Analiza emisyjności CO2 w kontekście zastosowania wybranych pomp ciepła w systemach elektroenergetycznych opartych na paliwach kopalnych

Abstrakt

W obliczu globalnego wzrostu zapotrzebowania na energię oraz postępującego wyczerpywania się zasobów paliw kopalnych obserwuje się intensyfikację działań ukierunkowanych na ograniczenie wykorzystania surowców nieodnawialnych na rzecz rozwoju i wdrażania technologii opartych na odnawialnych źródłach energii. W niniejszym opracowaniu zaprezentowano potencjał wykorzystania pomp ciepła jako efektywnego narzędzia do pozyskiwania energii termicznej w kontekście systemów grzewczych, wentylacyjnych oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Przedmiotem analizy były dolne źródła ciepła, z uwzględnieniem ich charakterystyki energetycznej oraz dostępności w warunkach klimatyczno-geograficznych Polski. Rozpatrzono warianty współpracy pomp ciepła z wybranymi odnawialnymi nośnikami energii: powietrzem atmosferycznym, gruntem oraz wodami powierzchniowymi lub gruntowymi. Szczególną uwagę poświęcono dwóm konfiguracjom wymienników gruntowych: układom z sondami pionowymi oraz kolektorami poziomymi. Zastosowano znaną w literaturze metodykę obliczania sezonowego zapotrzebowania na energię użytkową, umożliwiającą wyznaczenie zużycia energii końcowej oraz pierwotnej dla każdego analizowanego scenariusza wraz z uwzględnieniem energii pomocniczej. W dalszej części dokonano oceny emisji ditlenku węgla generowanej przez każdy z rozpatrywanych wariantów i przeprowadzono porównanie względem emisji wynikających z eksploatacji tradycyjnych źródeł ciepła – kotła gazowego oraz ciepła sieciowego. Uzyskane wyniki umożliwiają identyfikację najbardziej efektywnych energetycznie i korzystnych dla środowiska konfiguracji, podkreślając przewagę systemów gruntowych nad systemami powietrznymi w warunkach klimatycznych Polski.