Oszczędzanie energii z kolektora słonecznego za pomocą pompy ciepła - jak to działa?
Oszczędzanie energii z kolektora słonecznego może okazać się bardzo proste, jeśli zasobnik zastąpimy gruntową pompą ciepła. Co możemy w ten sposób zyskać? czy taka instalacja przyniesie pożądane efekty?
Autor: Piotr Laskowski
Do zainstalowania gruntowej pompy ciepła potrzeba mniej więcej tyle samo miejsca co na kocioł stojący. Jedno i drugie urządzenie współpracuje z zasobnikiem. Za to pompie nie jest potrzebny komin
Energię z kolektorów słonecznych można efektywnie wykorzystać, łącząc je z gruntową pompą ciepła. Drogi zasobnik buforowy staje się wówczas zbędny i instalacja z kolektorami słonecznymi staje się prostsza. To doskonałe rozwiązanie problemu nadmiaru energii z panelu słonecznego.
Jak działa gruntowa pompa ciepła?
Gruntowa pompa ciepła odbiera energię z ziemi za pomocą zakopanej w niej długiej rury nazywanej wymiennikiem gruntowym. Przez wymiennik przepływa płyn roboczy, którym jest zwykle wodny roztwór glikolu – tak jak w instalacji solarnej. Nie ma zatem problemu z dołączeniem do rury wymiennika gruntowego kolektorów słonecznych. Wówczas instalacja działa tak, że płyn z kolektorów trafia pod ziemię i tamtędy przepływa do pompy ciepła, po czym wraca bezpośrednio do kolektorów.
Ciepło w gruncie połączone z energią z kolektorów słonecznych
Funkcję akumulatora energii pełni w tym systemie grunt. Nagrzewa się on dzięki energii pozyskiwanej przez kolektory. Zazwyczaj jego temperatura na głębokości 1,5 m waha się w ciągu roku mniej więcej od 4oC zimą do 14oC latem (im głębiej, tym wahania są mniejsze). Zatem zimą grunt może odbierać energię z kolektorów, jeszcze zanim te osiągną temperaturę 20oC, a znaczną jej część wykorzysta pompa ciepła – to urządzenie jest zdolne do efektywnego odbioru energii od substancji o temperaturze nawet -7oC.
Czy ogrzewanie ze wspomaganiem kolektorów słonecznych to zysk przez cały rok?
Dzięki pompie ciepła stopień wykorzystania energii słonecznej na pewno jest wyższy niż w systemach solarnych bez niej. Kiedy płyn docierający do pompy ma temperaturę 20oC, to ta, podgrzewając wodę do 35oC, osiąga współczynnik efektywności powyżej 6 – o połowę wyższy niż w przypadku instalacji bez kolektorów słonecznych, co oznacza, że w tym czasie pobiera o 1/3 mniej energii elektrycznej.
Pojemność cieplna chłodnego gruntu otaczającego długą rurę jest wystarczająca do przejęcia nadwyżek energii latem (największą wydajność cieplną ma grunt mokry), więc nie ma oba o przegrzewanie instalacji. W dodatku energia trafiająca do gruntu jest akumulowana na długi czas i dzięki temu zysk z działania kolektorów latem odczuwa się także w sezonie grzewczym.
