×zamknij
Dodaj firmę
Zleć remont lub budowę, dodaj swoje ogłoszenie jako wykonawca lub zleceniodawca. Znadź fachowca do konkretnej roboty. Urzązaj przetargi na prace związane z domem lub ogrodem. Podyskutuj na forum.
Zaloguj»Login:Hasło:
Nie masz konta? Zarejestruj się!
Budujesz? remontujesz?
Szukasz pracy? Ogłoś się tutaj!
Szukaj artykułów:
Tytuł, słowa kluczowe:
artykuł Ogród zimowy to rodzaj przeszklonej zwykle dobudówki. Nie bez powodu nazywa się ją ogrodem – tu bowiem znajdują miejsce różnorodne gatunki roślin. Jednak zieleń to nie wszystko. Jak urządzić tę przestrzeń, by była oazą relaksu?
więcej »
artykuł Konstrukcje na bazie szkieletu drewnianego, płyty warstwowe, pruski mur, keramzytobeton, pustaki ceramiczne, panele styropianowe - każde ma swoje wady i zalety a podstawowym założeniem jest gotowy już fundament.
więcej »
artykuł W ogrodzie tym ważne jest praktycznie wszystko. Dlatego też sprawą kluczową staje się odpowiedni plan, który zadba o całą aranżację. Najdrobniejsze pomyłki lub nieuwaga w doborze dodatków przyczynić się mogą na zachwianie całej równowagi.
więcej »
Cześć wszystkim, mam ogromny problem!!! Zgubiłem dzisiaj kluczyki do auta, a mam tylko jeden...
Andrew40, 4 paź 11:38
Co waszym zdaniem można uznać za najważniejsze w domu lub mieszkaniu? Powoli aranżuję swój...
pasku, 4 paź 11:07
Co najlepiej się teraz sprawdza do uszczelniania dachu? Czy ktoś korzystał może z takiego...
maksik, 3 paź 16:12
Artykuł sponsorowany

Solary i pompy ciepła

naszmajster.plEnergia odnawialna obecnie wykorzystywana w 0,4 % z ciepła ziemi i w około 1,3 % z energii słonecznej. Stanowi to ułamek zapotrzebowania na energie cieplną. Zasoby energii odnawialnej są imponujące. Docierająca do naszej planety energia słoneczna jest w stanie około 15 tysięcy razy pokryć zapotrzebowanie na ciepło naszego globu. Do obszaru Polski dociera około 300 razy więcej energii niż wynosi krajowe zapotrzebowanie na nią. W domach polaków coraz częściej instaluje się pompy ciepła a na dachach kolektory słoneczne. Niestety wiedza przeciętnego mieszkańca naszego kraju na temat sposobów pozyskiwania energii ciepła ziemi i energii słonecznej jest niewielka, niedokładna i bazująca raczej na plotkach niż na prawdziwych informacjach. Spotkałem się z opinią, iż poziomy kolektor gruntowy pompy ciepła powinien być zakopany na głębokości min. 2 metry. Na moją informację, że kolektor należy zakopać na głębokości ok. 20 cm poniżej strefy zamarzania gruntu usłyszałem odpowiedź, że to i tak wyjdzie 2 metry. Inni uczestnicy dyskusji twierdzili, że pompa ciepła potrzebuje do pracy gorących wód geotermalnych. Słysząc, że pompa ciepła jest w stanie, wykorzystując źródło ciepła o temperaturze około 0 stopni Celsjusza, ogrzać wodę do nawet 65 stopni ze zdziwieniem mówili „To niemożliwe!”.

