Ogrzewanie magazynu lodu w skrócie: instalacja, zalety i koszty ”,

Podgrzewacz lodu składa się z dwóch głównych elementów: systemu magazynowania lodu i pompy ciepła solanka-woda. Pompa ciepła solanka-woda jest zwykle znana w połączeniu z odwiertami ziemnymi lub kolektorami powierzchniowymi. Podczas wiercenia w gruncie solanka pobiera energię z gruntu i przekazuje ją do wody będącej nośnikiem energii w pompie ciepła. Podobna zasada jest stosowana w połączeniu z lodem. Opiera się to na zasadzie ciepła krystalizacji lub krzepnięcia: gdy woda zamarza, uwalniana jest energia.

W ogrodzie - zupełnie niezauważalnie - znajduje się lodowisko do ogrzewania lodowego i wytwarza energię dla domu. 

Zdjęcie: Haase

Najważniejszym wymaganiem stawianym podgrzewaczowi lodu jest system magazynowania lodu, od którego pochodzi jego nazwa. Jest to nieizolowana cysterna betonowa zakopana w ziemi - poniżej linii mrozu. Wewnątrz cysterny znajdują się dwie spiralne rurki, którymi podawana jest mrozoodporna płynna solanka. Jedna z wężownic to ekstrakcyjny wymiennik ciepła, druga regeneracyjny wymiennik ciepła. Dodatkowo cały brzeg lodu wypełniony jest wodą w stanie płynnym.

Generacja energii

Energia jest pobierana z ciekłej wody przez ekstrakcyjny wymiennik ciepła, aż w rezultacie zamarznie (zasada krystalizacji). Ponieważ woda rozszerza się, gdy zamarza (najbardziej znany przykład: eksplodujące butelki z wodą w zamrażarce), spirale są ułożone w taki sposób, że woda zamarza od środka na zewnątrz, a spłuczka nie jest uszkodzona. Podczas tzw. zmiany fazowej, czyli zmiany stanu fizycznego wody z ciekłego w lód, uwalniane jest tyle energii, ile potrzeba do podgrzania wody od 0 do 80 stopni. Abyś mógł to sobie lepiej wyobrazić: zbiornik lodu o objętości 10 metrów sześciennych generuje taką samą ilość energii jak około 110 litrów oleju opałowego.

Wydajne ogrzewanie

Energia uzyskana teraz z wody jest dostarczana do pompy ciepła za pośrednictwem solanki i tam wykorzystywana do przygotowania ciepłej wody i ogrzewania pomieszczeń. Pompy ciepła solanka-woda są bardzo wydajne z rocznym współczynnikiem wydajności około 4,5. W ten sposób wytwarzasz 4,5 kilowatogodziny energii w domu z 1 kilowatogodziny energii z solanki.

Rozmrażanie lodu

Na zewnątrz zamarznięta woda w cysternie ponownie się rozmraża i jest gotowa do ponownego wydawania energii. Rozmrażanie odbywa się albo całkowicie samodzielnie, a otaczająca gleba oddaje ciepło do lodu przez ścianę cysterny lub przy wsparciu regeneracyjnego wymiennika ciepła. Za jego pomocą, na przykład, energia z ciepłego powietrza otoczenia może być doprowadzona do magazynu lodu, co przyspiesza rozmrażanie lodu. Absorbery słoneczne są alternatywą dla ciepłego powietrza otoczenia. Są to kolektory słoneczne, które oprócz otaczającego powietrza absorbują energię słoneczną i dostarczają ją do regeneracyjnego wymiennika ciepła. Im szybciej lód ponownie topnieje, tym szybciej proces generowania energii może rozpocząć się od nowa. 

1 = pompa ciepła solanka-woda, 2 = magazyn lodu, 3 = absorber solarno-powietrzny. Razem te trzy elementy tworzą wydajny system ogrzewania domu.

Zdjęcie: Viessmann

Podgrzewacz do lodu: różne warianty

Jak opisano powyżej, większość energii, gdy woda w zasobniku zmienia fazy, jest przekazywana do solanki, a tym samym do pompy ciepła. Zakłada się, że zawartość pamięci jest wypełniona czymś, co może zmienić jej stan skupienia. Najczęstszym medium jest tutaj woda, ale są też inne „materiały zmieniające fazę”, czyli materiały zmieniające fazę. Zaletą zastosowania innego materiału jest to, że może on mieć mniejszą objętość w porównaniu z wodą, a co za tym idzie, mniejszą jednostkę magazynującą przy tej samej wydajności energetycznej.
W zależności od rodzaju magazynowania ciepła i medium magazynującego rozróżnia się trzy różne typy magazynowania: wrażliwe, utajone i termochemiczne.

  • wrażliwy: W przypadku dostarczania ciepła temperatura medium akumulacyjnego wzrasta.
  • utajony: Medium zazwyczaj staje się płynne lub stałe poprzez dostarczanie ciepła.
  • termo-chemiczne: Woda jest deponowana lub pobierana z materiału magazynowego.

