Gruntowe Pompy Ciepła w Przemysle i Rolnictwie: Wiodący Trend w Niemczech

W ostatnich latach Niemcy, podobnie jak wiele innych krajów europejskich, dokonały znaczących postępów w zastosowaniu gruntowych pomp ciepła, szczególnie w przemyśle i rolnictwie. Ta zmiana jest częściowo odpowiedzią na zmieniające się regulacje dotyczące wykorzystania energii odnawialnej i potrzebę dekarbonizacji procesów produkcyjnych.

Gruntowe pompy ciepła, zdolne do jednoczesnego dostarczania ciepła i chłodu, okazały się niezwykle korzystne w różnych sektorach przemysłowych. Dzięki ich zastosowaniu możliwe jest efektywne wykorzystanie ciepła odpadowego, często uwalnianego do środowiska w postaci ciepłego powietrza lub wody. To ciepło odpadowe może być wykorzystane jako tanie źródło energii dla dużych pomp ciepła.

Wyświetl ten post na Instagramie

Post udostępniony przez TIMAC AGRO Deutschland (@timacagrodeutschland)

Przykłady Zastosowania

1. Zakłady Przetwórstwa Mięsnego: Pompy ciepła wykorzystywane są do chłodzenia pomieszczeń chłodni i przechowalni mięsa oraz do przygotowania ciepłej wody technologicznej wykorzystywanej w procesie obróbki mięsa.
2. Browary i Zakłady Mleczarskie: Tutaj pompy ciepła znajdują zastosowanie w procesach, które wymagają jednoczesnego grzania i chłodzenia na różnych etapach produkcji.
3. Oczyszczalnie Ścieków: W przypadku oczyszczalni ścieków, wykorzystanie ścieków oczyszczonych jako dolnego źródła ciepła dla pompy woda/woda dostarcza energię na potrzeby własne obiektu, zmniejszając koszty utrzymania.

W Niemczech, gdzie około 20% zapotrzebowania na energię końcową jest wykorzystywane na potrzeby ciepła technologicznego, duże pompy ciepła zasilane energią elektryczną wytwarzaną ze źródeł odnawialnych stanowią obiecującą alternatywę dla dekarbonizacji procesów produkcyjnych i sieci ciepłowniczych. W wielu przypadkach, takich jak zakłady mięsne w Kokkola, Finlandia, zastosowanie gruntowych pomp ciepła pozwala na oszczędności zarówno energetyczne, jak i finansowe.

Montaż gruntowej pompy ciepła – jak to przebiega?

Instalacja gruntowej pompy ciepła to proces złożony i wymagający precyzji, który najlepiej powierzyć doświadczonym fachowcom. Przebieg montażu zależy od wielu czynników, w tym od rodzaju pompy ciepła oraz specyfiki danego budynku.

Etapy Instalacji Gruntowej Pompy Ciepła

1. Projektowanie Systemu: Na początku konieczne jest stworzenie odpowiedniego projektu instalacji, który uwzględnia potrzeby zarówno budynku, jak i inwestora. Projekt powinien obejmować system ogrzewania, najlepiej podłogowego, który jest najbardziej efektywny przy wykorzystaniu niskotemperaturowych pomp ciepła.
2. Wybór Odpowiedniego Typu Pompy: Decyzja o wyborze pompy ciepła zależy od tego, czy planowany jest montaż w nowym czy w starym domu. W nowych budynkach łatwiej jest uwzględnić instalację pompy ciepła na etapie projektowania, dbając przy tym o odpowiednią termoizolację i instalację grzewczą.
3. Przygotowanie Terenu: W przypadku gruntowych pomp ciepła konieczne jest przygotowanie terenu, co może obejmować prace ziemne do instalacji wymiennika gruntowego. Montaż wymiennika gruntowego (pionowego czy poziomego) może wymagać specjalistycznego sprzętu i zezwoleń.
4. Połączenie z Instalacjami Grzewczymi: Po zainstalowaniu pompy ciepła następuje jej połączenie z instalacjami grzewczymi budynku. Ważne jest przeprowadzenie próby szczelności pompy, aby upewnić się, że system będzie działał bez zarzutów.
5. Wyczyszczenie i Osuszenie Pompy: Przed uruchomieniem pompa musi zostać starannie wyczyszczona oraz osuszona, a następnie wypełniona czynnikiem chłodniczym.
6. Finalne Prace i Uruchomienie: Ostatnim etapem jest uruchomienie pompy i dokonanie niezbędnych regulacji, aby system działał efektywnie i ekonomicznie.

Kluczowe Aspekty

• Wybór Miejsca: Lokalizacja gruntowej pompy ciepła jest kluczowa. Wymaga ona przestrzeni zarówno dla samej pompy, jak i dla kolektorów gruntowych.
• Koszty i Wsparcie Finansowe: Koszty instalacji mogą być znaczące, ale istnieją programy wsparcia, takie jak „Czyste Powietrze”, „Moje Ciepło”, czy „Stop Smog”, które oferują dofinansowanie.
• Etap Planowania: W przypadku modernizacji starszych domów, często wymagane są dodatkowe prace termomodernizacyjne, takie jak ocieplenie ścian czy wymiana okien, aby maksymalnie wykorzystać potencjał pompy ciepła.

Wyzwania i Przyszłość

Mimo iż potencjał wykorzystania pomp ciepła w obszarze ciepła technologicznego jest wysoki, technologia ta nie cieszy się jeszcze należytą uwagą projektantów, inwestorów i eksploatatorów. Istnieje jednak rosnące zainteresowanie, a programy takie jak SwissEnergy w Szwajcarii i badania prowadzone przez Fraunhofer ISE w Niemczech, wskazują na rosnące znaczenie i potencjał gruntowych pomp ciepła w przemyśle.

Rozwój gruntowych pomp ciepła w przemyśle i rolnictwie odzwierciedla szerszy trend związany z transformacją energetyczną i dążeniem do zrównoważonego wykorzystania zasobów. Niemcy, podobnie jak inne kraje europejskie, stopniowo adaptują te technologie, aby sprostać wyzwaniom związanym z dekarbonizacją i efektywnością energetyczną.