|
Kompleksowe systemy pozyskania ciepła dla budownictwa.... Po ostatnich targach ekologicznych w Poznaniu POLEKO 2006 można zaobserwować masowy rozwój stacji do wieloczynnikowego pozyskania ciepła, łączących w jedno kilka niezależnych źródeł. Stacje takie można wykorzystać w większych obiektach jak szpitale, szkoły, domy wypoczynkowe jak i w budownictwie indywidualnym. Instalacje te wykorzystuje się zarówno do pozyskania ciepła dla wody użytkowej jak i ogrzewania budynku.
Pierwszym etapem takich instalacji była potrzeba zapewnienia dodatkowego źródła ogrzewania. Zaobserwowana zwłaszcza w przypadku pozyskania ciepła z źródeł ekologicznych solarnych czy pomp ciepła. Stosowano w takich przypadkach dodatkowo grzałkę elektryczną, która dogrzewała instalację w przypadkach małej aktywności źródła lub wyższych zapotrzebowań na ciepło.
Szybko zauważono, że dogrzewanie prądem jest bardzo kosztowne i powoduje małą opłacalność całej instalacji. Dlatego do całej instalacji zaczęto dołączać dodatkowe źródło na paliwo nieodnawialne. W takim przypadku ilość, a tym samym koszty paliwa nieodnawialnego są znacznie niższe, a jednocześnie mamy zabezpieczenie przed kaprysami warunków pogodowych. Co do jakości paliwa stałego nie ma tu praktycznie żadnych ograniczeń. Równie dobrze może być to piec węglowy czy na miał jak i gazowy czy na olej opałowy. Także zastosowanie pieców na paliwa ekologiczne jak trociny, słoma czy drewno nie stanowi problemu. Zwłaszcza popularne stało się podłączanie kominków. Wyposażone w płaszcz wodny mogą oprócz bezpośredniego dostarczania ciepła ogrzewać wodę użytkową i instalację grzewczą w budynku. W sprzedaży dostępne są nawet kominki z zasobnikiem, opalane peletem. Raz załadowane utrzymają ogień przez kilka dni.
Ponieważ paliwa stałe są jednak "zbyt długie w rozruchu" w zbiornikach dodatkowo umieszcza się grzałkę elektryczną. Całość sterowana elektronicznie, automatycznie włącza grzałkę w przypadku nagłych zmian temperatury. Jest to zwłaszcza wygodne gdy zapotrzebowanie na ciepło wzrasta lub zmiany pogody są tylko krótko okresowo. Nie ma potrzeby rozpalania w piecu. Ten sam system automatycznego włączania można zastosować w kotłach na olej czy gaz.
Innym pomysłem jest połączenie dodatkowo lub jako osobna instalacja, ogrzewania z pompy ciepła i solarnego. Pompa ciepła stanowi w takim przypadku podstawę ogrzewania w okresie zimowym, a system solarny w okresie letnim. Ponieważ w okresie letnim nie ma potrzeby grzania budynku system solarny może być typowo przystosowany do pozyskania tylko ciepłej wody użytkowej, jest on dużo tańszy. Natomiast pompa ciepła po przełączeniu kierunku obiegu zamiast grzać może chłodzić, działając jak klimatyzacja. Instalacja taka szczególnie dobrze sprawdza się w dobrze ocieplonych budynkach, przy ogrzewaniach niskotemperaturowych (np. podłogowe lub ciepłe powietrze).
Stacje najbardziej rozbudowane oprócz źródeł wymienionych powyżej, potrafią dodatkowo odzyskiwać ciepło z wentylacji. Ciepło uchodzące z powietrzem przez wentylację jest głównym powodem strat energetycznych budynku. Przeciętnie stanowi około 35% wszystkich strat, w ocieplonych i szczelnych budynkach dużo więcej. Systemy odzyskujące ciepło z wentylacji potrafią odzyskać je z sprawnością powyżej 90%. Za dobre uważa się już te o sprawności 70%. Wyższa sprawność na ogół związana jest już z niewspółmiernie szybko rosnącymi kosztami całej instalacji. Wentylacja taka potrafi także po przez zastosowanie filtrów wyłapywać różna zanieczyszczenia z powietrza (także pyłki roślin powodujące alergie) jak i utrzymać odpowiednią wilgotność. Tym samy zapewnia zdrowy mikroklimat w całym budynku.