Typ składowania Zapotrzebowanie na miejsce Nośnik danych Pracujący-
temperatura
Gęstość energii

Wrażliwy:
rozsądne ciepło

wysoka

woda

beton

poniżej 100°C

0 - 500 ° C

około. 60 kWh/m³

około. 30 kWh/m³

Utajony:
ukryte ciepło

wysoka

Woda i lód
 

Hydrat soli

parafina

0 - 20 C °
 

30-80°C

10 - 60°C

Woda: około. 20 kWh/m³
Lody: ok. 80 kWh/m³

do około. 120 kWh/m³

do około. 120 kWh/m³

Termo-chemiczne:
Ciepło reakcji

mała ilość

Wodorek metalu

Żel krzemionkowy

Zeolit

280 - 500 ° C

40-100°C

100-300 ° C

do około. 500 kWh/m³

do około. 300 kWh/m³

do około. 500 kWh/m³

Zalety ogrzewania magazynu lodu

  • Wykorzystanie darmowej energii: ciepła otoczenia, energii geotermalnej i energii krystalizacji
  • stała temperatura w gruncie – umożliwia to trwały i oszczędny proces wytwarzania ciepła
  • przyjazna środowisku technologia z surowcami regeneracyjnymi (idealna do zrównoważonego budownictwa)
  • niskie koszty utrzymania (konserwacji wymaga tylko pompa ciepła)
  • pasywne chłodzenie możliwe latem
  • Nie jest wymagane pozwolenie na wiercenie (w porównaniu z pompą ciepła solanka-woda z sondą gruntową)

Wady ogrzewania magazynu lodu

  • duże wymagania przestrzenne w obszarze zewnętrznym na zbiornik magazynowy
  • Wysokie koszty akwizycji

Oto jak wygląda wewnątrz lodowego brzegu: przez rury przepływa solanka, która czerpie ciepło z wody.

Zdjęcie: Viessmann

Jakie są koszty podgrzewacza do lodu??

Koszty eksploatacji zasobnika lodu są bardzo łatwe do opanowania – dotyczą tylko pompy ciepła solanka-woda. Tutaj możesz liczyć na około 22 centy za kilowatogodzinę, w oparciu o obniżoną taryfę pompy ciepła. Z drugiej strony koszty akwizycji są znacznie wyższe. Pompa ciepła solanka-woda jest dostępna od około 8.000 euro z dostępnym montażem. Wał lodowy bije z około 10.000 euro do rezerwacji. W zależności od zwymiarowania objętości jest odpowiednio droższy. Trzecim ważnym czynnikiem są zewnętrzne roboty ziemne pod magazyn. W zależności od rodzaju gleby jest to około 5.000 euro w toku, ale koszty mogą również mieścić się w zakresie pięciocyfrowym.
Porównaj wydajność i koszty ogrzewania zasobnika lodu z innymi rodzajami ogrzewania w naszym kompaktowym przeglądzie ogrzewania.

Ten podgrzewacz lodu dostarczył energię na wystawę State Garden Show 2018 w Lahr.

Zdjęcie: E-Werk Mittelbaden

Cechy szczególne podczas instalacji podgrzewacza lodu

Ogrzewanie do przechowywania lodu w domu

Najważniejszy warunek wstępny ogrzewania magazynu lodu: wystarczająca przestrzeń na zewnątrz do przechowywania. Należy również zadbać o to, aby obszar nad lodem nie był zabudowany. Trzeba też mieć świadomość, że gdy lód topnieje, gleba wokół zasobnika staje się zimniejsza, ponieważ oddaje ciepło do zasobnika. Może to spowodować, że różne rośliny będą rosły lepiej lub gorzej.
Dla pompy ciepła solanka-woda w pomieszczeniu technicznym wymagana jest zwykła przestrzeń pompy ciepła. Systemy ze wszystkimi komponentami w wieży hydraulicznej wymagają tylko trochę więcej miejsca niż lodówka. Ponadto potrzebują wiercenia rdzeniowego na zewnątrz, aby rury solankowe można było poprowadzić do magazynu lodu. Ponieważ zbiornik lodu jest zalecany tylko w połączeniu z niską temperaturą zasilania ogrzewania, ten rodzaj ogrzewania nie jest odpowiedni dla grzejników. Niezbędne jest więc ogrzewanie powierzchniowe, takie jak ogrzewanie podłogowe.

Pompa ciepła solankowa z wieżą hydrauliczną, ważny element zasobnika lodu, zajmuje bardzo mało miejsca. 

Zdjęcie: alfa innotec

Ogrzewanie magazynu lodu dla osiedla lub nowego obszaru budowlanego

Ławki lodowe nadają się również na nowe tereny zabudowy lub budynek mieszkalny. Podobnie jak w przypadku lokalnego lub miejskiego ogrzewania, budowie nowego budynku towarzyszy obowiązek wykorzystania systemu magazynowania lodu jako źródła energii. Powstaje ogromny system magazynowania lodu dla wszystkich budynków, a wszystkie połączone domy są zasilane energią wytworzoną przez odpowiednią pompę ciepła solanka-woda.

Zostaw Swój Komentarz

Please enter your comment!
Please enter your name here