602

15. NOWE ŹRÓDŁA I TECHNOLOGIE WYTWARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ

15.5.4. Pompy ciepła

Nie można bezpośrednio wykorzystać ciepła zawartego zarówno w wierzchnich warstwach Ziemi (przypadek ostatni w p. 15.5.1), jak i w wodzie, przy zbyt niskiej temperaturze źródła - przypadek ciepłowni geotermalnej Słomniki (tabl. 15.6). Aby takie ciepło wykorzystać, należy zastosować pompę ciepła.

Pompy ciepła służą do przenoszenia ciepła z dolnego niskotemperaturowego źródła ciepła do górnego o temperaturze wyższej.

Przekazanie ciepła ze źródła o niższej temperaturze do źródła o wyższej temperaturze wymaga dostarczenia dodatkowej energii z zewnątrz w formie pracy (sprężarkowe pompy ciepła SPC) lub ciepła (absorpcyjne pompy ciepła APC).

APC służą do przenoszenia ciepła ze źródeł dolnych o wyższej temperaturze niż temperatura źródeł dolnych, do których stosuje się SPC, porównaj dane z tablicy 15.6. Opis zasady działania APC zawarty jest w [15.48, 15.52, 15.55]. Poniżej omówiono pracę SPC.

Zasada działania SPC polega na wykorzystaniu ciepła przegrzania i ciepła skraplania pary czynnika roboczego do podgrzania wody w instalacji ogrzewania pomieszczeń c.o. (rys. 15.42b). W wewnętrznym obwodzie pompy znajduje się czynnik roboczy o temperaturze wrzenia, na przykład -10°C. W wymienniku (parowaczu), do którego dostarczane jest ciepło niskotemperaturowe pobierane na przykład z wnętrza Ziemi (kolektor gruntowy - rys. 15.42b lub woda - rys. 15.4ld) następuje przekazywanie ciepła do czynnika roboczego i jego odparowanie. Para

Rys. 15.42. Sprężarkowa pompa ciepła: a) bilans energetyczny; b) schemat ideowy; c) rozkład temperatur czynników roboczych (przykładowe wartości); d) obieg termodynamiczny pompy w układzie T-S S - sprężarka; Z - zawór dławiący

c)

d)

80°C

-10‘C T

To

S

602