEMPERATUROWEJ

POMPY CIEPŁA

W SYSTEM

ACH

GEOTER

MII

NISK

OTEM

ERATU

ROW

EJ

Księgarnia internetowa:www.multicobooks.ple-mail: [email protected]

Księgarnia:ul. Kazimierzowska 14Warszawa-Mokotów

801 70 33 4222 564 08 00

22 564 08 03

Zamówienia telefoniczne:

Zamówienia faksem:

Marian Rubik

Wykorzystanie ciepła i energii pochodzących ze źródeł odnawialnych jest nowoczesnym oraz efektywnym sposobem pozyskiwania energii i jednocześnie ochrony środowiska. Jedną z metod ograniczających zużycie tradycyjnych nośników energii oraz zmniejszających emisję szkodliwych substancji do otoczenia jest pozyskiwanie energii za pomocą pomp ciepła ze źródeł takich jak powietrze, grunt, woda.

Nowa seria książek „Technologie Energii Odnawialnej” ma uświadomić Czytelnikom, jak istotne są te źródła energii, a w tym i gruntowe pompy ciepła.

W książce pt. „Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej” przedstawiono informacje na temat:• podstaw działania pomp ciepła• charakterystyki dolnych źródeł ciepła• elementów i rozwiązań konstrukcyjnych• energetycznego, ekonomicznego, ekologicznego

oraz formalno-prawnego aspektu stosowania pomp ciepła

• przykładów instalacji z zastosowaniem pomp ciepła w Polsce oraz oceny ich eksploatacji

PARTNERZY WYDANIA

technologie energii odnawialnej technologie energii odnawialnejTECHN

OLO

GIE

ENERG

II OD

NAW

IALNEJ

W tej serii ukazała się na rynku książka pt. „Biogazownie Rolnicze”.W przygotowaniu kolejne tytuły z zakresu: energetyki słonecznej, energetyki wiatrowej, roślin energetycznych oraz energetycznego wykorzystania biomasy.

pompy_okladka_ebook.pdf 1 6/16/11 1:10 PM

Page 2: technologie energii odnawialnej technologie energii

POMPY CIEPŁAW SYSTEMACH GEOTERMII NISKOTEMPERATUROWEJ

Page 3: technologie energii odnawialnej technologie energii

Tekst: dr Marian RubikRecenzent: prof. dr inż. Gerard Jan Besler

Zdjęcia:dr Marian Rubik mgr. inż. Tomasz Sekut (str. 172, 173 l)Rysunki: AGMAR, Andżelika BielańskaZdjęcia na okładce: Fotolia, Boryszew ERG S. A., Stiebel Eltron Polska Sp. z o.o. (2), Tempcold Sp. z o.o.Projekt graficzny wnętrza i okładki:Bartłomiej Szaciłło

© Copyright by MULTICO Oficyna Wydawnicza Warszawa 2011Wszelkie prawa zastrzeżone

MULTICO Oficyna Wydawnicza sp. z o.o.02-589 Warszawa, ul. Kazimierzowska 14tel.: 22 564 08 00, faks: 22 564 08 03e-mail: [email protected]

Redaktor prowadzący: Agnieszka CzarnockaKorekta: Urszula PrzasnekSkład i łamanie:Anna Kulińska

ISBN 978-83-7763-180-5

Page 4: technologie energii odnawialnej technologie energii

Marian Rubik

MULTICO Oficyna Wydawnicza

POMPY CIEPŁAW SYSTEMACH GEOTERMII NISKOTEMPERATUROWEJ

technologie energii odnawialnej

MONOGRAFIA

Ogrzewanie przez spalanie jest równie stare jak ludzkość. W najbliższych latach prawdopodobnie zacznie być traktowane jak relikt przeszłości. Paliwa pierwotne są zbyt cenne, żeby używać ich do spalania tylko po to, aby ogrzać pomieszczenie do 20oC.

dr R. Jacobs, koordynator European Heat Pumps Summit [13]

Page 5: technologie energii odnawialnej technologie energii

Wstęp 6

Geotermia niskotemperaturowa 71.1. OkręgigeotermalnewPolsce 8

Teoretyczne podstawy działania pomp ciepła 122.1. Informacjeogólne 12

2.2. Sprężarkowepompyciepła 13

2.3. Absorpcyjnepompyciepła 28

2.4. Termoelektrycznepompyciepła 30

2.5. Pompyciepłainnegorodzaju 33

Charakterystyka dolnych źródeł ciepła w aspekcie klasyfikacji pomp ciepła 39

3.1. Ogólnacharakterystykadolnychźródełciepła 39

3.2. Klasyfikacjasprężarkowychpompciepła 41

Elementy konstrukcyjne sprężarkowych pomp ciepła 434.1. Sprężarki 43

4.2. Wymiennikiciepła 51

4.3. Urządzenia rozprężne 56

4.4. Armaturaiurządzeniapomocnicze 61

4.5. Przewodyobieguczynnikaroboczego 68

Rozwiązania konstrukcyjne sprężarkowych pomp ciepła 72

Charakterystyki sprężarkowych pomp ciepła 77

Pompy ciepła w systemach geotermii niskotemperaturowej 817.1. Gruntjakodolneźródłociepła 81

7.2. Teoretycznepodstawywymiarowaniagruntowychwymiennikówciepła 84

7.3. Testtermicznygruntu 90

Spis treści

Page 6: technologie energii odnawialnej technologie energii

Instalacje do pozyskiwania ciepła z dolnego źródła 928.1. Powietrzezewnętrzne 92

8.2. Woda 93

8.3. Grunt(gleba) 96

8.4. Nośnikiciepła 112

8.5. Rozwiązaniainstalacjidopozyskiwaniaciepłazdolnegoźródła 115

Sprężarkowe pompy ciepła w systemach instalacji odbiorczych 1249.1. Sprężarkowepompyciepławsystemachogrzewaniaiprzygotowaniac.w.u 124

9.2. Współpracapompciepłazinstalacjamiodbiorczymi 126

Energetyczne, ekonomiczne, ekologiczne oraz formalno-prawne aspekty stosowania pomp ciepła 135

10.1. Aspektyenergetyczne 135

10.2. Aspektyekonomiczne 137

10.3. Aspektyekologiczne 142

10.4. Aspektyformalno-prawne 144

Wybrane przykłady instalacji z pompami ciepła w Polsce oraz ocena ich eksploatacji 158

11.1. Uwagiogólne 158

11.2. Przykładyinstalacjizpompamiciepła 164

11.3. EksploatacjainstalacjizpompamiciepławPolsce–doświadczenia 179

Wybrane zagadnienia z technologii pomp ciepła 18512.1. SezonowywspółczynnikwydajnościgrzejnejSPF 185

12.2. Hałas 189

12.3. Pompyciepławpoligeneracyjnychukładachrozproszonejenergetyki 193

Literatura 198

Załączniki 202

Prezentacje firm 204

Page 7: technologie energii odnawialnej technologie energii

6

Postęp cywilizacyjny, który nastąpił w XX wieku, spowodował ogromne straty i za-

grożenia w środowisku przyrodniczym. Atmos-fera, biosfera, hydrosfera i litosfera zagrożone są zanieczyszczeniami wytwarzanymi przez górnictwo, energetykę oraz inne gałęzie prze-mysłu, transport, rolnictwo i gospodarkę ko-munalną. Zmniejszenie ilości zanieczyszczeń odprowadzanych do geosfery jest obecnie możliwe przez stopniowe zastępowanie pier-wotnych paliw kopalnych czystymi źródłami energii, w tym źródłami energii odnawialnej.

Wykorzystanie ciepła ze źródeł odnawialnych jest jednym z nowoczesnych i efektywnych sposobów poszanowania energii i  ochrony środowiska. Problemy współczesnej energetyki, związane z malejącymi zasobami paliw kopal-nych i rosnącym zanieczyszczeniem środowiska, rozwiązywane są poprzez promowanie i wdra-żanie nowych technologii pozyskiwania i prze-twarzania energii oraz poprzez racjonalizację jej wykorzystania. Jedną z metod ograniczających zużycie tradycyjnych nośników energii oraz zmniejszających emisję szkodliwych substan-cji do otoczenia jest wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych, takich jak powietrze, grunt, wody powierzchniowe i gruntowe, za pomocą pomp ciepła. Dodatkową zaletą pomp ciepła jest możliwość ich pracy w układzie od-wracalnym, tj. jako urządzenia ogrzewcze lub chłodzące; eksploatacja pomp ciepła w trybie chłodzenia umożliwia częściową klimatyzację pomieszczeń, a zatem podniesienie komfortu cieplnego w pomieszczeniach.

Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA), doceniając wagę problemu jednoznaczności definicji odnawialnych źródeł energii (OZE), już przed kilku laty podjęła zadanie doprecyzowania

tych pojęć i określenia metodologii ocen wyko-rzystania istniejących i potencjalnych zasobów odnawialnych nośników energii. Grupa Robocza ds. Odnawialnych Nośników Energii, powoła-na przez IEA (The Renewable Energy Working Party - REWP), jako podstawę do bardziej precy-zyjnych określeń przyjęła następującą szeroką definicję: Odnawialna energia jest tą ilością energii, która jest pozyskiwana w naturalnych procesach przyrodniczych stale odnawialnych. Występując w różnej postaci, jest ona genero-wana bezpośrednio lub pośrednio przez energię słoneczną lub z ciepła pochodzącego z jądra Ziemi. Zakres tej definicji obejmuje energię generowaną przez promieniowanie słoneczne, wiatr, z biomasy, geotermalną, cieków wodnych i zasobów oceanicznych oraz biopaliwa i wodór pozyskiwane z wykorzystaniem wspomnianych odnawialnych źródeł energii.

Ogólne zasady wykorzystania energii ze źródeł odnawialnych w krajach członkowskich UE regu-luje Dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady 2009/28/WE z dnia 23 kwietnia 2009 r. w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odna-wialnych. Dyrektywa ta ustanawia wspólne ramy promowania energii ze źródeł odnawialnych. Określa ona obowiązkowe krajowe cele ogólne w odniesieniu do całkowitego udziału energii ze źródeł odnawialnych w końcowym zużyciu ener-gii brutto i w odniesieniu do udziału energii ze źródeł odnawialnych w transporcie. Ustanawia ona również zasady dotyczące statystycznych przekazów między państwami członkowski-mi, wspólnych projektów między państwami członkowskimi i z państwami trzecimi, gwarancji pochodzenia, procedur administracyjnych, in-formacji i szkoleń oraz dostępu energii ze źródeł odnawialnych do sieci elektroenergetycznej.

Wstęp

Page 8: technologie energii odnawialnej technologie energii

rozdział 1

Pojęcie energia geotermalna oznacza energię naturalną zakumulowaną w Ziemi, tj. ener-

gię zawartą w  gruntach, skałach, wodach (w stanie ciekłym i parowym), wypełniającą przestrzenie w formie porów i szczelin w sko-rupie ziemskiej. Gdy nośnikiem tej energii są płyny złożowe (woda, para wodna), jest ona wtedy określana jako energia geotermalna.

W Dyrektywie 2009/28/WE energię geoter-malną zdefiniowano jako energię składowa-ną w postaci ciepła pod powierzchnią ziemi (art. 2 pkt c).

Energia geotermalna, biorąc pod uwagę okres istnienia cywilizacji ludzkiej, jest prak-tycznie niewyczerpalna z powodu jej przeno-szenia z wnętrza Ziemi przez przewodzenie i konwekcję.

W warstwach poniżej pewnej głębokości od powierzchni Ziemi energia geotermiczna jest stabilna i nie zależy od zmiennych warunków atmosferycznych (dobowych i sezonowych).

Źródła energii geotermicznej klasyfikuje się w zależności od stanu skupienia nośnika ciepła i jego temperatury; rozróżnia się [93]:

– grunty i skały do głębokości 2500 m, z któ-rych ciepło na potrzeby ogrzewania z wykorzy-staniem pomp ciepła pobierane jest za pomocą wymienników ciepła, zwanych sondami,

– przypowierzchniowe wody gruntowe,– gorące i ciepłe wody wgłębne, wydobywane

za pomocą wywierconych otworów eksplo-atacyjnych (w przypadku dużej mineralizacji wody te są ponownie zatłaczane do złoża po wykorzystaniu ich potencjału cieplnego),

– para wodna, wydobywana za pomocą wy-wierconych otworów eksploatacyjnych i wyko-rzystywana w elektrowniach do wytwarzania energii elektrycznej,

– wysady solne, z których ciepło jest odpro-wadzane za pomocą solanki lub cieczy obo-jętnych wobec soli, głównie węglowodorów, np. izobutanu,

– gorące skały, z których ciepło odbierane jest przez wodę przepływającą pod wysokim ciśnieniem przez system szczelin naturalnych lub wytworzonych sztucznie, w kompleksach skalnych, na dużych głębokościach. Ciepło to jest wykorzystywane w elektrowniach geo-termalnych do wytwarzania energii elektrycz-nej lub w ciepłowniach zasilających obiekty mieszkalne lub użyteczności publicznej.

Płyny geotermalne, wypełniające zbiorniki naturalnych basenów sedymentacyjno-struk-turalnych, mają różną temperaturę, zależnie od głębokości występowania skał wodono-śnych i  gradientu geotermalnego. Polska należy do krajów o bogatych zasobach wód geotermalnych o średniej entalpii.

Geotermia niskotemperaturowa

Rys. 1.1. OKRęGIGEOTERmAlNEPOlSKI[94]

Page 9: technologie energii odnawialnej technologie energii

8 TECHNOlOGIE ENERGII OdNAWIAlNEJ

Na podstawie udokumentowanych zasobów (rys. 1.1) wynika, że ilość ciepła możliwego do uzyskania z wód geotermalnych zawartych w utworach kenozoicznych, mezozoicznych i paleozoicznych odpowiada ok. 30 mld ton ropy naftowej i  mogłaby w  zupełności za-spokoić krajowe zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody.

W niniejszej książce energię geotermalną po-dzielono umownie na wysokotemperaturową (geotermia wysokiej entalpii – GWE) i nisko-temperaturową (geotermia niskotemperaturo-wa – GNT lub geotermia niskiej entalpii – GNE). W Polsce, jako umowną granicę pomiędzy wo-dami termalnymi a niskotemperaturowymi

przyjęto temperaturę 20oC. Temperatura nośni-ka ciepła wynosząca 20oC, mierzona na wypły-wie z otworu wiertniczego, została formalnie przyjęta za wartość graniczną, od której Prawo geologiczne i górnicze uznaje wody podziemne za termalne [30].

Geotermia wysokiej entalpii umożliwia bezpośrednie wykorzystanie ciepła, które-go nośnikiem jest ciecz wypełniająca puste przestrzenie skalne (woda, para, gaz).

Geotermia niskiej entalpii nie zapewnia moż-liwości bezpośredniego wykorzystania ciepła ziemi – wymaga ona stosowania pomp ciepła, jako urządzeń do transportu ciepła z niższego na wyższy poziom temperatury. Ciepło ośrodka

Według Sokołowskiego [94] na obszarze Polski znajduje się ok. 6500 km3 wód termal-nych o temperaturze od ~ 30 oC do ~ 120oC. Szczególnie korzystne warunki do eksploata-cji wód geotermalnych występują w okręgu

szczecińsko-łódzkim. Potencjalne zasoby energii geotermalnej, uwzględniające ener-getyczne i ekonomiczne aspekty eksploatacji wód podziemnych, podano w tab. 1.1 (według Góreckiego [21]).

1.1. OKRęGI GEOTERMAlNE POlSKI [94]

Niż Polski (głębokość do 3 km) Zasoby potencjalne

Zbiornik Temperatura złożowa wód (oC) Powierzchnia (km2) Energia (106 toe/a)

Zbiornikdolnokredowy

do4040–6060–8080–100

13589,48808,03907,2441,6

2,183,272,800,43

Razem 26755,2 8,68

Zbiornikdolnojurajski

do4040–6060–8080–100

>100

22956354721680853362224

3,8414,0912,455,733,23

Razem 82796 39,34

Tabela 1.1 Zasoby energii geotermalnej na Niżu Polskim [21]

1toe (tona oleju ekwiwalentnego) = 41,868 GJ

Page 10: technologie energii odnawialnej technologie energii

9POMPY CIEPŁA W SYSTEMACH GEOTERMII NISKOTEMPERATUROWEJ

skalnego (gruntu) stanowi dla pompy ciepła tzw. dolne źródło, które ze względów tech-nicznych i ekonomicznych musi znajdować się w miejscu zainstalowania pompy ciepła. Dolnym źródłem ciepła są także inne nośniki

energii, jak np. powietrze atmosferyczne, wody powierzchniowe itp. O większej atrakcyjno-ści gruntu i wód podziemnych przesądza ich stabilność temperaturowa i związana z tym wyższa efektywność energetyczna.

Rys. 1.2. ZNAcZENIEPOmPcIEPłAWSySTEmAcHWyKORZySTANIAZASObóWOdNAWIAlNycHźRódEłENERGII

źródłaenergiiodnawialnej Energiakońcowaciepło

Promieniowaniesłoneczne Systemyaktywnekolektorysłoneczne

Systemypasywnearchitekturasłoneczna

modułyfotowoltaiczne

Energiawewnętrznaotoczenia ciepło,chłód

ciepło,chłód

Pompaciepła

Energiapromieniowania

Energiaelektryczna

Energiaelektryczna

Wytwórniabiogazu

biomasa Wytwórniabiopaliw

Elektrociepłownia

Energiachemiczna

Elektrowniaiciepłowniageotermalna

Energiageotermalna Energiaelektryczna

Page 11: technologie energii odnawialnej technologie energii

10 TECHNOlOGIE ENERGII OdNAWIAlNEJ

Znaczenie pomp ciepła w systemach wy-korzystania energii odnawialnych, a w tym i geotermii, pokazano na rys. 1.2.

W przeciwieństwie do geotermii wysoko-temperaturowej, geotermia niskotemperatu-rowa, po długim okresie stagnacji w latach 80. i na początku lat 90. XX wieku, charakteryzuje się obecnie na świecie burzliwym rozwojem i jest jednym z najszybciej rozwijających się sposobów wykorzystania energii ze źródeł od-nawialnych. Jest to możliwe dzięki postępowi w technologii budowy pomp ciepła, które ze względu na wykorzystywane źródło ciepła nazywane są „geotermalnymi/gruntowymi pompami ciepła” (GPC lub GHP).

Wody geotermalne mogą być pozyskiwa-ne jedno- lub dwuotworowo (tzw. dublet geotermalny). Odbiór wody z  jednego od-wiertu jest możliwy jedynie w przypadku wód niezmineralizowanych o stopniu czy-stości wód pitnych. Po odebraniu ciepła od takich wód są one kierowane do na-turalnych zbiorników i cieków wodnych lub mogą być wykorzystane na potrzeby technologiczne. Taki przypadek wystąpił w Mszczonowie k/Warszawy, gdzie woda geotermalna o temperaturze ok. 40oC, po schłodzeniu w  parowaczu absorpcyjnej pompy ciepła, zatłaczana jest do miejskiej sieci wodociągowej (patrz rozdz. 11).

Systemy dwuotworowe stosowane są wtedy, gdy woda jest w wysokim stopniu mineralizowana; w tym rozwiązaniu jeden odwiert to otwór eksploatacyjny, zaś drugi zatłaczający. Woda geotermalna po oddaniu ciepła na powierzchni ziemi zatłaczana jest w całości do złoża.

W zależności od temperatury wody geoter-malnej tg mogą być stosowane trzy warianty wykorzystania jej zasobu ciepła; ideowe sche-maty tych wariantów pokazano na rys. 1.3 [93].

Bezpośrednie wykorzystanie wody geo-termalnej, jako nośnika ciepła w instalacji odbiorczej (centralne ogrzewanie lub sieć cie-płownicza), jest możliwe tylko wtedy, gdy jej temperatura jest równa wymaganej tempera-turze nośnika tz, a ponadto woda nie stanowi zagrożenia w stosunku do środowiska lub urządzeń technicznych. Gdy czystość wody lub jej temperatura nie są odpowiednie, stoso-wane są urządzenia pośrednie (przeponowe wymienniki ciepła, pompy ciepła), których zadaniem jest zarówno odebranie ciepła, jak i podniesienie jego temperatury do poziomu umożliwiającego jego wykorzystanie. Gdy temperatura wody geotermalnej jest wysoka (100°C i wyżej), a jej ilość wystarcza na po-krycie potrzeb cieplnych odbiorców, układ instalacji geotermalnej jest prosty (zasilanie bezpośrednie lub przez wymiennik ciepła)

Rys. 1.3. WARIANTyWyKORZySTANIAcIEPłAWOdyGEOTERmAlNEj[93]

Układszeregowy Wymiennikiciepła Pompaciepła

tz=tg tz<tg tz>tg

Page 12: technologie energii odnawialnej technologie energii

11POMPY CIEPŁA W SYSTEMACH GEOTERMII NISKOTEMPERATUROWEJ

i nie wymaga dużych nakładów inwestycyj-nych na urządzenia. Gdy temperatura wody jest niższa, konieczne jest zainstalowanie do-datkowych źródeł ciepła, takich jak np. kocioł szczytowy, silnik spalinowy i/lub pompa cie-pła. W warunkach polskich, w geotermalnych

źródłach ciepła mogą być stosowane cztery podstawowe urządzenia, tj. wymienniki cie-pła, pompy ciepła, silniki spalinowe i kotły wodne lub parowe. Możliwe konfiguracje połączeń tych urządzeń ze źródłem wody geotermalnej pokazano na rys. 1.4 [29].

Rys. 1.4. IdEOWEScHEmATyINSTAlAcjIGEOTERmAlNycH[29]:a)ib)UKłAdZPOśREdNImWymIENNIKIEm

cIEPłA,POmPącIEPłAIKOTłEmSZcZyTOWym,c)UKłAdZPOśREdNImWymIENNIKIEmcIEPłA,POmPącIEPłA,

NAPędZANąSIlNIKIEmGAZOWymIKOTłEmSZcZyTOWym,d)UKłAdZPOśREdNImWymIENNIKIEmcIEPłA,

POmPącIEPłAIKOTłEmSZcZyTOWym–ZASIlANIEOdbIORcóWZRóżNymIWymAGANIAmIWOdNIESIENIU

dOTEmPERATURyZASIlANIA,e)UKłAdZWIElOSTOPNIOWymScHłAdZANIEmWOdyGEOTERmAlNEj

a)

c)

e)

d)

b)

Page 13: technologie energii odnawialnej technologie energii

12

rozdział 2

Teoretyczne podstawy działania pomp ciepła

2.1. INfORMACJE OGólNETeoretyczne podstawy działania pomp ciepła znane są już od pierwszej połowy XIX wie-ku. Pierwszą pompę ciepła skonstruowano ponad sto lat temu, zaś pierwsza w Europie, pracująca do dziś instalacja z pompą ciepła, została zbudowana w Szwajcarii w 1938 r.

Następnie rozpowszechnienie pomp ciepła zostało, z różnych względów, ograniczone, aż do czasów wystąpienia tzw. kryzysów energetycz-nych. Dopiero w 1976 r., w ramach Międzynaro-dowej Agencji Energetycznej (IAE), powołano Komitet ds. Pomp Ciepła, którego zadaniem była koordynacja działań w zakresie prac ba-dawczo-rozwojowych związanych z pompa-mi ciepła. Natomiast od 1987 r. IEA prowadzi program mający na celu promowanie pomp ciepła; zgodnie z tym programem pompy ciepła mają stać się głównym systemem instalacji bu-dowlanych łączącym ogrzewanie, chłodzenie, klimatyzację i wentylację pomieszczeń. Według danych Europejskiego Stowarzyszenia Pomp Ciepła (EHPA) liczba pomp ciepła zainstalo-wanych w budynkach mieszkalnych krajów członkowskich UE wynosi obecnie ok. 4,5 milio-na sztuk, a według prognoz powinna wzrosnąć w 2015 r. do ok. 9 milionów sztuk.

W  pompie ciepła zachodzi proces pod-noszenia potencjału cieplnego, tj.  proces pobierania ciepła ze źródła o temperaturze niższej To i  przekazywania go do źródła o temperaturze wyższej Tg (rys. 2.1). A zatem pompa ciepła jest urządzeniem, które prze-kształca wykonaną na jego korzyść pracę w ciepło, przy czym stosunek skutku działania

urządzenia do nakładu, który trzeba ponieść, doprowadzając energię napędową, jest, zgod-nie z prawem zachowania energii, zawsze większy niż jeden. Ponieważ stosunek ciepła przejętego z otoczenia do ciepła powstające-go z przekształcenia energii napędowej jest tym większy, im temperatura To jest bliższa temperaturze Tg (odbiornika ciepła użytecz-nego – instalacji c.o., c.w.u.), to efektywność pompy ciepła jest tym wyższa, im mniejsze są wymagania co do wartości temperatury Tg.

Podstawowe zadanie pompy ciepła, tj. prze-noszenie ciepła ze źródła dolnego o niższej temperaturze do źródła o wyższej temperatu-rze (patrz rys. 2.1) może być urzeczywistnione różnymi sposobami (rys. 2.2).

Obecnie najczęściej wykorzystywany jest do tego celu lewobieżny obieg parowy (iden-tyczny z obiegiem chłodziarki, lecz realizowany w innym przedziale temperatury). Minimalne

Rys. 2.1. ZASAdAdZIAłANIAPOmPycIEPłA:

a)POmPAPOdNOSZącAcIEcZ,b)POmPAcIEPłA,

c)SPIęTRZENIETEmPERATURycZyNNIKA

RObOcZEGOWPOmPIEcIEPłA

a) b) c)

Page 14: technologie energii odnawialnej technologie energii

Niedostępne w wersji demonstracyjnej.

Zapraszamy do zakupu

pełnej wersji książki.