ABC kolektorów słonecznych. Kolektor a pompa ciepła

zobacz artykuł w formie pdf zobacz pdfa  zobacz pdfa

Kolektory słoneczne są głównym elementem wchodzącym w skład popularnych i wydajnych systemów grzewczych, stanowiących wysoce ekologiczną i ekonomiczną alternatywę dla konwencjonalnych źródeł energii, służących do przygotowania c.w.u., wspomagania c.o. oraz klimatyzacji. Przez szereg lat konstrukcje kolektorów, oparte na prostej zasadzie konwersji fototermicznej, ewoluowały w kierunku podwyższenia ich sprawności oraz zminimalizowania strat cieplnych. Duża popularność kolektorów słonecznych spowodowała zwiększoną podaż tego typu urządzeń i obniżanie ceny ich nabycia. Łącznie z perspektywą znacznego wzrostu cen energii ze źródeł konwencjonalnych przyczynia się to do zwiększania ekonomicznego uzasadnienia nabycia kolektorów słonecznych.
W przypadku ogrzewania wody użytkowej stosunkowo od niedawna wzrasta popularność zastosowania pompy ciepła typu powietrze-woda.
Stosowane obecnie urządzenia pobierające ciepło z powietrza do ogrzewania wody użytkowej uzyskują średnie COP na poziomie około 3.
Oznacza to, że ilość energii elektrycznej zużytej do podgrzania wody stanowi w ogólnym bilansie jedną trzecią dostarczonej do wody energii cieplnej. Oczywiście, podana wartość COP nie jest stała i zmienia się w zależności od temperatury powietrza, jak również zależy od temperatury wody w podgrzewaczu, jaką chcemy uzyskać. Postęp techniczny w produkcji pomp ciepła i zwiększona podaż tego typu urządzeń spowodowały znaczne obniżenie ich ceny nabycia. 
Stawiając obok siebie kolektory słoneczne oraz pompy ciepła, możemy stwierdzić, że oba urządzenia łączą pewne zasadnicze wspólne cechy, a mianowicie wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii, jakimi jest promieniowanie słoneczne i powietrze o wymaganej temperaturze. Oba źródła ciepła mają swój udział w ochronie środowiska naturalnego, a także pozwalają na obniżenie kosztów ogrzewania wody użytkowej. 
Niestety, oprócz zalet istnieją także pewne ograniczenia, a nawet wady. Aby podgrzać 300 l wody w zasobniku z 10 do 45°C, potrzebujemy około 12 kWh. Stosując wydajne kolektory, zapotrzebowanie na taką ilość energii pokryjemy w ciągu jednego dnia, stosując już ok. 4 m2 powierzchni czynnej kolektora, zużywając 0,3 kWh energii elektrycznej do napędu pompy w układzie solarnym.

W przypadku zastosowania pompy ciepła, aby uzyskać odpowiednią ilość ciepłej wody zużyjemy około 4 kWh energii elektrycznej.
Średnia rynkowa cena brutto zakupu i montażu zestawu solarnego z baterią kolektorów o powierzchni ok. 4 m2, podgrzewaczem o pojemności 300 litrów i zespołem sterowniczym wynosi obecnie ok. 10-11 tys. zł.
W przypadku odpowiedniej pompy ciepła z podgrzewaczem wody jest to koszt ok. 9 tys. zł.

Zarówno w jednym, jak i drugim przypadku roczna oszczędność energii, jaką uzyskamy, będzie wynosiła około 2000 kWh.

Pomimo iż pompa ciepła jest nieco tańsza w zakupie i generuje o kilka procent większą oszczędność, to jednak efekt ekologiczny takiego źródła ciepła jest daleko mniej korzystny, ponieważ zużywane jest znacznie więcej energii elektrycznej, przy zaoszczędzonej podobnej ilości energii cieplnej. Dodatkowo pompa ciepła posiada szereg elementów mechanicznych, podczas gdy w instalacji kolektorów słonecznych jedynym mechanicznym elementem jest pompa obiegowa, co wysoce zmniejsza ryzyko awarii. Na niekorzyść pompy ciepła może przemawiać również generowanie hałasu podczas pracy. Należy jednak zaznaczyć, że z pompy ciepła możemy korzystać przez dłuższy okres w ciągu roku, albowiem praca kolektorów uzależniona jest od dostępności promieniowania słonecznego.
Podsumowując, można stwierdzić, że zarówno kolektory słoneczne, jak i pompa ciepła są urządzeniami wysoce ekologicznymi, służącymi do generowania dużych oszczędności zużycia energii i tym samym obniżenia wydatków na energię cieplną. Bez wątpienia godnym polecenia rozwiązaniem jest obecnie pompa ciepła typu powietrze-woda współpracująca dodatkowo z instalacją kolektorów słonecznych, albowiem te dwa systemy dobrze się uzupełniają.
Bartłomiej Kordek

 

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij