Slajd 1
Pompy ciepła ekologicznym
ź
ródłem energii?
dr in
ż
. Mirosław Janowski
Zakład Surowców Energetycznych, AGH
w Krakowie
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 2
Sprawno
ść
wytwarzania energii cieplnej
0
20
40
60
80
100
sprawno
ść
procesu [%]
ciepłownie
miejska
w
ę
glowe
ciepłownie
w
ę
glowe
ciepłownie
olejowe
ciepłownie
gazowe
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 3
Sprawno
ść
wytwarzania energii elektrycznej
0
20
40
60
80
100
energia
wytworzona w
kotle
wytworzona
energia
elektryczna
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 4
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii cieplnej w systemach ciepłowni
miejskich
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
emisja zanieczyszcze
ń
[kg/GJ]
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół x 1000
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 5
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii elektrycznej w systemach energetyki
zawodowej
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
emisja zanieczyszcze
ń
[kg/GJ]
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół x 1000
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 6
Schemat działania spr
ęż
arkowej
pompy ciepła
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 7
Współczynnik efektywno
ś
ci
spr
ęż
arkowej pompy ciepła
L
Q
Q
g
d
e
Q
g
L
- współczynnik efektywno
ś
ci pompy ciepła
- energia przekazana górnemu
ź
ródłu ciepła
- energia el. dostarczona do pompy ciepła
L
Q
g
= ------
(2,5 - 3,5)
e
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 8
Kolektor poziomy
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 9
Typy kolektorów poziomych
ś
limakowy
podwójny meander
wielorurowy
Tichelmann’a
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 10
Moc jednostkowa
Rodzaj gruntu
Stopień
nawodnienia
Moc jednostkowa
możliwa do
pobrania qE
[W/m
2
]
Grunt piaszczysty
suchy
10 do 15
Grunt piaszczysty
wilgotny
15 do 20
Grunt ilasty
suchy
20 do 25
Grunt ilasty
Wilgotny
25 do 30
Grunt wodonośny
30 do 35
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 11
Kolektor pionowy
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 12
Odległo
ś
ci sond
Zakres głębokości
sondy [metr]
Zalecana minimalna
odległość między
sondami [metr]
0 - 30 m
5 m
30 - 60 m
6 m
60 - 100 m
15 m
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 13
Wydajno
ść
specyficzna
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 14
Studnie
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 15
Pompy powietrze-woda
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 16
Ustalanie punktu biwalentnego
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 17
Układ kaskadowy z kotłem szczytowym
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 18
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii cieplnej w systemach opartych na
spr
ęż
arkowych pompach ciepła
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
wsp. efektywno
ś
ci 2,7
wsp. efektywno
ś
ci 3,5
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół x 1000
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 19
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii cieplnej w systemach opartych o
kotły gazowe
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
emisja zanieczyszcze
ń
[kg/GJ]
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 20
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii cieplnej w systemach opartych o
kotły olejowe
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
emisja zanieczyszcze
ń
[kg/GJ]
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 21
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii cieplnej w systemach opartych na
absorpcyjnych pompach ciepła
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
zasilanie kotłem
olejowym
zasilanie kotłem
gazowym
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół x 1000
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 22
Emisja powstaj
ą
ca przy wytworzeniu 1 GJ
energii cieplnej w systemach opartych o
kotły w
ę
glowe
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
emisja zanieczyszcze
ń
[kg/GJ]
SO2
NO2
CO
CO2 x 1000
pył
sadza
B(a)P
popiół
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 23
Emisja dwutlenku w
ę
gla CO
2
na 1GJ energii
cieplnej dla ró
ż
nych
ź
ródeł
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
emisja CO2 [Mg/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 24
Emisja tlenku w
ę
gla CO na 1GJ energii
cieplnej dla ró
ż
nych
ź
ródeł
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1
emisja CO [kg/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 25
Emisja tlenków azotu NOx na 1GJ energii
cieplnej dla ró
ż
nych
ź
ródeł
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
emisja NOx [kg/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 26
Emisja tlenku siarki SO
2
na 1GJ energii
cieplnej dla ró
ż
nych
ź
ródeł
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
emisja SO2 [kg/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 27
Emisja sadzy na 1GJ energii cieplnej dla
ró
ż
nych
ź
ródeł
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
emisja sadzy [g/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 28
Emisja pyłów na 1GJ energii cieplnej dla
ró
ż
nych
ź
ródeł
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
emisja SO2 [kg/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 29
Emisja równowa
ż
na wyra
ż
ona w SO
2
na
1GJ energii cieplnej dla ró
ż
nych
ź
ródeł
E
R
=2,9*E
pył
+0,5*E
CO
+2,9*E
NOx
+E
SO2
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
emisja SO2 [kg/GJ]
ciepłownia
miejska
elektrownia
ciepłownia
lokalna - w
ę
giel
ciepłownia
lokalna - olej
ciepłownia
lokalna - gaz
spr
ęż
arkowa PC,
e=3,5
spr
ęż
arkowa PC,
e=2,7
absorpcyjna PC -
olej
absorpcyjna PC -
gaz
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
Slajd 30
Dzi
ę
kuj
ę
za uwag
ę
dr in
ż
. Mirosław Janowski
Zakład Surowców Energetycznych,
AGH w Krakowie
janowski@agh.edu.pl
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________
___________________________________