Pompy Ciepła vs. Kolektory słoneczne

wpis w: Artykuły | 0

Analizując urządzenia wykorzystujące odnawialne źródła energii do przygotowania ciepłej wody użytkowej mamy do dyspozycji pompy ciepła oraz kolektory słoneczne.
Obecnie kolektory słoneczne cieszą się dużą popularnością w zakresie urządzeń obniżających koszty przygotowania cwu.  Na fakt ten ma wpływ dofinansowanie na montaż tych urządzeń finansowane przez NFOŚiGW.

Wydajność tego systemu jest zależna od wielu czynników niezależnych od oczekiwań i chęci szczęśliwego posiadacza: odpowiednie nasłonecznienie, małe zachmurzenie lub najlepiej jego brak, pora dnia i nocy, pora roku. Powyższe czynniki decydują o efektywności i mocy systemu, wynoszącej w zakresie od 0 kW do 2,0 kW mocy maksymalnej dla powierzchni czynnej absorbera minimum 2,5 m². Dla przykładu duża instalacja zawierająca 10 płyt kolektorów to 0 do 20 kW. Przy rozwiązaniu o tak dużych wahaniach dostępnej mocy grzewczej oraz bardzo ograniczonej dyspozycyjności jesteśmy zmuszeni do magazynowania energii w dodatkowych zbiornikach buforowych, zasobnikach c.w.u. o odpowiednio dużych pojemnościach, co znacząco wpływa na nakłady inwestycyjne.
Chwilowe koszty produkcji energii cieplnej przy pełnym nasłonecznieniu nie podlegają dyskusji i stanowią najtańsze źródło, jednak czy warunki idealne lub sprzyjające kolektorom słonecznym występują zawsze?

Należy wziąć pod uwagę całoroczne zapotrzebowanie na rzecz c.w.u. Również o tym, że nie zawsze będzie potrzebna ciepła woda użytkowa, np. kiedy jesteśmy w pracy, na urlopie czy też dla dużego obiektu – szkoły – podczas wakacji. W takim przypadku system z kolektorami słonecznymi może być zbyteczny lub po prostu zastąpiony innym.

Czy jest jednak urządzenie, które stanowi bezpośrednią alternatywę dla rozwiązania opartego na „solarach”?
Zdecydowanie odpowiadamy TAK!

Tańszym, prostszym, efektywniejszym energetycznie i przede wszystkim prostszym instalacyjnie oraz eksploatacyjnie jest system z pompą ciepła typu powietrze/woda

Pompy ciepła powietrze/woda do produkcji cwu są wydajniejszymi, tańszymi systemami ze względu na brak skomplikowanych instalacji oraz dużo mniejszą zależność od warunków atmosferycznych. Urządzenie wykorzystuje energię zawartą w powietrzu do ogrzania ciepłej

wody użytkowej. W tym wypadku nie jest ważna wartość, wielkość nasłonecznienia, pora dnia i nocy, jak przy kolektorach słonecznych. Jedynym ograniczeniem jest temperatura powietrza zewnętrznego. Dla pomp ciepła serii WWK dolną granicą zastosowania jest temperatura +6ºC. Pełen opis Pompy ciepła powietrze/woda służącego do przygotowania cwu znajduje się w zakładce WWK300.

Analiza ekonomiczna Inwestycji Dla Rodziny 4- 5-cio osobowej.

Podstawowe założenia analizy

  • Powierzchnia budynku  ok. 150m2,
  • Zapotrzebowanie 300l/dobę,
  • Temperatura  cwu: 52-55°C
solary wwk300

ELEMENTY SYSTEMU

Dwie płyty Kolektora Słonecznego o powierzchni czynnej absorbera pojedynczej płyty minimum 2,5 m², powierzchni całkowitej 2,7 m².
W przypadku mniejszej powierzchni czynnej zastosujemy 3 płyty kolektorów słonecznych

Pompa ciepła WWK 300 SOL z wbudowanym zasobnikiem o pojemności 300 litrów (wersja z wężownica, umożliwiająca podłączenie kotła grzewczego do istniejącej instalacji grzewczej)

Zasobnik c.w.u. o pojemności 300 litrów przystosowany do pracy w systemach solarnych (odpowiednio duża powierzchnia wężownicy, jakość izolacji zapewniająca minimalne straty cieplne, o stosownych dokumentach dopuszczających UDT)

Zasobnik wbudowany w urządzenie

Grupa pompowa wyposażona w pompę obiegowa przystosowaną do pracy z glikolem także w wysokiej temperaturze (dla renomowanych kolektorów temperatura krytyczna – przypadek awarii grupy pompowej, przekracza 240°C) wraz z grupą bezpieczeństwa (zawór bezpieczeństwa, odpowietrznik, separator powietrza, naczynie przeponowe, manometr, termometr)

Brak

Automatyka sterująca – w wersji minimalnej pomiar różnicy temperatury: KS, zasobnik c.w.u. – wersja dla jednego zasobnika- odbiorcy

Automatyka sterująca wbudowana w urządzenie

Elementy instalacyjne: rury, kolana, trójniki, naczynie przeponowe, reduktor, zawory itd. (łączone metodą lutu twardego), glikol – propylenowy (z atestem higienicznym), izolacja termiczna (na odcinku 6-7m od kolektora, odporna na działanie wysokiej temperatury – minimum 250°C), uchwyty i ramy montażowe

Elementy instalacyjne: rury, kolana, trójniki, naczynie przeponowe, zawory, reduktor itd.

