Cena ropy naftowej na poziomie 100 USD za baryłkę? To stało się faktem w pierwszym tygodniu 2008 roku. Bardziej odważni analitycy szacują 120 USD, 150 USD, a nawet 200 USD za baryłkę w 2008 roku. Ceny oleju opałowego, gazu i innych nośników energii również będą rosły. To może węgiel... tak to tani surowiec, ale zapasy szacuje się na ok. 50-80 lat, przy obecnym poziomie wydobycia. To strona ekonomiczna kosztów ogrzewania, a co z ekologią? 

     Cywilizacja, rozwój przemysłu, zanieczyszczenia, emisja gazów zatruwają troposferę Ziemi oddziałując bezpośrednio na stratosferę, obszar w którym znajduje się „warstwa ozonowa”. Działa ona jak osłona Ziemi przed ultrafioletem zatrzymując 99% tego promieniowania, którego źródłem jest Słońce. Drugim poważnym źródłem zmian klimatycznych jest emisja między innymi dwutlenku węgla do atmosfery i tzw. efekt cieplarniany. Gromadzenie się gazów cieplarnianych powoduje zatrzymanie promieniowania cieplnego emitowanego przez Ziemię i nieustanne podnoszenie się średniej temperatury. Zmiany klimatyczne, gwałtowne zjawiska pogodowe, niekontrolowane mutacje roślin i zwierząt, choroby skóry to efekty zwiększonego promieniowania ultrafioletowego docierającego do powierzchni Ziemi oraz efektu cieplarnianego. Powstaje pytanie: jak uchronić naszą planetę przed skutkami tych zmian?
     Jednym z kroków jest zadbanie o czystość atmosfery. Redukcja emisji freonów i innych gazów mających wpływ na warstwę ozonową, a także zmniejszenie wytwarzania CO₂ i pyłów, produktów spalania ropy naftowej i jej pochodnych oraz węgla.
     Około 80% energii elektrycznej i cieplnej w Polsce jest wytwarzane z elektrociepłowni konwencjonalnych, czyli opalanych węglem kamiennym lub brunatnym. Ze spalenia 1000 kg węgla kamiennego wytwarzane jest rocznie 2,03 tony CO₂!
     Alternatywne źródła jakimi są pompy ciepła to wielki krok fizyki i techniki w kierunku ochrony naszej planety. Znane są rozwiązania wykorzystujące ciepło wód gruntowych, podziemnych czy jezior lub rzek (wymienniki poziome i pionowe). Następny krok to wykorzystanie energii zawartej w powietrzu. Właśnie na takie rozwiązanie zdecydowano się projektując system ogrzewania dla budynku KLIMA-THERM zlokalizowanego w Gdańsku przy ulicy Budowlanych 48. Dla projektanta było to wyzwanie...

Dane budynku:
● Parter i piętro: Biuro + Akademia;
● Powierzchnia: 800 + 200 m²;
● Kubatura: 2400 + 600 m³;
● Ilość pomieszczeń: 28 + 4;
Dostępne media:
● Lokalna ciepłownia – nośnik para;
● Energia elektryczna;
● Gazociąg w odległości 2 km;
Informacje dodatkowe:
● Okres grzewczy wg PN i EC2 Gdańsk = 242 dni;
● Temperatura projektowana wg PN = -16,0ºC.

Bilans (wg projektu Tomasza Makarskiego)
     Bilans został przeprowadzony dla temperatury zewnętrznej -20^oC a wewnętrznej +24^oC. Powodem zmiany parametrów doborowych w stosunku do przyjętych norm był mikroklimat jaki panuje w tej okolicy oraz komfort cieplny jaki postanowiono zapewnić dla budynku. Po precyzyjnych obliczeniach otrzymano roczne zapotrzebowanie na ciepło 345 017 kWh (1277,8429 GJ).
     Kolejnym etapem był wybór źródła ciepła dla obiektu. Analizowano kilka systemów: lokalna ciepłownia, piec olejowy, piec gazowy, ogrzewanie elektryczne, pompa ciepła powietrze-woda oraz pompa ciepła powietrze-powietrze. Pompy ciepła woda-woda nie wzięto pod uwagę za względu na niewystarczającą powierzchnię gruntu pod wymiennik poziomy oraz wysokie koszty badań i odwiertów geologicznych dla wymiennika pionowego.
     Przy założonym zapotrzebowaniu na ciepło ustalono koszt eksploatacyjny poszczególnych systemów:
● Lokalna ciepłownia: ≈ 41 000 PLN/rok (32.0 zł/GJ)
● Piec olejowy: ≈ 67 992 zł/rok (cena oleju ≈ 2288 zł/tonę)
● Piec gazowy: ≈ 43 812 zł/rok (gaz GZ50 ≈ 1,20 zł/m³)
● Ogrzewanie elektryczne: ≈138 000 zł/rok (1 kWh ≈ 0,40 zł/kWh)
● Pompa ciepła powietrze-woda: ≈ 49 822 zł/rok (COP = 2,77 kW/kW, 1 kWh ≈ 0,40 zł/kWh)
● Pompa ciepła powietrze-powietrze: ≈ 49 822 zł/rok (COP = 2,77 kW/kW, 1 kWh ≈ 0,40 zł/kWh)

Wyniki analizy
     Najtańszym rozwiązaniem była lokalna ciepłownia, a najdroższym ogrzewanie elektryczne. Pod uwagę wzięto również możliwości systemów: np. chłodzenie pomieszczeń latem, a najważniejszym argumentem była ekologia. Porównano emisję CO₂ dla poszczególnych źródeł ciepła przyjmując wartości emisyjne oraz wartości opałowe podane przez Instytut Ochrony Środowiska.
     W celu zapewnienia optymalizacji i analizy kosztów eksploatacji zaprojektowano system zdalnego monitoringu oraz automatyki zapewniający idealne dopasowanie się z parametrami pracy układu ogrzewania. Takie rozwiązanie pozwala na uzyskanie zakładanych temperatur projektowanych w pomieszczeniach oraz redukcję strat do minimum. Ogrzewane są tylko pomieszczenia w których faktycznie przebywają pracownicy, a w okresach braku zapotrzebowania na ciepło (noc, weekend, okresy świąteczne) pokoje biurowe są tylko podtrzymywane w określonej minimalnej temperaturze. Dane z monitoringu są zapisywane przez program, a następnie analizowane. Wyniki tej pracy powodują korekcję nastaw systemu. 

wydanie 1-2/2008 

CZYTAJ CAŁOŚĆ, ZAMÓW PRENUMERATĘ:

TRADYCYJNĄ                         E-WYDANIE