Czy warto połączyć pompę ciepła z kolektorami słonecznymi?

Niezawodne pompy ciepła

Gromadzące energię pozyskaną z powietrza lub gruntu pompy ciepła oprócz swojego głównego zadania, którym jest ogrzewanie domu, doskonale sobie radzą także z podgrzaniem ciepłej wody użytkowej. Praca gruntowych pomp ciepła bazuje na temperaturze utrzymującej się pod powierzchnią ziemi, więc temperatury panujące na zewnątrz nie mają wpływu na warunki panujące już na głębokości 8-10 m poniżej poziomu terenu.

Poniżej 15 m temperatura utrzymuje się na stałym poziomie plus 10 stopni Celsjusza. Oznacza to, że gruntowe pompy ciepła są wydajniejsze niż pompy powietrzne, a warunki atmosferyczne są im właściwie nie straszne. Z kolei powietrzne pompy ciepła mogą pracować nawet, gdy temperatury zewnętrzne spadną do minus 20. stopni Celsjusza.

W większości regionów kraju, takie temperatury występują raczej sporadycznie. Oczywiście nie oznacza to, że nie mamy z nimi całkowicie do czynienia. Jeśli w skrajnie niekorzystnych warunkach atmosferycznych powietrzna pompa ciepła pracując samodzielnie nie zapewnia pełnej kompensacji strat ciepła, konieczne jest zastosowanie wsparcia elektrycznego w postaci grzałki lub hydraulicznego za pomocą kotła.

W przeważającej części roku nie ma problemu, aby powietrzne i gruntowe pompy ciepła przygotowywały tyle ciepłej wody, ile potrzeba wszystkim domownikom.

Energia ze słońca - kolektory słoneczne

Wykorzystujące energię ze słońca kolektory słoneczne najczęściej stosowane są do podgrzewania wody użytkowej i wody w basenach. Ze względu na warunki klimatyczne w naszym kraju, znacznie rzadziej stosuje się je do ogrzewania domów - nie jest to uzasadnione ekonomicznie. Wybierając system solarny konieczne jest oszacowanie dziennego zużycia ciepłej wody użytkowej.

Umożliwi to wstępne określenie rozmiarów oraz typu instalacji m.in. pola kolektora słonecznego i pojemności podgrzewacza solarnego. Działająca na cele c.w.u. instalacja solarna może wytworzyć do 60% potrzebnej w tym celu energii.

Pozostałe 40%, szczególnie zimą, powinno pochodzić z innego źródła. W miesiącach letnich kolektory słoneczne mogą zaspokajać potrzeby na c.w.u nawet w 100%. Oczywiście jest to zależne od warunków pogodowych oraz wielkości instalacji. Dodatkowo, w tym okresie podgrzewacz solarny może wytworzyć i zmagazynować dużą ilość ciepłej wody, która może zostać wykorzystana w dni pochmurne.

Za radą Eksperta OZE De Dietrich - Marcina Detnerskiego

“Integrowanie dwóch różnych systemów korzystających z odnawialnych źródeł energii sprawia, że urządzenia są bardziej wydajne, a co za tym idzie lepiej spełniają swoje zadanie. Przykładem takiego rozwiązania może być instalacja, w której powietrzna pompa ciepła współpracuje z kolektorami słonecznymi. Pompa ciepła to niskotemperaturowe źródło ciepła, które potrafi podgrzać wodę użytkową do temperatury 55-60 stopni Celsjusza.

Natomiast kolektory słoneczne zapewniają ciepłą wodę w takim stopniu, aby znacząco ograniczyć czas pracy pompy ciepła szczególnie w okresie letnim. Połączenie obu tych rozwiązań tworzy samowystarczalny system, który jest w stanie zaopatrywać w energię przez większą część roku”.

Zbiornik akumulacyjny dla ciepłej wody użytkowej

Należy zwrócić uwagę, że same źródła energii to nie wszystko, ponieważ zarówno pompy, jak i kolektory wymagają zbiornika akumulującego ciepło. W takiej sytuacji zbiornik c.w.u. ten powinien mieć większą pojemność, niż w przypadku ogrzewania tradycyjnego. Ułatwi to długotrwałą regulację temperatury wydatkowanej wody użytkowej oraz pozwoli wyeliminować nadmierne straty ciepła.

źródło i zdjęcia: BDR Thermea Poland Sp. z o.o. (De Dietrich)