Kolektor płaski Vitosol (fot. Viessmann)


Aby pozbyć się strachu i wątpliwości trzeba poznać zasady działania urządzeń. Na początek wyjaśnijmy jak pracuje instalacja solarna i jakie warunki należy spełnić aby cieszyć się z praktycznie darmowej energii słonecznej. Umieszczany na dachu kolektor słoneczny to powierzchnia absorbująca ciepło Słońca i przekazująca to ciepło do płynu krążącego pomiędzy kolektorem słonecznym a odbiornikiem ciepła.
Wśród kolektorów słonecznych rozróżniamy dwa rodzaje: kolektor płaski i kolektor próżniowy. Firma Viessmann ma w swojej ofercie dwa rodzaje kolektora płaskiego: wersja ekonomiczna Vitosol 100 – F i wersja droższa, ale wydajniejsza – Vitosol 200 – F. W obu przypadkach mamy doczynienia z kolektorem w którym pod miedzianą płytą pokrytą absorberem (czarny chrom w modelu Vitosol 100 – F i powierzchnia Sol – Titan w modelu Vitosol 200 – F) znajduje się meandrowo ułożona wężownica z płynem solarnym. Z kolei nad absorberem jest tafla szkła chroniącego absorber przed uszkodzeniami. Kolektory próżniowe firmy Viessmann zbudowane są w oparciu o szklane rury w których w próżni umieszczone są miedziane płytki pokryte absorberem Sol – Titan. Pod płytką absorbera przytwierdzona jest w modelu Vitosol 200 – T dwuścienna rurka miedziana z płynem solarnym. W modelu Vitosol 300 – T znajduje się jednościenna rurka wypełniona niewielką ilością wody zamkniętej w ciśnieniu niższym niż atmosferyczne. Woda ta odparowuje w bardzo niskiej temperaturze, w górze kolektora oddaje ciepło do płynu solarnego, skrapla się, opada na dół kolektora i cykl się powtarza. Płyn solarny przepływa w tym modelu kolektora jedynie przez rurę zbiorczą odbierając ciepło z tub kolektora za pośrednictwem specjalnych kondensatorów. Dodatkowo tuby kolektora posiadają zabezpieczenie termiczne odcinające dopływ ciepła do kondensatora jeśli temperatura pary przekroczy 140 stopni Celsjusza. Zabezpiecza to płyn solarny przed przegrzaniem. W modelu Vitosol 200 – T płyn solarny z instalacji krąży, podobnie jak ma to miejsce w kolektorach płaskich, w poszczególnych tubach kolektora. Firma Viessmann zaleca jako płyn solarny płyn o nazwie Tyfocor. Jest to mieszanina wody i glikolu polipropylenowego. Temperatura zamarzania tego płynu wynosi około – 28 stopni Celsjusza. Płyn solarny ogrzany we wnętrzu tuby kolektora próżniowego Vitosol 200 – T, czy też odbierający ciepło od kondensatora w kolektorze Vitosol 300 – T, albo po prostu ogrzany w kolektorze płaskim Vitosol 100 – F lub Vitosol 200 – F trafia do zasobnika z wężownicą, gdzie oddaje ciepło do zgromadzonej w zasobniku wody użytkowej.

Instalacje solarne najlepiej nadają się do wspomagania ogrzewu wody użytkowej. W domowych instalacjach możemy pokryć solarami do 60% zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Wspomaganie centralnego ogrzewania instalacją solarną także jest możliwe w Polskich warunkach klimatycznych, jednak trzeba zastanowić się co zrobimy z ciepłem uzyskiwanym z instalacji solarnej w lecie. Najlepszym wyjściem jest posiadanie basenu. Możemy tam zużyć każdą ilość ciepła. Pamiętajmy że latem nie potrzebujemy ciepła do ogrzewania domu, a słońce dostarcza go w nadmiarze. Nasza instalacja solarna pracuje wtedy kiedy świeci słońce. Nie możemy jej wyłączyć kiedy nie potrzebujemy ciepła. Kolektory słoneczne firmy Viessmann uzyskują do ok. 790 kWh/m2 rocznie. Stanowi około 60 – 70 % całkowitej energii cieplnej docierającej do powierzchni Ziemi na terenie Polski. Do powierzchni naszego kraju w zależności od lokalizacji rocznie dociera od 1100 do 1300 kWh/m2 energii cieplnej rocznie. Aby w pełni wykorzystać skuteczność kolektora słonecznego konieczne jest zamontowanie go zgodnie z zaleceniami producenta. Kluczowym jest wybór odpowiedniego miejsca montażu. Wszystkie kolektory firmy Viessmann mogą być mocowane pod kątem, ale montaż płaski czy pionowy ogranicza już wybór modeli. Należy więc najpierw wybrać lokalizację kolektora i sprawdzić które modele można zastosować. Kolektor powinien zawsze być usytuowany w kierunku południowym z możliwością odchyłek na wschód lub zachód. Odchyłka do 30 stopni na wschód lub zachód praktycznie nie ma wpływu na efektywność pracy kolektora. Znacznie większy wpływ na wydajność kolektora ma położenie względem pionu. Optymalnym jest nachylenie kolektora pod kątem około 30 stopni. Montaż pionowy obniża efektywność pracy kolektora do około 65 %. Pamiętajmy przy tym, że nie każdy kolektor firmy Viessmann można zamontować w dowolnej pozycji. Najbardziej uniwersalnym pod względem możliwości montażu jest z pewnością kolektor próżniowy Vitosol 200 – T. Model o powierzchni czynnej 1 m2 może być nawet zabudowany jako balustrady balkonowe.

