Wszystko Działa 1/2023

2 1 1(28)|2023 Obliczanie ogrzewania słonecznego – stopień pokrycia zapotrzebowania na ciepło, wielkość powierzchni kolektorów i magazynowanie ciepła Głównym problemem przy obliczaniu ogrzewania z wykorzystaniem kolektorów słonecznych jest to, że taka instalacja uzyskuje szczególnie dużą ilość ciepła, gdy zapotrzebowanie na ogrzewanie jest w praktyce najmniejsze, czyli w lecie. I odwrotnie: ogrzewanie słoneczne może zebrać stosunkowo mało ciepła, gdy istnieje większe zapotrzebowa - nie na ciepło, czyli w okresie zimowym. Należy to uwzględnić w prawidłowych obliczeniach dotyczą - cych tego typu instalacji. Kompensatorem pozy - skiwanego i oddawanego do instalacji grzewczej ciepła jest odpowiednio dobrany magazyn ciepła. Jego dobór jest kluczowy w prawidłowym i efek - tywnym działaniu takiej instalacji, podobnie jak powierzchnia i umiejscowienie zainstalowanych kolektorów słonecznych oraz ich nachylenie wzglę - dem horyzontu tak, aby maksymalny uzysk ciepła był możliwy w zimie, równocześnie ograniczając niebezpieczeństwo przegrzania instalacji w lecie. Ale w lecie można w nocy odwrócić bieg instalacji, schładzając zasobnik ciepła, przepuszczając czyn - nik przenoszący ciepło przez schłodzony kolektor. Ważne jest, aby znaleźć optymalny sposób wytwarzania wystarczającej ilości ciepła przez kolektory słoneczne, które można przechowywać tak długo, jak to możliwe, bez niebezpieczeństwa wystąpienia awarii systemu zaprojektowanego jako zbyt duży i przewymiarowany pod względem mocy. Największe uzyski energii z większego systemu występują przede wszystkim latem, przez co taki system grzewczy nie zwraca się tak szybko jak precyzyjnie obliczona instalacja so - larna ze względu na wyższe koszty inwestycyjne i niższą ogólną sprawność. Fakt ten znany jest również jako niski poziom wykorzystania ciepła z promieniowania słonecznego. Często stosowaną podstawą obliczeń jest wyko - rzystanie schematu wymiarowania instalacji kolek - torów słonecznych do przygotowania ciepłej wody użytkowej. W tym celu oblicza się zapotrzebowanie na ciepłą wodę i na tej podstawie planuje się sto - pień pokrycia zapotrzebowania na ciepło energią słoneczną. Określa się, jaki procent zapotrzebo - wania na energię pokrywa termiczna instalacja słoneczna. Średnio rocznie najczęściej wychodzi około 60%, co jest potwierdzone w praktyce. Pompy ciepła z kotłami gazowymi Ostatnio coraz większym powodzeniem cieszą się układy hybrydowe, łączące pompy ciepła z kotłami gazowymi. Takie instalacje są stosowane głównie w istniejących budynkach, w których zapotrzebowanie na ciepło lub charakter budynku mogą powodować, że ilość ciepła dostarczanego przez pompę ciepła może być za mała i przynieść dyskomfort cieplny dla osób przebywających w budynku lub nadmierne przeciążenie pompy ciepła, prowadzące do skrócenia jej żywotności. W takich układach kocioł gazowy jest urządzeniem szczytowym, które jest włączane auto - matycznie, gdy pompa ciepła staje się niewydolna. Układ hybrydowy pompy ciepła z kotłem gazowym zapewnia bezpieczeństwo komfortu cieplnego w prak - tycznie każdym normalnie zaizolowanym budynku, pozwala też na instalację pompy o mniejszej mocy, która może stać się w przyszłości samodzielnym źró - dłem ciepła, gdy budynek będzie dostosowany do standardu nisko- lub około zeroenergetycznego. Rów - nocześnie, podobnie jak w wypadku instalacji kolek - torów słonecznych, przez sporą część roku kocioł nie jest włączany i zwiększa się udział wykorzystania OZE w budynku przy równoczesnym ograniczaniu zużycia gazu jako paliwa kopalnego, które w przyszłości może być zastąpione gazem zdekarbonizowanym, do czego obecnie sprzedawane kotły gazowe w większości są już dostosowane. Obecnie pojawia się na rynku coraz więcej takich instalacji składających się z kotła gazo - wego i pompy ciepła w jednej obudowie. Także dywersyfikacja nośników energii, dając do wy - boru gaz lub energię elektryczną, pozwala na efektywne dopasowanie instalacji do podaży i ceny tego nośnika. Podobne instalacje wykonuje się z wykorzystaniem kotłów na olej opałowy. Zasada funkcjonowania jest do - kładnie taka sama. Każdynowoczesnykocioł gazowy i konwencjonalny niskotemperaturowy i kondensacyjnymoże być połączonyz systemem ogrzewania słonecznego. T EC H N I K A G R Z EWC Z A I C I E P ŁOWN I C Z A