abc_Tanie grzanie POMPY CIEPLA KOLEKTORY.pdf

OGRZEWANIE – POMPY CIEP£A, KOLEKTORY

Tanie grzanie

Ogrzewanie kosztuje, i to

du¿o. Dlatego coraz czêœ-

ciej zastanawiamy siê, jak

koszty te obni¿yæ. W krêgu

naszych zainteresowañ

pojawiaj¹ siê urz¹dzenia,

które dostarczaj¹ darmow¹

energiê przyrody. Kolektory

s³oneczne i pompy ciep³a

– to nie tylko sposób na

tanie grzanie, lecz równie¿

wyraz naszej dba³oœci

o œrodowisko.

Jaka jest najwa¿niejsza ró¿nica

miêdzy kot³em a pomp¹ ciep³a?

Wykorzystanie dowolnego rodzaju kot³a do ogrzewania domu wi¹¿e siê z wyko-

rzystaniem odpowiedniego paliwa – ca³a energia cieplna powstaje w procesie je-

go spalania. Sprawnoœæ cieplna – czyli stosunek

uzyskanego ciep³a do wartoœci opa³owej paliwa

– zale¿nie od rodzaju kot³a zawiera siê w grani-

cach 70-95%, a w kot³ach kondensacyjnych na-

wet ponad 100%. Natomiast w pompach ciep³a

g³ównym Ÿród³em energii cieplnej jest ciep³o

zawarte w gruncie, gdzie na g³êbokoœci poni¿ej

2 m panuje wzglêdnie sta³a temperatura 8-12°C.

Jednak wykorzystanie tego ciep³a wymaga za-

stosowania tzw. pompy ciep³a – urz¹dzenia po-

zwalaj¹cego na podwy¿szenie temperatury wo-

dy w instalacji grzewczej. Funkcjonuje ona po-

dobnie jak domowa ch³odziarka, która ciep³o

odebrane od produktów umieszczonych we-

wn¹trz przekazuje do otoczenia. Do „przetransportowania” ciep³a z oœrodka o ni¿szej temperatu-

rze do oœrodka o wy¿szej temperaturze niezbêdna jest energia zu¿ywana przez agregat

sprê¿arkowy pompy. Stosunek energii cieplnej pozyskanej z gruntu do zu¿ytej przez napêd pom-

py nazywamy wspó³czynnikiem efektywnoœci COP. Jego wartoœæ zale¿y od samej konstrukcji

pompy i od ró¿nicy temperatur gruntu i wody w instalacji. Czym mniejsza jest ta ró¿nica tym

wspó³czynnik COP osi¹ga wy¿sz¹ wartoœæ. W domowych instalacjach grzewczych wartoœæ COP

waha siê w granicach 3-6, co oznacza, ¿e zu¿ywaj¹c 1 kWh energii elek-

trycznej do napêdu pompy ciep³a pozyskujemy 3-6 kWh energii cieplnej

do ogrzewania domu.

Porównanie sumarycznych kosztów (inwestycyjnych i eksploatacyjnych) dla ró¿nych systemów

ogrzewania po 15 latach eksploatacji

Tak wygl¹da pompa ciep³a (fot. Nateo)

Jakie s¹ rodzaje dolnych Ÿróde³ ciep³a?

Pobieranie ciep³a z gruntu, czyli z tzw.

dolnego Ÿród³a ciep³a, mo¿e odbywaæ siê

za poœrednictwem wymienników pozio-

mych, pionowych lub z wykorzystaniem

studni. Wymienniki poziome uk³adane

s¹ na g³êbokoœci 1,5-2 m w postaci wê-

¿ownicy z rur plastikowych. Do uzyska-

nia mocy grzewczej 1 kW trzeba u³o¿yæ

25-50 m.b. rur co zajmuje powierzchniê

30-60 m 2 . Innym rozwi¹zaniem jest wy-

konanie kolektorów pionowych z rur

wprowadzonych na g³êbokoœæ 30-50 m

lub wykorzystanie dwóch oddalonych od

siebie studni i przet³aczanie miêdzy nimi

wody. Kolektory pionowe i poziome mo-

g¹ pracowaæ z czynnikiem poœrednim

(solanka, glikol) lub nape³niane s¹ robo-

czym czynnikiem ch³odniczym.

Pompa ciep³a z kolektorem poziomym

Pompa ciep³a z uk³adem 2 studni

Pompa ciep³a z kolektorem pionowym

Kiedy warto zastosowaæ pompê ciep³a?

