Czy warto łączyć pompę ciepła z kolektorami słonecznymi

Rozwiązania grzewcze oferowane obecnie na rynku to wynik wdrożenia wielu innowacji technologicznych, dzięki którym zmniejszono wpływ na środowisko przyrodnicze. Nowe obostrzenia i normy dbają również o ich skuteczną i wydajną pracę. Krokiem milowym okazało się wykorzystanie odnawialnych źródeł energii. Jak jednak odnaleźć się w gąszczu proponowanych rozwiązań? Czy łączenie dwóch różnych instalacji ekologicznych w jednym budynku ma sens? Inwestując w nowoczesne źródła energii, możemy ograniczyć koszty ogrzewania. Poniżej wyjaśniamy jak połączyć dwa systemy - do ciepłej wody i powietrza.

Pompy ciepła na ciepłą wodę i powietrze

Pompy ciepła to niezawodny system grzewczy, który doskonale sobie radzi z ogrzewaniem domu oraz podgrzaniem ciepłej wody użytkowej. Dotyczy to zarówno modeli zasilanych energią z powietrza, jak i gruntu. 

Praca gruntowych pomp ciepła bazuje na temperaturze utrzymującej się pod powierzchnią ziemi. Warto zwrócić uwagę, że temperatury panujące na zewnątrz nie mają wpływu na warunki panujące już na głębokości 8÷10 m pod powierzchnią terenu. Poniżej 15 m przez cały rok panuje jednakowa temperatura - plus 10ºC. Oznacza to, że przy pracy gruntowych pompy ciepła warunki atmosferyczne nie mają właściwie wpływu. Są też wydajniejsze niż pompy powietrzne.

Z kolei powietrzne pompy ciepła mogą pracować, gdy temperatury zewnętrzne spadną nawet do -20ºC. W większości regionów kraju takie temperatury występują raczej sporadycznie, co nie oznacza, że nie mamy z nimi całkowicie do czynienia. Jeśli zdarzą się dni z tak niekorzystną temperaturą, powietrzna pompa ciepła pracująca samodzielnie nie zapewni pełnej kompensacji strat ciepła. W takiej sytuacji 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.

Ciepła woda ze słońca - kolektory słoneczne

Przetwarzające energię ze słońca na ciepło kolektory słoneczne najczęściej stosowane są do podgrzewania wody użytkowej w domach i wody w basenach.

Przeważające warunki klimatyczne w naszym kraju sprawiają, że praktycznie nie stosuje się ich do ogrzewania domów - nie jest to uzasadnione ekonomicznie. Decydując się na system solarny, musimy oszacować dzienne zużycie ciepłej wody użytkowej i na tej podstawie określić rozmiar oraz typu instalacji (m.in. pole kolektora słonecznego i pojemność 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.

Ekspert OZE De Dietrich Marcin Detnerski radzi

“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”

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. powinien mieć większą pojemność, niż w przypadku ogrzewania tradycyjnego. Ułatwi to długotrwałą regulację temperatury wydatkowanej wody użytkowej oraz pozwoli wyeliminować nadmierne straty ciepła.