Transformator ciepła

W ostatnim czasie bardzo dużo mówi się o odnawialnych źródłach energii. Na pierwszy plan wysuwają się instalacje fotowoltaiczne. Coraz częściej widzimy na dachach domów nowo założone instalacje. Powstaje też dużo farm wolnostojących. W jednym z poprzednich artykułów pisałem na co w szczególności zwrócić uwagę przy podejmowaniu decyzji o założeniu instalacji fotowoltaicznej w swoim gospodarstwie domowym. W tym opracowaniu chciałbym przybliżyć inny sposób pozyskiwania ciepła, a mianowicie wykorzystując transformatory ciepła.

Transformator ciepła jest to nowoczesne urządzenie grzewcze wykorzystujące obieg znany z urządzeń chłodniczych, ale niewymagające wykonywania odwiertów w ziemi oraz innych czasochłonnych i kosztownych prac przygotowawczych. Charakteryzuje się bardzo niskim kosztem eksploatacji w stosunku do konwencjonalnych form ogrzewania tj.: energii elektrycznej, gazu płynnego, oleju opałowego, sieci ciepłowniczej, gazu ziemnego, węgla, koksu  i drewna. Urządzenia powstały z myślą o realizacji efektu grzewczego w budynkach jednorodzinnych i wielorodzinnych oraz obiektach użyteczności publicznej i przemysłowych wyposażonych w niskotemperaturowe instalacje grzewcze wodne lub powietrzne. Nie wyklucza to jednak ich zastosowania w budynkach o innej funkcji. W przypadku, gdy wymagana jest moc większa niż pojedynczej jednostki, możliwe jest równoległe połączenie dowolnej liczby jednostek. Dobór urządzenia do konkretnego obiektu zawsze jest kwestią wykonania bilansu zapotrzebowania na ciepło dla warunków obliczeniowych danej strefy klimatycznej.

Transformator ciepła składa się z dwóch zespołów urządzeń:

– zewnętrzny – transformatorowy agregat chłodniczy z radiatorowym wymiennikiem ciepła. Powierzchnia radiatorów transformatora ciepła zastępuje około 1 000 m bieżących rury ułożonej poziomo pod powierzchnią ziemi do pobierania ciepła, które należałoby zastosować w przypadku realizacji pompy ciepła z wymiennikiem gruntowym.

– wewnętrzny – zespół urządzeń hydraulicznych zapewniających ciepłą wodę c.w.u. oraz efekt grzewczy dla c.o. wraz z niezbędnymi zabezpieczeniami hydraulicznymi. W skład zespołu wewnętrznego wchodzi również skrzynia elektryczno-sterownicza z zabezpieczeniami elektrycznymi całej instalacji.

Transformator ciepła jest zasilany energią elektryczną. W celu uzyskania energii cieplnej musimy zużyć trochę energii elektrycznej. Stosunek ilości energii elektrycznej włożonej (zużytej) do energii uzyskanej (pozyskanego ciepła) nazywamy efektywnością (COP). Transformator ciepła jest wyjątkowo sprawny. Jego COP wynosi 3,5 nawet przy temperaturze na zewnątrz -20oC. Dla okresu letniego lub jesienno-wiosennego sprawność instalacji COP wzrasta nawet do 6,0, co dodatkowo obniża koszty eksploatacji.

W chwili obecnej koszt ogrzewania za pomocą transformatora ciepła, biorąc pod uwagę średnią temperaturę dla okresu zimowego oraz ceny paliw  jest ponad:

– 8,5 razy niższy niż ogrzewanie olejem opałowym,

– 7 razy niższy niż ogrzewanie gazem LPG,

– 4 razy niższy niż ogrzewanie kotłem elektrycznym zasilanym energią wg taryfy pozaszczytowej,

– 3,5 razy niższy niż ogrzewanie gazem GZ 50,

– 2,5 razy niższy niż ogrzewanie kotłem na węgiel kamienny.

Transformator ciepła nie emituje hałasu ani spalin. Nie degraduje gruntu. Pozyskuje zakumulowaną energię słoneczną przez 24 godziny na dobę, przez 365 dni w roku. Spełnia funkcje pomp ciepła, kolektorów słonecznych i wszystkich innych systemów grzewczych. Nie wymaga wykonywania wykopów ani odwiertów w ziemi oraz innych kosztownych prac instalacyjnych. Sprawność układu nie maleje z biegiem lat. W przypadku przeprowadzki posiadacz transformatora ciepła może bezproblemowo przetransportować go do innego budynku lub instalacji.

Transformatory ciepła mogą być wykorzystywane jako urządzenia:

– jednofunkcyjne:

– do współpracy z niskotemperaturową instalacją centralnego ogrzewania,

– do produkcji ciepłej wody użytkowej o temperaturze zasilania Tcwu = 55oC,

– do produkcji wody grzewczej do procesów technologicznych o temperaturze zasilania Tt<=55oC;

– dwufunkcyjne:

– realizujące potrzeby grzewcze c.o. i c.w.u. z uwzględnieniem priorytetu produkcji c.w.u.,

– realizujące potrzeby grzewcze c.o. i c.w.u. z uwzględnieniem równoległej produkcji c.o. i c.w.u.

Dane techniczne transformatorów ciepła

Typ transformatora ciepła	QUALITY HEAT 8/48	QUALITY HEAT 12/61	QUALITY HEAT 16/81
Moc grzewcza nominalna w warunkach zgodnych z EN 14511, temperatura otoczenia parownika =+2 0C, temperatura medium grzewczego kierowanego na instalację grzewczą +350C	8,6 kW	10,7 kW	16,7 kW
Pobór mocy elektrycznej w warunkach zgodnych z EN 14511	2,0 kW	2,5 kW	3,9 kW
Współczynnik efektywności COP transformatora ciepła w warunkach zgodnych z EN 14511	4,3	4,3	4,3
Wymagane miejsce do posadowienia – zespół zewnętrzny	3m x 2 m	4m x 2m	4m x 2m
Wymagane miejsce do posadowienia – zespół wewnętrzny dla wersji dwufunkcyjnej (min)	2,2m x 1,4m	2m x 1,4m	2m x 1,4m
Wymiary (dł./szer./wys. w mm) i ciężar	1650/800/3760 ciężar 290 kg	2520/800/3760 ciężar 390 kg	2520/800/3760 ciężar 450 kg
Szacowana powierzchnia domu jaką jest w stanie ogrzać w m2	120	150	220

 

Na koniec taka dygresja. Skoro to urządzenie jest tak rewelacyjne, to dlaczego jest tak mało popularne? W grę może tu wchodzić kilka czynników, takich jak:

– dość duże wymiary urządzenia zewnętrznego,

– cena – dosyć wysoka samego urządzenia,

– kształt – rzecz gustu – nie każdemu odpowiada tak duże urządzenie przed domem, chociaż moim zdaniem jest to dosyć ciekawa bryła architektoniczna,

– zbyt słaba reklama.

Więcej informacji o transformatorach ciepła można uzyskać na stronie internetowej www.quality-heat.com.

Opracowano na podstawie dostępnych materiałów zamieszczonych w internecie oraz materiałów uzyskanych od firmy zajmującej się montażem

 

Stanisław Pająk
Kujawsko-Pomorski Ośrodek
Doradztwa Rolniczego