Rosnące koszty paliw kopalnych, wymagania stawiane przez dyrektywy UE oraz dążenie społeczności do niezależności i zrównoważonego rozwoju sprawiają, że coraz częściej szuka się nowych i innowacyjnych koncepcji sieci ciepłowniczych.

Na co dzień jesteśmy jednak konfrontowani ciągle z tym samym problemem – ograniczoną zdolnością do wykorzystania energii cieplnej w danej chwili.

Energia nie jest często produkowana w tym samym momencie, w którym jej potrzebujemy. Z kolei niewykorzystana energia staje się automatycznie straconą energią. Tak się często dzieje w przypadku nadmiaru ciepła lub ciepła odpadowego z procesów produkcyjnych. Taki stan rzeczy odnosi się również do wykorzystywania odnawialnych źródeł energii. Na przykład większość energii słonecznej jest produkowana latem – w okresie, kiedy nie jesteśmy w stanie wykorzystać jej w 100%. Średni stopień wykorzystania energii słonecznej szacuje się na ok. 25%. Idealnie byłoby zmagazynować tę energię słoneczną, tak żeby móc ją wykorzystać później w zimie.
Rozwiązanie na miarę XXI wieku – sezonowe gruntowe zbiorniki ciepła.
 
Sezonowe gruntowe zbiorniki ciepła pozwalają na zmagazynowanie w gruncie nadmiernej energii cieplnej powstałej latem. To ciepło wykorzystuje się potem zimą do ogrzewania domów jednorodzinnych za po- mocą lokalnej sieci ciepłowniczej. W ten sposób zużytkowujemy ciepło efektywnie przez cały rok, dostosowując się do rzeczywistego zapotrzebowania na energię cieplną. (…)

Budowa sezonowych gruntowych zbiorników ciepła
Poza głównymi trzema elementami systemu: źródłem ciepła (energia słoneczna, ciepło odpadowe, itp.), zbiornikiem ciepła z sondami geotermalnymi oraz odbiorcami ciepła (domy jednorodzinne, osiedle mieszkaniowe itp.), należy również wziąć pod uwagę inne komponenty w zależności od zastosowania tego rozwiązania: (…)

Opis technologii
Zakres temperatur w sezonowym gruntowym zbiorniku ciepła oscyluje w przedziale od 0oC do 85°C. Typowa głębokość odwiertu pod sondy geotermalne wynosi pomiędzy 30–100 m. Sondy montuje się w odległości ok. 1,5–4 m od siebie w zależności od warunków geologicznych. Objętość zbiornika dla 1 m3 ekwiwalentu wodnego powinna wynosić 3–5 m3. Pojemność cieplna zbiornika należy projektować na ok. 15–30 kWh/ m3. Celem minimalizacji strat ciepła sezonowe zbiorniki powinny odznaczać się możliwie najniższym stosunkiem powierzchni do objętości, dlatego najbardziej efektywny kształt zbiorników to forma cylindryczna. Średnica cylindra powinna być wówczas przybliżona do głębokości cylindra, czyli długości sond geotermalnych. Zbiornik ciepła należy przykryć płytą górną, która zostanie zaizolowana przed wpływem warunków atmosferycznych. Przede wszystkim będzie chronić zbiornik przed opadem deszczu, który może odbierać ciepło ze zbiornika.(…)

Braedstrup Fjernvarme, Braedstrup, Dania
Dania od zawsze była krajem, w którym instalowano bardzo dużo kolektorów słonecznych. Dzięki temu stała się liderem w wykorzystaniu energii słonecznej na potrzeby ogrzewania budynków. Od 2002 roku, kiedy ograniczono bezpośrednie dopłaty do instalacji przydomowych, bardziej atrakcyjne i lukratywne stały się duże instalacje kolektorów słonecznych połączonych z lokalnymi sieciami ciepłowniczymi. Obecnie Dania dysponuje nieco więcej niż 100.000 m˛ powierzchni kolektorów słonecznych, z których energia słoneczna jest wykorzystywana do zasilania sieci ciepłowniczych. (…)

Na zakończenie warto wspomnieć o zaletach dla gospodarstw domowych. W przypadku korzystania z lokalnych sieci ciepłowniczych mieszkańcy zyskują dodatkowe pomieszczenie, które do tej pory musiało być użytkowane jako kotłownia. Dostawa ciepła odbywa się w bezpieczny sposób i jest wygodna oraz bezobsługowa dla mieszkańców. Dodatkowo nie trzeba troszczyć się o własne urządzenia grzewcze, ponieważ całą instalacją grzewczą zarządza gmina, deweloper lub wspólnota mieszkaniowa. Może niebawem i w Polsce spotkamy tego rodzaju instalację?

Jakub Koczorowski

Manager Grupy Produktów Odnawialne Źródła Energii REHAU
2012 4