„Robocizna” – koszty prac montażowych (czas montażu od 1 do 3 dni roboczych, liczebność grupy montażowej, minimum: 2 osoby z uprawnieniami do prac na wysokościach)

„Robocizna” – koszty prac montażowych (czas montażu 1 dzień roboczy, liczebność grupy montażowej: minimum 1 osoba bez uprawnień do prac na wysokościach)

 

Koszty zakupu i eksploatacji (w PLN*)

Parametr Kolektor słoneczny PC do c.w.u.
Koszt urządzeń (bez UPS) 13200 zł 10 300 zł
Koszt instalacji 2200 zł (montaż na dachu, przy użyciu dodatkowej konstrukcji) 660 zł (montaż w dowolnym miejscu)
Serwis Zalecane min. co 2 lata
(np. wymiana glikolu, kontrola
ciśnienia w układzie)
Czyszczenie wymiennika
(we własnym zakresie); sprawdzenie anody
Koszt eksploatacji za 5 lat

Założenie: kocioł gazowy jako drugie źródło

ok. 3600 zł ok. 4500 zł
UPS – zasilanie przy braku napięcia (zalecane przy kolektorach rurowych) ok. 1500 zł brak
Łącznie ok. 20000 zł ok 16000 zł
*Zakładając kurs EURO 4,4 zł

W analizie kosztów eksploatacyjnych przyjęto:
Koszty eksploatacyjne (300 l/dobe przez 365 dni, woda ciepła 50°C, woda zimna 12°C, w okresie zimy współpraca Kolektorów Słonecznych i Pompy Ciepła WWK 300 SOL z Kotłem Gazowym,
1 kWh – 0,45 zł.

Przedstawione poniżej koszty eksploatacyjne dotyczą okresu 5-ciu lat.

zwrot

Problemy występujące podczas eksploatacji :

Problem Kolektor słoneczny PC do c.w.u.
Dyspozycyjność
eksploatacyjna
Tylko przy odpowiednim nasłonecznienie. Pełna.
Wyjazd (wakacje 14 dni) Wymagany odbiór ciepła z układu!! Wyłączamy urządzenie.
Brak zasilania Zastosować UPS, który podtrzyma napięcie przez jakiś czas. Pompa się wyłącza, a po pojawieniu się napięcia włączy się ponownie.
Okres grzewczy
(niskie temp.)
Wymagane dodatkowe źródło ciepła np. kocioł gazowy, węglowy, grzałka elektryczna. COP spada do 2 i niżej. Wykorzystując spirale wewnątrz zbiornika dogrzewamy  układ za pomocą kotła grzewczego
Anomalia pogodowe -grad: uszkodzenie rur (k. próżniowy) lub szyb (k. płaski),
-obfite opady śniegu: powstanie „skorupy lodowej”
– b. silne wiatry: uszkodzenie lub zniszczenie .
Brak wpływu.

 

 Plusy i minusy analizowanych systemów grzewczych:

Za… Przeciw… Za… Przeciw…
» Duża popularność systemu.
» W sprzyjających warunkach niskie koszty eksploatacyjne c.w.u..
» Wysokie temperatury c.w.u w zasobniku- magazynowanie energii.
» Niewielka dyspozycyjność systemu ze względu na pogodę.
» Duża zależność od nasłonecznienia.
» Brak możliwości pracy w nocy.
» Wymaga dozoru użytkowego – nie można pozostawić systemu bez nadzoru
» Duże wymagania co do zabudowy i instalacji
» Komfortowa wydajność c.w.u. w dzień i w nocy.
» Niskie koszty c.w.u.
» Przez ¾ roku nie wymaga wspomagania energetycznego
» Możliwość współpracy z kotłem
» Prosta instalacja i zabudowa
» Niezależna od pogody
» Kompaktowa budowa pompy ciepła
» Brak rozmrażania parownika
» Minimalna temperatura pracy

 

Podsumowując:

Chwilowe koszty produkcji c.w.u. nie podlegają dyskusji z korzyścią dla Kolektorów Słonecznych, należy jednak uwzględnić zapotrzebowanie  w ujęciu całego sezonu oraz o tym, iż niekoniecznie ciepła woda będzie nam potrzebna w południe pięknego słonecznego dnia, kiedy jesteśmy np. w pracy lub na urlopie.
Nie przedstawiamy analizy ekonomicznej kosztów chwilowych produkcji c.w.u. przez system Kolektorów Słonecznych, gdyż podejmujemy polemikę w ujęciu 365 dni, czyli 1 roku. Warto jednak przypomnieć, iż w okresie od wczesnej wiosny do późnej jesieni, kiedy temperatura powietrza waha się w przedziale od+6°C do +30°C pompy ciepła serii WWK 300 nie wymagają żadnego wspomagania energetycznego, niezależnie od pory dnia i nocy oraz zachmurzenia i opadów atmosferycznych. Założenie to nie dotyczy kolektorów słonecznych. Występuje zatem konieczność utrzymywania istniejącego systemu grzewczego w trybie „gotowości”. W sytuacji braku nasłonecznienia lub jego ograniczenia,  wymagane jest włączenie  (automatycznie) systemu na rzecz przygotowania c.w.u., co podwyższa roczne koszty przygotowania c.w.u.

Skontaktuj się z nami i sprawdź, ile dziś kosztuje pompa ciepła WWK 300SOL.

 

*źródło: Informacje Prasowe Stiebel-Eltron

Komentarze zostały wyłączone.