Najkrótsza odpowiedŸ brzmi – gdy nie ma

dostêpu do gazu lub trzeba by budowaæ bar-

dzo d³ugie przy³¹cze (kilkaset metrów).

Pompa ciep³a to najtañsze ogrzewanie. Koszty

ogrzewania i c.w.u. dla domu 200 m 2 wynosz¹

oko³o 1000 z³/rok, jeœli zastosowano w³aœciwe

rozwi¹zania. To niewiele w porównaniu

z kwot¹ co najmniej 3000 z³/rok dla ogrzewa-

nia gazem lub olejem (a ich cena ci¹gle

roœnie!), albo co najmniej 6000 z³/rok dla

ogrzewania pr¹dem. No tak, ale ile trzeba

zainwestowaæ, ¿eby tak tanio ogrzewaæ dom?

Porównajmy op³acalnoœæ ogrzewania pomp¹

ciep³a z najbardziej popularnym ogrzewaniem

gazowym. Na eksploatacji oszczêdzamy ok.

2000 z³/rok. A jak wygl¹da porównanie

kosztów inwestycji? Zasadnicze sk³adniki

kosztów inwestycyjnych dla systemu z pomp¹

ciep³a to:

z pompa ciep³a

z zbiornik c.w.u.

z tzw. dolne Ÿród³o

Pompa ciep³a o mocy 7-10 kW, wystarczaj¹cej

dla domu ok. 200 m 2 , kosztuje ok. 15 000 z³.

Za zbiornik c.w.u. zap³acimy 2000-6000 z³,

a za dolne Ÿród³o od 3000 do 15 000 z³,

w zale¿noœci od rodzaju systemu. Koszt

pozosta³ych czêœci tzw. wêz³a (pompy

obiegowe, armatura instalacyjna) i jego mon-

ta¿u wynosi 5000 z³ do 8000 z³ i jest porówny-

walny z analogiczn¹ pozycj¹ kosztow¹ ogrze-

wania gazowego. Zatem pozostaje nam

porównaæ koszt trzech zasadniczych elemen-

tów (pompa ciep³a + zbiornik c.w.u. + dolne

Ÿród³o) dla systemu z pomp¹

ciep³a z kosztem innych

trzech elementów (kocio³

+zbiornik c.w.u. + przy³¹cze)

dla ogrzewania gazowego.

W pierwszym przypadku

otrzymujemy kwotê 20 000-

36 000 z³. W drugim zaœ wiele

zale¿y od rodzaju wybranego

kot³a i rozwi¹zania c.w.u. (od

4000 z³ do 12 000 z³), a przede

wszystkim od d³ugoœci

przy³¹cza; koszt przy³¹cza

wynosi od 5000 z³ dla kilku-

nastu metrów do 12 000 z³ dla dwustu

metrów.

Zatem ca³kowity koszt inwestycji w system

z pomp¹ ciep³a wynosi 25 000 z³-44 000 z³

i mo¿e byæ 10 000-20 000 z³ wy¿szy ni¿ dla

systemu ogrzewania gazowego, ale te¿ mog¹

to byæ wydatki porównywalne, jeœli w ogrze-

waniu gazowym wybierzemy drogi kocio³

kondensacyjny i d³ugoœæ przy³¹cza gazowego

bêdzie znaczna. Zatem wydatki inwestycyjne

na system z pomp¹ ciep³a mog¹ byæ porówny-

walne z wydatkami na ogrzewanie gazowe,

a w najgorszym razie bêd¹ o 10 000 z³ do

20 000 z³ wiêksze i zwróc¹ siê po 5-10 latach

dziêki oszczêdnoœci ok. 2000 z³/rok na

eksploatacji. Do analogicznych wniosków

prowadzi porównanie z ogrzewaniem ole-

jowym. Na wykresie na stronie poprzed-

niej porównujemy koszty sumaryczne

(inwestycyjne + eksploatacyjne) po

15 latach eksploatacji, dla kilku ró¿nych

systemów ogrzewania. Zauwa¿my, ¿e dla

kot³ów nie uwzglêdniliœmy jeszcze

kosztów komina (4000-6000 z³), który jest

zbêdny w przypadku pompy ciep³a.

Do przesz³oœci nale¿¹ ju¿ zniechêcaj¹ce kosz-

torysy w granicach 60 000-70 000 z³ za

ca³kowity system ogrzewania pomp¹ ciep³a

wraz z monta¿em. Najczêœciej kosztorysy firm

zamykaj¹ siê obecnie kwot¹ w przedziale

30 000-40 000 z³.