Z kolei model Vitosol 300 – T do poprawnej pracy musi być ustawiony pod kątem. Dodatkowym atutem kolektorów próżniowych jest możliwość obracania tub względem własnej osi. Jeśli nie mamy możliwości zamontować kolektora pod optymalnym kątem względem Słońca, być może uda się poprawić jego skuteczność przekręcając poszczególne tuby w kierunku promieni słonecznych. Kolektory firmy Viessmann można zamówić wraz wyposażeniem koniecznym do poprawnego montażu kolektora w wybrany przez inwestora sposób. W ofercie są zestawy montażowe do praktycznie wszystkich rodzajów dachu i montażu na fasadach. Jeszcze raz podkreślam, że koniecznie należy przed kupnem kolektora sprawdzić czy może on pracować w pozycji w której chcemy go zamontować. Oszczędzi to przyszłemu użytkownikowi wielu stresów i zapewni zadowolenie z zakupu.

Alternatywnym dla kolektorów słonecznych źródłem ciepła odnawialnego z pewnością są pompy ciepła. Zasada ich pracy przypomina znajdujące się w każdym domu lodówki. O ile w lodówce interesuje nas schłodzenie produktów, to w pompie ciepła zależy nam na ogrzaniu wody. Jeśli ktoś z czytelników dotykał z tyłu lodówki to pewnie poczuł że jest tam ciepło. Pompa ciepła wykorzystuje do ogrzania wody właśnie to ciepło, które w lodówce jest tracone do otoczenia. Pompa ciepła odbiera ciepło od dolnego źródła ciepła, którym może być grunt, woda lub powietrze i dzięki procesom rozprężania, parowania, sprężania i skraplania czynnika roboczego wewnątrz pompy ciepła przekazuje odebrane ciepło do wody użytkowej lub obiegowej centralnego ogrzewania. Sprężanie gazowego czynnika roboczego powoduje że podnosi on swoją temperaturę bardziej niż temperatura dolnego źródła która go ogrzała. Stąd też pompa ciepła może ogrzać wodę nawet do 65 stopni Celsjusza. Każda pompa ciepła do pracy oprócz źródła ciepła nazywanego dolnym źródłem ciepła potrzebuje energii elektrycznej. Jaki więc zysk z posiadania pompy ciepła skoro potrzebuje ona do pracy prądu?
naszmajster.pl Okazuje się, ze pompa ciepła pobiera znacznie mniej energii elektrycznej niż generuje ciepła. Jej sprawność jest wielokrotnie większa od 100%. W przypadku pomp ciepła nie używa się terminu sprawność a współczynnik COP (z ang. Coefficient of Performance). Wartości współczynnika COP dla pomp ciepła firmy Viessmann w zależności od typu danego urządzenia mogą osiągać wartości od 3,8 dla pomp powietrznych, 4,7 dla pomp glikolowych, do 5,6 dla pomp wodnych. Oznacza to, że pompa ciepła jest w stanie uzyskać kilka razy więcej energii cieplnej niż dostarczono do niej prądu. Przykładowo pompa ciepła typu powietrze woda Vitocal 160 – A dedykowana do podgrzewu ciepłej wody użytkowej potrzebuje do pracy mocy 430 W a wytwarza moc cieplną na poziomie ponad 1,5 kW.

