Gazowa absorpcyjna pompa ciepła

Gazowa absorpcyjna pompa ciepła

Gazowa absorpcyjna pompa ciepła - na czym polega jej geniusz

W ostatnim artykule opisałem wybrane sposoby dofinansowania do wymiany źródła ciepła, z których można skorzystać. Dziś przedstawię jedno z rozwiązań, na które można te środki przeznaczyć, a które moim zdaniem jest bardzo fajną alternatywą dla kotłów gazowych.

O technologii absorpcyjnej dowiedziałem się stosunkowo niedawno. Lecz wystarczyła chwila, bym przekonał się, jak fajnie zastosowano ją w pompie ciepła. O klasycznych, sprężarkowych pompach ciepła, już kiedyś pisałem: gwoli przypomnienia wstawiam link: 

http://efektywnosc-energetyczna-dla-opornych.blogspot.com/2016/11/odnawialne-zroda-energii-w-domu-pompa.html

Tym razem przedstawię, podobne rozwiązanie na pozyskiwanie ciepła z powietrza, gruntu lub wody, ale zasilane gazem. Zasada działania pozostaje ta sama: w zamkniętym układzie krąży sobie czynnik niskowrzący, który, w dolnym źródle pobiera ciepło z powietrza/ziemi/wody. Następnie jest on podgrzewany po to aby oddać to ciepło do miejsca docelowego, którym może być instalacja centralnego ogrzewania, ciepłej wody lub jakaś inna.

Rys. 1 Schemat działania urządzeń absorpcyjnych. Źródło: www.gazuno.pl

Cała różnica (z technologicznego punktu widzenia) polega na tym, że co innego ten czynnik podgrzewa. W tradycyjnej pompie sprężarkowej, czynnik jest podgrzany w procesie adiabatycznego ściśnięcia go, gdy znajduje się w stanie parowym. W sprężarkowej pompie, robi to właśnie sprężarka. W pompie gazowej absorpcyjnej, ciepło czynnika pochodzi, pośrednio, ze spalania gazu; podgrzewa ono tzw. roztwór bogaty (czynnik chłodniczy / woda) znajdujący się w generatorze. W wyniku podgrzania, z roztworu odparowuje czynnik, który pod wysokim ciśnieniem i wysoką temperaturą przechodzą przez rektyfikator. W procesie rektyfikacji, pary czynnika kontaktują się z roztworem bogatym. Następnie czynnik niemal całkowicie oczyszczany jest z pary wodnej, żeby mógł oddać ciepło w skraplaczu. Następnie kieruje się do parownika, w celu pobrania ciepła z otoczenia. W absorberze, pary amoniaku absorbowane są przez roztwór ubogi, który dociera z dolnej części generatora, zostaje rozprężony i w postaci deszczu jest rozpylony w absorberze. Mieszanka bogata kierowana jest do wymiennika (skraplacza) i tam również oddaje ciepło. (Cytat przybliżony z katalogu urządzeń absorpcyjnych, dostępnego na www.gazuno.pl)

Obraz 2 - źródło: materiały
informacyjne firmy Gazuno

Wiem, że ciężki techniczny język nie wszystkim przypadł do gustu, ale po uproszczeniu, po prostu okazuje się, że ciepło w tej pompie pochodzi z otoczenia (przez parownik) i spalania gazu (palnik) a reszta "czary-mary" dzieje się po to aby z tych źródeł wyciągnąć maksymalną wydajność. A ponadto, to wszystko mieści się w małej eleganckiej skrzynce, którą można postawić w kotłowni, obok budynku lub na dachu.

A teraz o tym, dlaczego absorpcyjna pompa ciepła jest fajna:

Po pierwsze: jest praktycznie bezobsługowa. Jedynymi wrażliwymi elementami (mechanicznymi lub elektrycznymi) są palnik i pompa roztworu. Ich żywotność przy prawidłowej konserwacji sięga 40 lat. Reszta robi się sama!

Po drugie: bo jest tania w użytkowaniu. Sam zakup i instalacja, to oczywiście droga impreza (zwłaszcza, gdy zdecydujemy się na pompy gruntowe), której koszty w małym jednorodzinnym domku mogą dochodzić do ok. 90 000 zł, ale samo jej funkcjonowanie kosztuje tyle, co serwis, prąd do pompy (ilości śladowe) i gaz. Pomimo różnicy w efektywności obu rodzajów pomp (w poniższym przykładzie: dla pompy sprężarkowej 350% a dla absorpcyjnej 150%) koszty ich działania można bardzo szybko porównać licząc:

Obiekt potrzebuje 1000 kWh ciepła w skali roku.

Pompa sprężarkowa potrzebuje do tego 1000 / 3,5 = 285,71 kWh prądu, a absorpcyjna: 1000 / 1,5 = 666,67 kWh gazu.

Gaz jest ok. trzykrotnie tańszy od prądu, więc:

Koszt pompy sprężarkowej = 0,5 zł/kWh x 285,71 kWh = 142,86 zł

Koszt pompy absorpcyjnej = 0,17 zł/kWh x 666,67 kWh = 111,11 zł.

Dla porównania, najlepsze kotły kondensacyjne, których sprawność dochodzi do 105 % (i tak podciągam), w tej sytuacji kosztują: (1000 kWh / 1,05) x 0,17 zł/kWh = 161,90 zł

Po trzecie: bo to rozwiązanie jest ekologiczne. I pomimo spalania gazu, który odbywa się naprawdę w sposób czysty, potrafi sprostać najnowszym wymogom technicznym dotyczącym zapotrzebowania na nieodnawialną energię pierwotną w budynkach.

I tutaj również pomogę sobie obliczeniami. Wróćmy do poprzedniego przykładu:

Zapotrzebowanie na energię dla pompy sprężarkowej = 285,71 kWh x 3,0 (wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej) = 857,13 kWh.

Zapotrzebowanie na energię dla pompy absorpcyjnej = 666,67 kWh x 1,1 (wskaźnik nakładu nieodnawialnej energii pierwotnej) = 733,34 kWh!

Wychodzi na to, że pompa absorpcyjna jest bardziej ekologiczna od pompy sprężarkowej!

Takich, mniej lub bardziej istotnych zalet pomp absorpcyjnych jest więcej. Warto więc rozważyć zakup takiej, być może z dofinansowaniem, do swojego domu.