Nowe osiedla mieszkaniowe w Europie z reguły zasilane są ciepłem sieciowym. Jednak szybkie tempo rozrostu miast na tereny oddalone od węzłów ciepłowniczych, wymusza poszukiwania innych rozwiązań. Coraz większą uwagę kieruje się na hybrydowe rozwiązania grzewcze z udziałem odnawialnych źródeł energii i magazynowaniem energii cieplnej.

Lokalne, hybrydowe sieci grzewcze działają np. dzięki połączeniu pomp ciepła, kolektorów słonecznych i dużego magazynu ciepła. Dobrym przykładem obrazującym takie rozwiązanie jest osiedle mieszkaniowe budowane w jednej z dzielnic Wiednia, ale na obrzeżach miasta, na terenie dawnej cementowni w Waldmühle Rodaun. Obejmuje ono 445 mieszkań. Wykorzystanie ciepła sieciowego na potrzeby tego osiedla było niemożliwe, ponieważ znajduje się ono na szczycie wzniesienia. Projektanci stanęli więc przed wyzwaniem zaprojektowania autonomicznego źródła ciepła, które pokryje zapotrzebowanie na ciepło oraz ciepłą wodę użytkową dla całego osiedla (2,444 Mwh/rok).

DZC w magazynie

Zdecydowano się na połączenie trzech źródeł ciepła, spośród których kluczową rolę odgrywają urządzenia grzewcze wykorzystujące OZE. W skład systemu wchodzą kolektory słoneczne o łącznej powierzchni pola 1500 m², pompy ciepła i kocioł gazowy. Całość będzie działać w oparciu o magazyn ciepła – podziemny zbiornik o pojemności 55 m³, magazynujący wodę podgrzaną przez kolektory słoneczne. Zależnie od wartości temperatury na wyjściu z kolektorów słonecznych ciepło przekazywane jest do zbiornika magazynującego wodę (maks. temperatura 35°C) lub bezpośrednio do zbiornika buforowego mikrosieci w budynkach (min. temperatura 62°C). Na osiedlu zaprojektowano trzy ciepłownie, z których każda wyposażona jest w pompę ciepła. Gdy temperatura na wyjściu kolektorów jest zbyt niska, pompy ciepła odbierają ciepło z podziemnego zbiornika i wykorzystują je do podgrzania wody trafiającej do mikrosieci w budynkach. Kocioł gazowy, trzecie źródło ciepła, załącza się dopiero wtedy, gdy kolektory nie są w stanie zapewnić odpowiedniej temperatury wody w zbiorniku magazynującym. Kocioł podgrzewa wówczas wodę w zbiorniku do temperatury wymaganej dla dolnego źródła zastosowanych pomp ciepła. W ten sposób połowa zapotrzebowania na ciepło jest pokrywana przez OZE. Pierwsi lokatorzy pojawią się w mieszkaniach dopiero za rok, jednak system ciepłowniczy posłuży już wcześniej do osuszania i ogrzewania pomieszczeń na etapie prac wykończeniowych zimą. Inwestor otrzymał 40% dotację rządu austriackiego na instalację kolektorów słonecznych, dzięki czemu rozwiązanie to okazało się być konkurencyjne z ogrzewaniem gazowym.

1. Budowa wiedeńskiego osiedla Waldmühle Rodaun, które będzie ogrzewane z hybrydowej sieci lokalnej		2. Ciepło na potrzeby 445 mieszkań będzie wytwarzane przez kolektory słoneczne pompy ciepła i kocioł gazowy
3. Lokalizacja osiedla Waldmühle Rodaun na szczycie wzniesienia uniemożliwiła wykorzystanie ciepła sieciowego		4. Planowany udział kolektorów słonecznych, pomp ciepła i kotła gazowego w pokryciu całkowitego zapotrzebowania na ciepło i c.w.u. Źródło: Energiecomfort

Także w Polsce

Sezonowe magazyny ciepła wciąż należą w Europie do rzadkości. Warto jednak zauważyć, że podobny magazyn ciepła jak w Austrii powstał również w Polsce. Jest zlokalizowany na terenie Mazowieckiego Centrum Psychiatrii „Drewnica” w Ząbkach k. Warszawy. Różnica między rozwiązaniami z Polski i Austrii polega na posadowieniu zbiornika magazynującego podgrzaną przez kolektory słoneczne wodę. Zbiornik w Ząbkach jest naziemny. Miejmy nadzieję, że postęp technologiczny i polityka energetyczna uwzględniająca znaczenie efektywności energetycznej przyczynią się do szybkiej popularyzacji takich rozwiązań.

Autor: Marta Burchat