Pompa ciepła Vitocal (fot. Viessmann)


Jaką pompę wybrać i jak ją eksploatować?

Viessmann ma w swojej ofercie pompy ciepła odbierające energie cieplną od wszystkich rodzajów dolnego źródła: gruntu (typ BW zwany solanka – woda), wody (typ WW woda – woda) i powietrza (typ AW powietrze – woda).

Typ BW oznacza, że pompa ciepła odbiera energię cieplną od gruntu. Niemożliwym jest aby grunt bezpośrednio oddawał ciepło w pompie ciepła, toteż w pompach ciepła solanka – woda energia cieplna gruntu ogrzewa najpierw płyn krążący w przewodach znajdujących się w ziemi, od którego następnie odbierane jest ciepło już w pompie ciepła. W drugim typie – WW ciepło odbierane jest bezpośrednio od wody, natomiast typ AW czerpie energię cieplną od powietrza. Najprostszą instalacją jest z pewnością pompa ciepła typu AW. Wystarczy ją odpowiednio ustawić (zgodnie z zaleceniami producenta), podłączyć odbiornik ciepła oraz energię elektryczną i pompa zaczyna pracować. Największą niedogodnością przy użytkowaniu pomp ciepła typu AW jest zmienna temperatura jej dolnego źródła ciepła czyli powietrza. Wszyscy wiemy, że temperatury wahają się i to znacznie na przestrzeni roku. W zimie, kiedy potrzebujemy najwięcej ciepła do ogrzania domu mamy najniższe temperatury powietrza. W lecie odwrotnie – nie potrzebujemy aż tak dużo ciepła, a temperatura powietrza jest najwyższa zatem sprawność pompy ciepła największa. Pompy ciepła typu powietrze woda dzielą się na zewnętrzne i wewnętrzne. Te pierwsze ustawiane są na zewnątrz a w pomieszczeniu montuje się panel sterowniczy. Pompa zasysa powietrze w otoczenia poprzez otwór wlotowy i wypuszcza na zewnątrz z drugiej strony. Natomiast pompa powietrzna montowana wewnątrz wymaga doprowadzenia powietrza zasilającego i odprowadzenia powietrza „zużytego”. Ze względu na dość duże przepływy powietrza (np. 3300 m3/h dla pompy Vitocal 300 – A) pomieszczenie w którym zamontujemy powietrzną pompę ciepła powinno być odizolowane akustycznie od pozostałych. Hałas (ok. 55 dB w odległości 1m) nie jest głośny ale z pewnością monotonny.

Pompa ciepła typu WW wymaga już bardziej skomplikowanej instalacji – konieczne jest wykonanie studni zasilającej i studni zrzutowej. Minimalna wydajność studni zasilającej musi być dopasowana do mocy pompy ciepła (np. 900 l/h dla 8kW mocy i 2500 l/h dla 20kWmocy). Zaletą jest raczej stała temperatura dolnego źródła czyli wody. Nie zapominajmy przy tym, że wodę do pompy ciepła musi doprowadzić pompa wody, która także zużywa energie elektryczną. Pompy ciepła typu WW najczęściej stosowane są w dużych instalacjach, gdzie ilość energii elektrycznej zużywanej przez pompę wody jest stosunkowo mała w porównaniu z mocą elektryczna i wydajnością samej pompy ciepła. Ponieważ nigdy nie jesteśmy wstanie zapewnić obojętnej chemicznie i fizycznie wody zasilającej pompę ciepła, stosuje się wymienniki pośrednie. Woda zasilająca ogrzewa w wymienniku pośrednim czynnik (najczęściej roztwór glikolu polietylenowego), który z kolei trafia do wymiennika ciepła w pompie ciepła. Zapobiega to kosztownym awariom wymiennika w pompie ciepła.

