Kaskada pomp ciepła jako system grzewczy dla budynków produkcyjno-magazynowego i biurowego

Kaskada pomp ciepła odpowiedzią na cele

Celem inwestycji Orbit One było obniżenie kosztów eksploatacyjnych związanych z ogrzewaniem dwóch obiektów, zagwarantowanie bezpieczeństwa energetycznego w stosunku do pierwotnej instalacji bazującej na gazie ziemnym, zapewnienie komfortowej i łatwej obsługi systemu ogrzewania z możliwością odczytów zdalnych, realizacja pracy c.o. w oparciu o krzywą grzewczą oraz efektywne wykorzystanie wyprodukowanej energii elektrycznej pochodzącej z eksploatowanej instalacji fotowoltaicznej.

Wyzwania związane z realizacją inwestycji

Po przeanalizowaniu możliwych wariantów, inwestor podjął decyzję o wyborze powietrznych pomp ciepła marki Panasonic w wersji T-CAP. Realizacja systemu wiązała się kilkoma wyzwaniami, takimi jak m.in.:

• wygospodarowanie w istniejącej kotłowni budynku miejsca na montaż nowego systemu grzewczego bazującego na pompach ciepła,
• zwiększenie bezpieczeństwa ciągłości pracy poprzez zbudowanie układu w formie kaskady pomp ciepła i dopasowanie automatyki kompatybilnej z kotłami gazowymi,
• zachowanie niezmienionej bryły budynku,
• elastyczne dopasowanie się do aktualnych warunków ekonomicznych i dobranie najtańszych źródeł energii z możliwością monitoringu,
• zagwarantowanie ciągłości pracy zakładu w czasie realizacji nowego systemu ogrzewania.

fot. Panasonic Heating & Cooling Solutions

Kaskada pomp ciepła – charakterystyka realizacji

Projektowany system grzewczy dla głównego budynku produkcyjno-magazynowego został podzielony na dwie sekcje (po pięć urządzeń, każde o mocy 16 kW), a każda z nich została podłączona do zbiornika buforowego o pojemności 1000 l, podłączony szeregowo z układem centralnego ogrzewania. Pompy ciepła oraz kotły gazowe ustawione zostały w logice pracy podzielonej na trzy sekwencje, które załączają się zależnie od zaprogramowanej temperatury zewnętrznej.

Kaskada pomp ciepła włącza się w momencie przejścia systemu w sezon grzewczy, a druga sekcja, gdy temperatura spadnie poniżej –2°C. Przy temperaturze zewnętrznej poniżej –10°C, pompa przekazuje sygnał do modułu kaskadowego pieca gazowego, który załącza równoległą pracę kotłów gazowych. W celu zapewnienia równomiernego zużycia się urządzeń, wprowadzony został algorytm pracy naprzemiennej dla wszystkich nowego okresu grzewczego. Regulacja temperatury wody realizowana jest z wykorzystaniem krzywych grzewczych. Instalacja zapewnia ciepło na powierzchni użytkowej 7166 m².

Dla obiektu biurowo-produkcyjnego zaprojektowano natomiast system grzewczy składający się z trzech pomp ciepła w wersji T-CAP o mocy 16 kW każda, podłączonych do zbiornika buforowego o pojemności 800 l oraz zasobnika c.w.u. o pojemności 500 l. Układ pracuje samodzielnie. Wcześniej funkcja c.o. była realizowana przez kocioł gazowy. Regulacja temperatury wody realizowana jest z wykorzystaniem krzywych grzewczych. Instalacja zapewnia ciepło na powierzchni użytkowej 1434,2 m².

fot. Panasonic Heating & Cooling Solutions

Kaskada pomp ciepła – pozostałe szczegóły realizacji

Budynek produkcyjno-magazynowy:

• połączenie dziesięciu pomp ciepła Panasonic w wersji T-CAP o mocy 16 kW każda,
• podłączenie nowego systemu grzewczego do istniejącego bazującego na dwóch gazowych kotłach kondensacyjnych pracujących w układzie kaskadowym oraz umożliwienie współpracy pomiędzy nimi,
• zapewnienie ciepła dla potrzeb ogrzewania budynku oraz ciepła technologicznego wymaganego przez centralę wentylacyjną,
• przekazanie użytkownikowi końcowemu możliwości podglądu pracy instalacji,
• zainstalowanie w wyznaczonym pomieszczeniu nowych urządzeń oraz dwóch zbiorników buforowych,
• montaż zewnętrznych jednostek tak, aby zapobiec możliwości powstania ewentualnych uszkodzeń spowodowanych przez wózki widłowe,
• zapewnienie zdalnego serwisu nad nową instalacją,
• dobór nowej technologii musiał gwarantować nieprzekroczenie zarezerwowanej na projekt mocy elektrycznej,
• zapewnienie możliwie najniższych kosztów eksploatacji oraz serwisu,
• obsługa pracy naprzemiennej układu kaskady pomp ciepła.

Budynek biurowo-magazynowy:

• połączenie trzech pomp ciepła Panasonic w wersji T-CAP o mocy 16 kW każda,
• kaskada pomp ciepła realizuje pracę w pełni autonomicznie,
• zapewnienie ciepła dla potrzeb ogrzewania budynku oraz ciepłej wody użytkowej,
• przekazanie użytkownikowi końcowemu możliwości podglądu pracy instalacji,
• zainstalowanie w wyznaczonym pomieszczeniu nowych urządzeń, zbiornika buforowego i zasobnika c.w.u.,
• montaż zewnętrznych jednostek tak, aby zapobiec możliwości powstania ewentualnych uszkodzeń spowodowanych przez wózki widłowe,
• zapewnienie zdalnego serwisu nad nową instalacją,
• dobór nowej technologii musiał gwarantować nieprzekroczenie zarezerwowanej na projekt mocy elektrycznej,
• zapewnienie możliwie najniższych kosztów eksploatacji oraz serwisu,
• zagwarantowanie cichej pracy systemu ze względu na charakterystykę budynku.

www.aircon.panasonic.eu