magazyny ciepła
Magazyny ciepła: Klucz do efektywnego zarządzania energią!
Droga do zielonej Energii musi iść przez duże niskotemperaturowe magazyny ciepła ponieważ nasze budynki potrzebują ponad 80% energii cieplnej do ogrzewania i c.w.u. w rocznym okresie eksploatacji budynku. Zaledwie niecałe 20% energii potrzebnej do funkcjonowania to energia elektryczna. Dzięki magazynom ciepła nasze elektrownie fotowoltaiczne nie będą obciążać infrastruktury energetycznej, ponieważ większość nadprodukcji energii elektrycznej z lata jesteśmy wstanie w prosty sposób przechować w postaci ciepła do zimy. Mamy już blisko 2 miliony postumentów. Udało nam się rozproszyć produkcję darmowej energii elektrycznej teraz musimy się nauczyć ją gromadzić. Niestety rewolucja fotowoltaiczna w Polsce odbyła się bez nacisku na magazynowanie wytworzonej energii na miejscu. Doprowadziło to do nadmiernej ilości energii elektrycznej w systemie elektroenergetycznym i wzrostem napięcia w sieci co doprowadziło do częstego wyłączaniem się instalacji fotowoltaicznych oraz utratą darmowej energii. Lekarstwem na problemy polskiej energetyki są właśnie duże przydomowe niskotemperaturowe magazyny ciepła, które zgromadzą nadprodukcje energii latem oraz odciążą system energetyczny zimą. Zaletą takich magazynów są niskie straty związane z przenikaniem i utratą ciepła oraz bardzo duża pojemność cieplna wynosząca 1918,58 kWh
Mówiąc o magazynach ciepła mamy na myśli zbiorniki o pojemności ponad 33 tysięcy litrów, w których możemy pomieścić ponad 1918,58 kWh energii. Proces gromadzenia darmowej energii z fotowoltaiki w takim magazynie uzależniony jest od mocy grzewczej jaką dysponujemy, ale zazwyczaj liczony jest w miesiącach, a jego rozładowanie, w zależności od zapotrzebowania na ciepło, również mierzymy w miesiącach.
Wykorzystanie magazynów ciepła pozwala znacząco obniżyć koszty ogrzewania od 30% aż do 100%. Te rozwiązania stają się coraz bardziej atrakcyjne w kontekście rosnących cen energii i związanych z nimi kosztów utrzymania budynków. Dzięki zastosowaniu technologii fotowoltaicznej możliwe jest wykorzystanie darmowej energii słonecznej do ogrzewania wody lub hydrożelu w magazynach, która następnie może być wykorzystywana do ogrzewania domu i podgrzewania centralnej wody użytkowej.
Zastosowanie izolowanych magazynów, umieszczonych pod podłogą lub w ziemi obok budynku, pozwala na efektywne gromadzenie ciepła. Magazyny te są w stanie pomieścić ponad 2 MWh energii, co stanowi znaczący krok w kierunku niezależności energetycznej.
Jeśli nie masz miejsca na duży magazyn ciepła warto pomyśleć o małym 1000 litrowym magazynie ciepła. Energię cieplną można magazynować znacznie łatwiej niż energię elektryczną. W magazynie o pojemności 1000 litrów jesteśmy w stanie zgromadzić 55 kWh energii cieplnej. Wykorzystując potencjał hybrydowej pompy ciepła powietrzno-gruntowej, możliwe jest używanie zgromadzonego ciepła w 1000l magazynie w temperaturach od 5 do 55 stopni Celsjusza. Tysiąc litrowy magazyn jest wielokrotnie tańszy od baterii litowo-jonowej o pojemności 55kW.
Gdy system wykryje, że przez nasz licznik przepływa do sieci więcej niż 1,5 kW energii, automatycznie uruchamia tryb nagrzewania magazynu który trwa do momentu aż nadprodukcja energii fotowoltaicznej spadnie do 0,1kW. Temperatura docelowa magazynu jest ustawiona na maksymalną możliwą do osiągnięcia przez pompę ciepła, bez użycia dodatkowych grzałek. Jednakże, jeśli nasza instalacja fotowoltaiczna produkuje nadmiar energii, możliwe jest również aktywowanie grzałek. W tym trybie, system może jednocześnie zasilać dom i nagrzewać magazyn.
W okresie grzewczym, system ciągle monitoruje temperaturę magazynu oraz temperaturę zasilania ogrzewania. Na podstawie danych z dwóch czujników temperatury oraz ustawienia zaworu mieszającego, system decyduje, kiedy należy zakończyć ogrzewanie domu korzystając wyłącznie z magazynu ciepła. Zazwyczaj proces ten jest inicjowany, gdy temperatura w magazynie osiągnie około 28 do 30 stopni Celsjusza.
Gdy temperatura zewnętrzna spada, a system zdecyduje o potrzebie uruchomienia pompy ciepła, rozpoczyna się dalsze rozładowywanie magazynu, aż do osiągnięcia temperatury magazynu +5 stopni Celsjusza. Ten proces zależy od temperatury zewnętrznej – priorytetowo wykorzystywane jest cieplejsze źródło energii. Gdy temperatura powietrza na zewnątrz jest wyższa niż temperatura w magazynie, pompa ciepła wykorzystuje energię zgromadzoną w powietrzu. W sytuacji, gdy temperatura powietrza spadnie poniżej temperatury w magazynie, pompa ciepła korzysta z energii zgromadzonej w magazynie, rozładowując go do temperatury +5 stopni, a następnie przełącza się na korzystanie z ciepła zgromadzonego w ziemi. Dodatkowo, w słoneczne i mroźne dni pompa ciepła może wypompowywać ciepło z ziemi, magazynując je w magazynie na przyszłe potrzeby.
Dzięki temu zintegrowanemu podejściu, nasze rozwiązanie pozwala na znaczne obniżenie kosztów ogrzewania oraz zwiększenie efektywności energetycznej domu, czyniąc go bardziej zrównoważonym i niezależnym energetycznie.
Skontaktuj się z nami: Marcin 609300570.
Zdjęcie przedstawia wnętrze bufora ciepła, wyposażonego w specjalnie zamontowane kolanka przy przyłączach hydraulicznych. Kolanka te mają na celu generowanie ruchu wirowego wody wewnątrz bufora, co wspomaga proces rozwarstwiania stref ciepła. Dzięki temu cieplejsza woda gromadzi się w górnej części bufora, a chłodniejsza pozostaje w dolnej. Takie rozwiązanie pozwala na optymalizację działania systemu grzewczego, zwiększenie jego efektywności oraz możliwość precyzyjniejszego wykorzystania energii cieplnej.
Zdjęcie przedstawia wężownicę zamontowaną wewnątrz bufora ciepła, która służy do wstępnego podgrzewania wody użytkowej. Wężownica wykonana jest z elastycznej, stalowej rury o karbowanej powierzchni, co zwiększa powierzchnię wymiany ciepła. Woda użytkowa przepływa przez tę wężownicę, odbierając ciepło z magazynowanego w buforze medium grzewczego, zanim trafi do głównego zbiornika centralnej wody użytkowej (CWU). Takie rozwiązanie pozwala na zwiększenie efektywności systemu grzewczego oraz optymalne wykorzystanie zgromadzonego ciepła.
Zdjęcie przedstawia studnię czerpną, wykorzystywaną do pozyskiwania ciepła z gruntu i wody. Wewnątrz studni, pod lustrem wody, została umieszczona rura wypełniona glikolem, która działa jako wymiennik ciepła. Rura została przysypana warstwą kamieni, co zapewnia lepsze przewodzenie ciepła, a następnie całość została zasypana piaskiem dla stabilizacji. Środkowa niebieska rura służy do czerpania wody użytkowej, co pozwala na równoczesne wykorzystanie studni zarówno do zaopatrzenia w wodę, jak i jako źródła energii dla systemu grzewczego. Takie rozwiązanie jest efektywne i przyjazne środowisku, wspomagając pracę pomp ciepła.
