Wszystko Działa 1/2023

1 8 1(28)|2023 T EC H N I K A G R Z EWC Z A I C I E P ŁOWN I C Z A tylko obejmują wyłącznie instalacje OZE, ale również doskonale sprawdzają się w kombinacji z konwencjo - nalnymi urządzeniami grzewczymi, takimi jak konden - sacyjne kotły gazowe, olejowe czy elektryczne. Jest to związane z tym, że nie wszystkie obiekty można szybko w pełni zmodernizować do standardu budynku nisko- lub zeroenergetycznego. Mamy miliony istniejących budynków, które ze względów ekonomicznych lub do - stępnych mocy przerobowych jeszcze przez wiele lat nie będą mogły być poddane pełnej termomoderni - zacji i mogą być ogrzewane wyłącznie zasobami OZE, może z wyjątkiem kotłów biomasowych, których moż - liwość instalacji też ma ograniczenia. Dlatego stworzenie układu hybrydowego składają - cego się ze źródła OZE i magazynu ciepła, wspomaga - nychnp. kotłemwwypadkuwystępowaniazwiększonego zapotrzebowania na ciepło, pozwala na zwiększenie udziału wykorzystania OZE w budynku, z równoczesnym zwiększeniem jego efektywności energetycznej, a także na znaczne ograniczenie kosztów eksploatacji w łagod - nych okresach temperaturowych, ograniczając np. zapo - trzebowanie na zużywane paliwo lub energię elektryczną konieczne do funkcjonowania urządzenia grzewczego tylko do szczytowego włączania kotła podczas bardziej ekstremalnych warunków pogodowych. Zalety układu hybrydowego Jednym z przykładów takich układów hybrydowych jest instalacja kolektorów słonecznych powiązana z zasobnikiem ciepła i wspomagającym je w okresie szczytowym urządzeniem grzewczym. Większość działających w Polsce instalacji kolek - torów słonecznych służyła tylko do przygotowania ciepłej wody użytkowej, ale coraz częściej instalacje kolektorów słonecznych wykorzystuje się dodatkowo do wspomagania systemu grzewczego. W Niemczech na przykład jest to obecnie około połowy wszystkich instalacji kolektorów słonecznych, gdzie na początku takie instalacje także były przeznaczone w ogrom - nej większości do przygotowania ciepłej wody, na początku w lecie, a dalej także przez cały rok. Nowe Warunki Techniczne 2021 dla budynków oraz im - plementacja dyrektywy dotyczącej efektywności energetycznej budynków wymuszają działania dekar - bonizacyjne i ograniczanie wykorzystania paliw kopal - nych w celu redukcji emisji CO 2 do atmosfery. To wiąże się ze zwiększaniem udziału OZE w nowych i istnieją - cych budynkach. Obliczenia dotyczące ogrzewania słonecznego dla wspomagania ogrzewania nie są tak proste jak w przy - padku przygotowania ciepłej wody, ponieważ należy wziąć pod uwagę wiele innych, dodatkowych aspek - tów. Jednak przyjmując kilka wartości orientacyjnych, można dokonać dobrej wstępnej oceny rentowności takiej instalacji. Ogromną zaletą takiej instalacji hy - brydowej jest ograniczenie ilości spalanego paliwa lub ograniczenie wykorzystywanej na cele grzewcze ener - gii elektrycznej i równocześnie znaczne ograniczenie kosztów eksploatacji dzięki wykorzystaniu darmowego ciepła pozyskiwanego z instalacji kolektorów słonecz - nych i jego magazynowaniu w lokalnym buforze ciepła. Dzięki temu takie rozwiązanie może w praktyce po - zwolić na zwiększenie efektywności energetycznej w budynkach, gdzie użytkownicy końcowi nie są w sta - nie od razu udźwignąć ciężaru finansowego pełnej termomodernizacji i przejścia w pełni na źródło ciepła oparte na OZE, bez utraty zapewnienia komfortu ciepl - nego przez cały rok, nawet w ekstremalnych warunkach pogodowych. Równocześnie w ten sposób redukuje się zużycie paliw kopalnych na cele grzewcze. Należy także wziąć pod uwagę, że efektywne działanie takiego systemu hybrydowego wymaga spełnienia kilku podstawowych warunków związa - nych z lokalizacją budynku, jego zorientowaniem względem stron świata oraz możliwościami tech - nicznymi do zainstalowania większego niż zwykle buforu ciepła. Także warto zrewidować dotychcza - sowe podejście do zasad projektowania, użytko - wania i finasowania źródeł ciepła opartych na OZE w porównaniu do konwencjonalnych źródeł energii, choćby z tego względu, że energia w otoczeniu po prostu jest, energia słoneczna do nas dociera i jest darmowa. Ważne jest jednak zbudowanie instalacji pozwalającej na jak najtańsze i najefektywniejsze jej wychwytywanie i wykorzystywanie. Energia słoneczna idealnym źródłem ciepła Instalacje kolektorów słonecznych do dodatkowego wspomagania systemu grzewczego są najbardziej złożonymi, ale jednocześnie najbardziej efektywnymi energetycznie systemami ogrzewania. Wymagają jednak większej powierzchni dachu lub innego miej - sca dla montażu kolektorów słonecznych i zasobnika ciepła o wystarczającej objętości, ale w rezultacie w znacznym stopniu przyczyniają się do przygoto - wania ciepłej wody użytkowej i wsparcia ogrzewania domu. Należy założyć, że taka instalacja będzie wyma - gać od 7 do 15 m 2 kolektorów słonecznych i zasobnika ciepła o objętość od 800 do nawet 2000 litrów, co jest oczywiście zależne od wielkości domu i jego lo - kalizacji, a także nieco zwiększonych kosztów całej in - stalacji. Taka forma słonecznego wykorzystania ciepła przynosi zwykle oszczędności w całkowitych kosztach ogrzewania od 10 do 40% w skali roku.