Wysokie temperatury na końcówkach sieci ciepłowniczych stanowią istotny temat w dziedzinie inżynierii cieplnej oraz zarządzania infrastrukturą energetyczną w obliczu rosnących wymagań efektywności energetycznej, bezpieczeństwa i zrównoważonego rozwoju.

Wraz z rozwojem i postępem technologicznym, pomimo redukcji zużycia ciepła w poszczególnych budynkach oraz przemyśle rosną ogólne potrzeby grzewcze i w związku z tym sieci linii ciepłowniczych stają się kluczowym elementem infrastruktury miejskiej. Odpowiednio zmodernizowane pozwalają one w efektywny sposób dostarczyć duże ilości energii nie generując emisji lokalnie u odbiorców ciepła. Jednakże, kontrolowanie temperatury na końcówkach tych sieci pozostaje jednym z wyzwań, które muszą stawić operatorzy, inżynierowie oraz decydenci w sektorze energetycznym. W niniejszym artykule przyjrzymy się głębiej kwestii związanej z podwyższeniem temperatur na końcówkach sieci ciepłowniczych poprzez wykorzystanie pomp ciepła.

Końcówki sieci linii ciepłowniczych to zazwyczaj miejsca, w których sieć rozprowadzająca ciepło z elektrociepłowni lub zakładu ciepłowniczego kończy swój bieg i rozdziela się na mniejsze gałęzie, które dostarczają ciepło do poszczególnych budynków lub obszarów miejskich. W miarę oddalania się od źródła ciepła, występują straty energii w postaci utraty ciepła z rur i infrastruktury, co może obniżyć efektywność systemu. Poprzez zastosowanie pomp ciepła, temperatura na końcówkach sieci ciepłowniczej może zostać podwyższona, a jednocześnie może być obniżona temperatura powrotu do ciepłowni. Jest to kluczowy element, który umożliwia poprawę efektywności i wydajności całego systemu ciepłowniczego poprzez ograniczenie strat temperatury, a w niektórych przypadkach daje możliwość oblężenia temperatury na źródle centralnym.

Zakładając sytuację, w której mamy do czynienia z wyzwaniem znaczących strat ciepła w trakcie przesyłu możemy rozważyć zastosowanie pompy ciepła, która zapewni odpowiednią temperaturę na końcu sieci. Z uwagi na znaczną odległość między osiedlem a kotłownią, aby osiągnąć pożądaną temperaturę na osiedlu wynoszącą 90⁰C, temperatura wyjściowa z kotłowni musiałaby sięgać 100⁰C.

Przez zastosowanie instalacji pompy ciepła wykorzystującej powrót jako dolne źródło, jesteśmy w stanie znacząco zredukować temperaturę wyjściową z kotłowni, co umożliwia osiągnięcie wymaganych 90⁰C w omawianym punkcie sieci. Dodatkowo, przy utrzymaniu wymaganej mocy na poziomie 430 kW, pompa ciepła skutecznie przyczynia się do optymalizacji systemu oraz zwiększenia jego efektywności. Poniżej przykład dla pompy Oilon Chillheat P220 dostarczającej ciepło dla dużego osiedla.

Wykorzystanie pompy ciepła Oilon Chillheat P220 do podwyższania temperatury na sieci dla lokalnego obiektu, takiego jak np. zakład przemysłowy, pozwala zapewnić wyższe temperatury dla określonych procesów przemysłowych. Obecność takiego obiektu na sieci skutkuje koniecznością zapewnienia odpowiednio wyższej temperatury na wyjściu z ciepłowni.

Przykładowo: w przypadku gdy na całej sieci parametr 70⁰C jest wystarczający, a dla procesu wymagana temperatura wynosi 90⁰C. Zastosowanie pompy ciepła bezpośrednio na cele podwyższenia temperatury lokalnie pozwoli na zapewnienie odpowiedniej temperatury bezpośrednio na rozważanej inwestycji oraz na zmniejszenie obciążenia całej sieci, co skutkuje zwiększeniem jej efektywności.

Przedstawione przykłady ilustrują, jak w zależności od parametrów i rodzaju czynnika chłodniczego może zmieniać się wydajność tego samego modelu pompy ciepła. W instalacjach, które wspomagają pracę sieci ciepłowniczej, często wybierane są pompy ciepła z serii P, wyposażone w sprężarki tłokowe. Dzięki nim można osiągnąć parametry nawet do 120⁰C, co jest istotne w specyficznych przypadkach – na potrzeby procesów przemysłowych lub gdy modernizacja linii ciepłowniczej jest niemożliwa, a wysoka temperatura jest wymagana. Dzięki temu rozwiązaniu możliwe jest zwiększenie efektywności systemu ciepłowniczego i zmniejszenie strat energii poprzez obniżenie temperatury powrotu. Dodatkowo, wykorzystanie pomp ciepła może przyczynić się do redukcji emisji CO₂ i innych szkodliwych substancji, poprzez wprowadzenie OZE do systemu i zmniejszenie współczynnika w sieci co ma kluczowe znaczenie w kontekście walki ze zmianami klimatycznymi i ochronie środowiska.

Rys. 1 Pompa ciepła Oilon Chillheat

ZOBACZ PARAMTERY URZĄDZENIA

Wysokotemperaturowe pompy ciepła Oilon Chillheat:

• Wysoki parametr grzewczy
  Możliwość uzyskania nawet do 120⁰C.
• Jednoczesność grzania i chłodzenia
  Urządzenia woda/woda umożliwiające osiągnięcie wysokiego współczynnika efektywność (TER).
• Odzysk ciepła z instalacji
  Wykorzystywanie ciepła odpadowego.
• Szeroki zakres mocy
  Moc pojedynczej jednostki od 30 do 2000 kW z możliwością łączenia w kaskady.
• Szeroki zakres pracy urządzeń
  ΔT od 5 do 50°C.
• Praca w instalacjach wysokociśnieniowych
  Możliwość współpracy np. z siecią ciepłowniczą.
• Różne typy sprężarek
  Spiralne, tłokowe lub śrubowe.
• Duża wytrzymałość urządzeń
  Urządzenia przystosowane do dużych obciążeń i przebiegów. Żywotność sprężarki do 70 000 godzin pracy.

WIĘCEJ O ZASTOSOWANIU

Wprowadzenie pomp ciepła do sieci ciepłowniczych otwiera nowe perspektywy w zakresie efektywności energetycznej oraz zrównoważonego rozwoju, stanowiąc ważny krok w kierunku bardziej ekologicznego i efektywnego wykorzystania zasobów energetycznych.

Jeżeli są Państwo zainteresowani doborem urządzeń i technologii zapraszamy do kontaktu.