Trzecią odmianą pomp ciepła są pompy typu BW. Dolne źródło ciepła może być wykonane dwojako: kolektor poziomy lub pionowe sondy. W pierwszym przypadku przewody z płynem odbierającym ciepło od gruntu układane są niewiele (20cm) poniżej strefy przemarzania gruntu. Powierzchnia jaką zajmie kolektor gruntowy w dużej mierze zależy od wydajności cieplnej a co za tym idzie od rodzaju gruntu w jakim przyjdzie nam posadowić kolektor gruntowy. Wydajności cieplne gruntu wahają się w przedziale od 10 do 30 W/m2. Im grunt jest bardziej nawodniony tym większa jego wydajność cieplna. Kolektor gruntowy układamy w pętlach po 100 mb wykonanych z rur PE. Warto zastosować na każdej z pętli rotametry aby móc sprawnie zrównoważyć układ hydraulicznie. Wbrew spotykanym niekiedy opiniom nie można układać pętli wymiennika gruntowego jednej nad drugą. Jeśli tak zrobimy możemy spodziewać się zamarznięcia gruntu. Nad poziomym kolektorem gruntowym najlepiej zasiać trawę. Niedopuszczalne są wszelkiego rodzaju zabiegi zasłaniające grunt, nie można także sadzić drzew. Ciepło gruntu głównie pochodzi od słońca, jeśli zasłonimy dostęp promieni słonecznych do gruntu w którym jest kolektor bardzo szybko nastąpi jego zbyt mocne wychłodzenie. Nieco inaczej sprawa wygląda przy stosowaniu sond. Tutaj wydajność cieplna gruntu jest przyjmowana w przedziale od 20 do 70 W/mb. Obeznany w temacie pomp ciepła wiertacz jest w stanie w trakcie wykonywania odwiertu oszacować wydajność cieplną otworu. Lepiej jest przewymiarować dolne źródło niż niedowymiarować. Mimo, iż w fazie projektowej oblicza się jedynie łączną głębokość otworów pod sondy gruntowe dużo większą wydajność i stabilność cieplną gwarantuje wykonanie mniejszej liczby głębszych otworów niż więcej płytkich otworów. Przyjmuję się, że pierwsze kilkanaście metrów otworu jest niewykorzystywane, a wiec przy płytkich otworach może to stanowić duży procent łącznej długości otworów. Ponieważ ciepło jest pobierane z głębokich warstw ziemi na jego regeneracje nie ma wpływu promieniowanie słoneczne. Być może pamiętamy ze szkoły że temperatura wgłębi ziemi nie zależy od pór roku i wraz ze wzrostem głębokości rośnie. Średnio przyjmuje się, że temperatura rośnie o 1 stopień Celsjusza co 33 metry głębokości. Zakłada się że temperatura w otworach pod sądy pionowe oscyluje w granicach 10 stopni Celsjusza i jest stała przez cały rok. Dobierając pompę ciepła typu BW (solanka – woda) trzeba przestrzegać jej maksymalnego rocznego czasu pracy wynoszącego 1800 – 2200 godzin. Przekroczenie tego czasu doprowadzi do sytuacji gdy dolne źródło nie zdąży zregenerować się. Prawidłowo dobrana instalacja z pompą ciepła może zapewnić dostawy ciepła przez prawie cały rok. Jedynie w okresach wielkich mrozów być może konieczne będzie dogrzewanie grzałka elektryczną (możliwa do zamontowania w każdej z pomp ciepła firmy Viessmann) lub innym źródłem ciepła. Podobnie jak przy doborze instalacji solarnej nieocenioną pomocą z pewnością będą wytyczne projektowe firmy Viessmann.

Dane techniczne oraz wszelkie inne informacje na temat odnawialnych źródeł energii można znaleźć w odpowiednich działach na stronie internetowej firmy Marel: www.marel.pl




autor: dr inż. Paweł Kowalski
wykładowca Akademii Viessmann

Wasze komentarze ...

Brak komentarzy.

Zaloguj się aby dodać nowy komentarz.

Powiązane branże: Instalacje
Podobne: Instalacja kanalizacyjna
Słowa kluczowe: instalator, instalatorzy, instalacje elektryczne, ogrzewanie, instalacje gazowe, instalacja gazowa,