Grzegorz Bujnarowski 1,2 1 ATMOTERM, ul. Łangowskiego 4, 45-031 Opole

1. Sposoby wykorzystania naturalnych zasobów energii cieplnej na przykładzie systemów pomp ciepła i kolektorów słonecznych Grzegorz Bujnarowski1,2 1 ATMOTERM, ul. Łangowskiego 4, 45-031 Opole 2 Instytut Fizyki, Uniwersytet Opolski, ul. Oleska 48, 45-052 Opole

2. O czym będzie … Znaczna część energii promieniowania słonecznego docierająca do ziemi jest akumulowana w postaci ciepła w gruncie. W naszej strefie klimatycznej nawet podczas najsroższych zim warstwa przemarzania nie przekracza kilkudziesięciu centymetrów. Oznacza to, że pod tą warstwą znajdują się warstwy ziemi, których temperatura w ciągu roku pozostaje wyższa od zera i prawie stała. Ciepło zgromadzone w ziemi podczas lata można więc wykorzystać do ogrzewania obiektów w okresach występowania niskich temperatur lub do ogrzewania wody użytkowej. Ze względu na stosunkowo niską temperaturę, wynoszącą kilka stopni Celsjusza, nie można tego ciepła wykorzystać bezpośrednio. W niniejszej prezentacji omówiony jest sposób uzyskiwania wyższych temperatur czynnika grzewczego z odzyskiwanego z ziemi ciepła przy wykorzystaniu pompy ciepła.

3. Ziemskie zasoby energii

4. Energia promieniowania słonecznego Energia rocznego promieniowania na poziomie 1000 kWhpozwala na ogrzanie ponad 14 m3 wody o 60°C

5. Solary – zasada działania

6. Solary – zasada działania- wspomaganie c.w.u. Zasada działania układu solarnego W układzie zamkniętym kolektora i wężownicy przepływa płyn niezamarzający-glikol. Płyn ten odbiera ciepło z miedzianego absorbera ogrzewanego pod wpływem promieniowania słonecznego do wysokich temperatur, a następnie gorący płyn przepompowywany przez wężownicę zasobnika oddaje ciepło wodzie. Cykl przekazywania ciepła z kolektora do zasobnika trwa tak długo jak świeci słońce. Pracę pompy nadzoruje sterownik elektroniczny, który czuwa nad prawidłowym działaniem układu solarnego.

7. Roczne zapotrzebowanie na energię cieplną

9. Gradient geotermalny

10. Pompa ciepła – zasada działania

11. Pompa ciepła – zasada działania Ciepło pobierane z dolnego źródła ciepła przekazywane jest do wymiennika ciepła - parownika. W parowniku następuje przekazanie ciepła do obiegu wewnętrznego pompy. Ciekły czynnik roboczy znajdujący się w układzie wewnętrznym, pod wpływem dostarczonej energii wrze i zmienia się w gaz. Sprężarka pompy podnosi ciśnienie gazu. Poprzez podwyższenie ciśnienia następuje zmiana poziomu energetycznego i czynnik uzyskuje wyższą temperaturę. W kondensatorze następuje wymiana ciepła z górnym źródeł ciepła. Gaz ochładza się i zamienia ponownie w ciecz, a ciepło skraplania i ciepło sprężania oddaje wodzie z instalacji grzewczej. Ciecz znajdująca się pod wysokim ciśnieniem zostaje rozprężona w zaworze rozprężającym, a następnie przepływa do parownika. Cały obieg rozpoczyna się od początku.

12. Pompa ciepła – zasada działania

13. Na zakończenie • Czy warto inwestować w technologię solarną lub geotermalną? • Tak • Mniejsze koszty eksploatacyjne. • „Czystość” instalacji. • Elastyczność i sterowania instalacjami CO i CWU. • Nie • Wysoki koszt inwestycyjny

14. Dziękuję za uwagę