Redakcja GLOBEnergia
Podziel się
W niniejszym artykule opisano szczegółowo podstawowe zadania projektu GROUNDHIT, zaprezentowano najnowsze dane dotyczące funkcjonowania instalacji testowych w Portugalii, Austrii i Grecji oraz ostateczne wyniki przeprowadzonych testów.
Ponadto przedstawiono krótką charakterystykę rynku systemów grzewczych w Polsce oraz wskazano potencjalne obszary zastosowań dla geotermalnych pomp ciepła opracowanych w ramach projektu GROUNDHIT.
- Pompa ciepła o wysokiej efektywności energetycznej COP>5.5 do ogrzewania i chłodzenia w charakterystycznych dla Europy warunkach klimatycznych (pakiet roboczy WP2 projektu GROUNDHIT),
- Pompa ciepła dostarczająca wodę o temperaturze 800C przy względnie wysokim współczynniku efektywności COP>3 do zasilania konwencjonalnych wysokotemperaturowych systemów grzewczych (pakiet roboczy WP3 projektu GROUNDHIT),
- Pompa ciepła charakteryzująca się bardzo wysoką efektywnością COP>7, wykorzystująca w dolnym źródle ciepła wody termalne o temperaturze 15-400C (pakiet roboczy WP4 projektu GROUNDHIT).
Instalacja geotermalna, działająca w oparciu o wysokowydajne pompy ciepła (COP>5.5) jest testowana w Portugalii w Instytucie Techniki Cieplnej na Politechnice w Setúbal. W skład systemu wchodzą 2 pompy ciepła (o mocy 15 kW każda), 5 otworowych wymienników ciepła oraz 9 klimakonwektorów wentylatorowych. Powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń wynosi 120 m2. Pompy ciepła zainstalowano w pomieszczeniu laboratorium, a klimakonwektory rozmieszczono w pomieszczeniach biurowych oraz salach wykładowych. Pięć wymienników ciepła zamontowano w otworach o głębokości 80 m, przy zachowaniu minimalnej odległości między otworami 4.6 m. Stanowisko badawcze wyposażono w dwa rodzaje wymienników. Trzy z nich to wymienniki, składające się z dwóch U-kształtnych rur, natomiast pozostałe dwa to koncentryczne wymienniki otworowe GROUNDHIT. (…)
Geotermalna pompa ciepła dla tradycyjnych wysokotemperaturowych systemów grzewczych (GROUNDHIT WP3)
Instalacja testowa została wyposażona w geotermalną pompę ciepła GROUNDHIT, dostarczającą wodę o temperaturze 800C, przy zachowaniu względnie wysokiego współczynnika efektywności cieplnej COP>3. Miejscem demonstracji jest siedziba przedsiębiorstwa Feistritzwerke-STEWEAG GmbH – regionalnego dostawcy energii odnawialnej, zlokalizowana w Gleisdorf, niewielkiej miejscowości (10 000 mieszkańców), położonej ok. 25 km na wschód od Graz (wschodnia część Styrii – Austria).
Na system geotermalny składa się pompa ciepła oraz 3 wymienniki ciepła zainstalowane w otworach o głębokości 90–110 m, stanowiące dolne źródło ciepła.
Temperatury dolnego i górnego źródła ciepła kształtują się w zakresie odpowiednio 8–50C i 80–730C. Ogrzewany budynek to dom wolno stojący o powierzchni 120 m2 ze standardową izolacją z lat 80. Istniejący konwencjonalny system grzewczy z wysokotemperaturowym kotłem został zaprojektowany dla temperatur w zakresie 80–600C. Zainstalowana obecnie moc wynosi 15 kW, natomiast roczne zapotrzebowanie na ogrzewanie kształtuje się na poziomie ok. 26 MWh.
Pompa ciepła o wysokiej wydajności COP > 7 (GROUNDHIT WP4)
Na stanowisku testowym wykorzystuje się wody gruntowe o stosunkowo wysokiej temperaturze 27–280C do ogrzewania i chłodzenia budynków socjalnych zakładu ceramicznego. Wody pompowane są z wydajnością 5 m3/h z otworu o głębokości 405 m, a po schłodzeniu zatłaczane do otworu chłonnego o głębokości 660 m.
Podsumowanie
Zasadnicze cele projektu GROUNDHIT zostały osiągnięte: zaprojektowano, wyprodukowano oraz przetestowano innowacyjne instalacje oparte na wysokowydajnych pompach ciepła, opracowano technologię produkcji koncentrycznych wymienników ciepła. Dodatkowo rozpowszechniono w skali europejskiej informacje na temat nowoczesnych technologii geotermalnych oraz ogólnie zwrócono uwagę na problem energooszczędności i celowości stosowania odnawialnych źródeł energii w aspekcie ochrony środowiska.
Partnerzy w projekcie
W projekcie uczestniczyły instytucje z siedmiu europejskich krajów:
- Centre for Renewable Energy Sources (CRES) - Grecja – Koordynator
- Compagnie Industrielle dApplications Thermiques (CIAT) – Francja
- Erdwärme-Systemtechnik GmbH & Co. KG (EWS) – Niemcy
- Geothermische Vereinigung e.V (GtV) – Niemcy
- Geoteam Technisches Büro für Hydrogeologie, Geothermie und Umwelt Ges.m.b.H. (GEOTEAM) – Austria
- Escola Superior de Tecnologia de Setúbal (ESTSetúbal) – Portugalia
- MENTOR S.A. - Grecja
- Centre for Research and Technology – Hellas (CERTH) / Chemical Process Engineering Research Institute/ (CPERI) – Grecja
- Uniwersytet w Oradei – Rumunia
- Uniwersytet Śląski – Polska
- BRGM – Francja