Przy zastosowaniu takiego systemu razem z kominkiem należy pamiętać, że mechaniczna wymiana powietrza może powodować powstanie podciśnienia w pomieszczeniach. Dlatego kominek najlepiej jak by był specjalnie przystosowany do pracy z taką instalacją i bezwzględnie powinien mieć zapewniony dodatkowy kanał doprowadzania powietrza z zewnątrz budynku pod palenisko.
Tak złożone systemy wymagają dobrego zbiornika akumulacji ciepła (na wodę). Przede wszystkim musi mięć dobrą izolację, zabezpieczająca go przed niepotrzebnymi stratami ciepła. Warto pamiętać, że dużo korzystniej wypadają tu zbiorniki o ustawieniu pionowym niż poziome. Związane jest to z konwencja, unoszeniem się ciepła. W pionowym zbiorniku łatwiej jest rozplanować ułożenie wszelkich wężownic i systemów odzysku ciepła. Przyjmuje się, że zbiornik jest tym wydajniejszy im ma większą wysokość w stosunku do średnicy. Także kolejność podłączania kolejnych systemów ma tu znaczenie. Ogólnie im słabsze źródło, o niższej temperaturze tym niżej powinno być zlokalizowane, natomiast silniejsze szybko grzejące (np. grzałka) powinny być jak najwyżej. Związane jest to z ekonomią. Źródło niskotemperaturowe na ogół jest dużo tańsze, więc może nagrzewać cały zbiornik (woda ciepła unosi się do góry, a zimna opada na dół, aż temperatura nie wyrówna się w całym zbiorniku). Źródło o dużej mocy znajdując się do góry szybko nagrzeje otaczającą go wodę, nie nagrzewając całego zbiornika (ciepła woda nie opada na dół i nie miesza się z chłodna). Z powyższych powodów w większości instalacji podłączenie systemów ekologicznych jest najniżej, pośrodku są źródła na paliwo nieodnawialne, a najwyżej znajduje się grzałka elektryczna.
Przy większych zasobnikach możliwe jest zastosowanie zbiorników podwójnych. W większym np. 500 litrowym znajduje się mniejszy np. 100 litrowy. W pierwszej kolejności następuje nagrzewnie wody w mniejszym zbiorniku, co umożliwia szybkie osiągnięcie zadawalającej nas temperatury. Następnie ciepło kierowane jest do większego zbiornika, który przy korzystnych warunkach może zakumulować ciepło nawet na kilka dni niepogody.
Ważne jest aby jednak nie przesadzić z wielkością i złożonością całego systemu. Zaczynają wtedy szybko rosnąć koszty samego systemu jak i utrzymania go. Wymaga zastosowania silniejszych pomp, wentylatorów zużywających więcej prąd, głośniejszych jak i staje się mniej stabilny, częściej się włącza i wyłącza.
Oczywiście wszystko to wymaga sprawnej i niezawodnej elektroniki, która będzie potrafiła wszystkim tym sterować w miarę bez naszego udziału. Na szczęście większość firm oferujących takie urządzenia, dostarcza je w postaci całkiem eleganckiej szafki, która z boku ma już gotowe wyjścia na podłączenie poszczególnych instalacja, a z przodu po za kilkoma guziczkami i wyświetlaczem nic więcej nie wystaje.
Paweł Szablewski
Źródła:
Poznańskie Targi Międzynarodowe POLEKO 2006
www.energiaodnawialna.republika.pl
Promocje:
|
|