Typowa instalacja z pomp¹ ciep³a (fot. Nateo)

OGRZEWANIE – POMPY CIEP£A, KOLEKTORY

Czy warto zainwestowaæ w kolektor

s³oneczny?

Jak magazynowaæ

energiê s³oneczn¹?

Wykorzystanie kolektorów s³onecznych do za-

opatrzenia w ciep³¹ wodê 4-5 osobow¹ rodzinê

jest inwestycj¹, która mo¿e zwróciæ siê nie

wczeœniej ni¿ po 20-30 latach. Teoretycznie dar-

mowa energia s³oneczna nie zrównowa¿y wy-

datków inwestycyjnych w krótkim czasie, na-

wet gdy do podgrzewania c.w.u. wykorzystywaæ

bêdziemy drog¹ energiê elektryczn¹. Nie ma

te¿ ¿adnego uzasadnienia instalowanie ich jako

wspomagania instalacji grzewczej, gdy¿ pozy-

skiwanie energii s³onecznej w sezonie grzew-

czym jest niewspó³miernie ma³e w stosunku do

zapotrzebowania na ciep³o. Z ekonomicznego

punktu widzenia o instalacji kolektorów s³o-

necznych mo¿na wiêc myœleæ wtedy, gdy

w okresie kwiecieñ-wrzesieñ wystêpuje du¿e

zapotrzebowanie na ciep³¹ wodê, np. do pod-

grzewania basenu, przy prowadzeniu dzia³alno-

œci hotelarskiej. Dobór wielkoœci kolektora, je-

go rodzaj oraz miejsce zainstalowania nale¿y

powierzyæ wyspecjalizowanej firmie.

Kolektor s³oneczny nie tylko ogrzewa wodê,

ale stanowi tak¿e… ozdobê dachu

(fot. Roto Frank Okna Dachowe)

Nierównomierny dop³yw energii s³onecz-

nej w ci¹gu doby, jak te¿ okresowe za-

chmurzenia zmuszaj¹ do magazynowania

ciep³a, pozyskanego z kolektorów s³onecz-

nych. Trudno z góry przewidzieæ kaprysy

pogody, zatem iloœæ zmagazynowanej cie-

p³ej wody powinna wynikaæ z racjonal-

nych mo¿liwoœci zamontowania zbiornika

i jego kosztów. Uk³ady solarne nigdy nie

pracuj¹ samodzielnie i w rzeczywistoœci

wspomagaj¹ jedynie tradycyjne sposoby

przygotowania ciep³ej wody. Najczêœciej

instalowanym zbiornikiem akumulacyj-

nym jest zasobnik z tzw. ³adowaniem war-

stwowym, wyposa¿ony w dwie wê¿ownice

– doln¹ wspó³pracuj¹c¹ z kolektorem s³o-

necznym i górn¹, przez któr¹ przep³ywa

gor¹ca woda np. z kot³a gazowego.

Takie rozwi¹zanie pozwala na wykorzysta-

nie ciep³a nawet przy niewielkiej ró¿nicy

temperatur wody w obiegu kolektorowym

i w zasobniku, gdy¿ wê¿ownicê doln¹

omywa zawsze zimna woda, dostarczana

z instalacji wodoci¹gowej.

Z jakich elementów sk³ada siê typowa

instalacja solarna?

Podstawowe elementy wchodz¹ce w sk³ad instalacji solarnej to kolektor s³onecz-

ny, zbiornik na ciep³¹ wodê, pompa obiegowa, naczynie wzbiorcze. Prac¹ uk³adu

steruje modu³ elektroniczny po³¹czony z termostatami, który w zale¿noœci od

temperatury za³¹cza lub wy³¹cza pompê i zamyka przep³yw zwrotny, gdy tempe-

ratura czynnika grzewczego w kolektorze jest ni¿sza ni¿ w zbiorniku.

kolektor

s³oneczny

regulator

ró¿nicy temperatur

biwalentny

zasobnik solarny

obieg solarny

urz¹dzenia

bezpieczeñstwa

ogrzewanie wspomagaj¹ce

pompa

obiegowa

naczynie wzbior-

cze

dop³yw zimnej wody

Do magazynowania ogrzanej w kolektorze wody s³u¿y

zbiornik akumulacyjny zwany biwalentnym zbiornikiem

solarnym (fot. Nibe-Biawar)

Schemat instalacji solarnej

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: