09

/ ZALETy SySTEMóW HybRyDOWyCH

Korzyści z zastosowania takiego rozwiązania związane są m.in. ze zwiększonym poziomem bezpieczeństwa i komfortu na przykład w razie awarii jednego ze źródeł ciepła. Możliwa jest także rozbudowa istniejącego systemu grzewczego, gdzie podstawowe źródło ciepła (np. kocioł na gaz płynny) pozostaje jako szczytowe, a pompa ciepła typu powietrze/woda przejmuje pracę przez większość sezonu grzewczego. W systemie hybrydowym dąży się do tego, aby w określo-nych warunkach pracę podejmowało to źródło ciepła, które zapewni najniższe koszty wytworzenia ciepła. Dlatego też pompa ciepła pracuje np. do temperatury zewnętrznej -10˚c, po czym pracę przejmuje kocioł gazowy.

/ CENTRALNy PUNKT SySTEMU HybRyDOWEGO

Podgrzewacz Hewalex INTeGRA o konstrukcji „zbiornik w zbiorniku” zapewnia 2-funkcyjną pracę instalacji solarnej – podgrzewanie wody użytkowej i wspomaganie ogrzewania (Rys.2.). Wewnętrzny zbiornik wody użytkowej zasilany od dołu wodą wodociągową zapewnia intensywne schładzanie dolnej strefy i efektywną pracę instalacji solarnej. Włącznie z opcjonalną grzałką elektryczną dla podgrzewania wody użytkowej, do podgrzewacza można podłączyć nawet 5 róż-nych źródeł ciepła.

Rys.1. Zapotrzebowanie ciepła na cele grzewcze stanowi największą część rocznego bilansu energetycznego w domu mieszkalnym – zazwyczaj jest to od 60 do 80%. Ogrzewanie hybrydowe może wykorzystywać energię słoneczną zarówno do podgrzewania wody użytkowej, jak i wspomagania ogrzewania budynku.

Dobór ogrzewania hybrydowego z Hewalex INTeGRAOgrzewanie hybrydowe to w ostatnich latach coraz popularniejsze rozwiązanie stosowane także w budynkach jednorodzinnych.

Nazwa „hybrydowe” stosowana jest częściej w ostatnim czasie, jednak tego typu systemy znane są od wielu lat. Za hybrydowy

uznaje się system korzystający z co najmniej dwóch rodzajów paliwa lub energii. W pełni na to miano powinny zasługiwać rozwiązanie

oparte o kolektory słoneczne, czy też pompy ciepła.

>

15Akademii Tadmar

/ DObóR UKŁADU HybRyDOWEGO.

Dobór mocy grzewczej głównego źródła ciepła uzależniony jest od standardu energetycznego i wielkości budynku de-cydującego o maksymalnym zapotrzebowaniu ciepła (kW). Z kolei instalację solarną wspomagającą pracę układu hy-brydowego, należy dobrać tak, aby uzyskać jak najwyższe pokrycie potrzeb ciepła, a jednocześnie zabezpieczyć się przed negatywnymi skutkami zmniejszonego odbioru ciepła poza sezonem grzewczym. Obecny stan techniki pozwala budować tzw. „solarne” domy jednorodzinne, gdzie pokrycie potrzeb energetycznych sięga nawet 80 do 100%. częściej jednak praktyczne zastosowanie znajdują instalacje solarne pokrywające od 15 do 35% rocznych potrzeb ciepła. Dobór instalacji 2-funkcyjnej (cWU + cO) powinien być prowadzony za pomocą komputerowych programów symulacyjnych, ze względu na dużą ilość danych obliczeniowych koniecznych do uwzględnienia. Dla pewnych standardowych założeń wstęp-nych, możliwy jest dobór wielkości 2-funkcyjnej instalacji solarnej za pomocą nomogramu (Rys.3.).

Przykładowo dla domu energooszczędnego o powierzchni 160 m2 (Rys.1.), zastosowano zestaw solarny 8 SlP-INTe-GRA800 złożony z 8 kolektorów KS2000 SlP i podgrze-wacza INTeGRA 800/200. efektem jest pokrycie potrzeb ciepła na poziomie około 21% rocznie. (Rys. 4.).

Opłacalność inwestycji. Wspomaganie ogrzewania budynku poprzez pracę instalacji solarnej, w takich krajach jak np. Niem-cy, Austria czy Szwecja, stosowane jest w nowych domach częściej niż standardowe układy pracujące na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej. Instalacje solarne do wspomaga-nia ogrzewania są mniej efektywne od innych (uzysk ciepła kWh/m² rok), ale niższy jest dla nich jednostkowy koszt inwe-stycji (zł/m2). Dlatego opłacalność inwestycji jest porównywal-na ze standardowymi instalacjami solarnymi podgrzewającymi wodę użytkową. W zależności od rodzaju podstawowego paliwa i zakresu prac budowlanych oraz montażowych, okres zwrotu kosztów może wynosić od około 6 do 12 lat.

Rys.3. Nomogram doboru powierzchni apertury (czynnej) kolektorów płaskich Hewalex dla 2-systemowej instalacji solarnej. Warunki graniczne dla doboru: zużycie wody użytkowej cWU < 200 l/dzień, temperatura 45°c, nasłonecznienie standardowe dla Polski 1030 kWh/m² rok, III strefa klimatyczna, system ogrzewania podłogowego 35/27°c, warunki zabudowy kolektora słonecznego: kierunek południe (±45°), nachylenie 30÷45°. Zielony obszar określa zakres standardowych zestawów solarnych oferowanych przez firmę Hewalex.

Rys.4. Bilans rocznych potrzeb cieplnych domu 1-rodzinnego (Rys.1.) o maksymalnym zapotrzebowaniu ciepła 9,6 kW, zużyciu wody użytkowej 150 litrów/dzień. Nadwyżka ciepła poza sezonem grzewczym jest wykorzystywana do podgrzewania wody w basenie sezonowym.

M

KGCO/G CO/P

��� �

���1

230V/~50Hz

SOL

ZPS

NW/S

ZB

EKONTROL

P/SOL

ZBNW/W

WZ

t

CWU

P/CWU

ZT

P/PDG

KS

2

4

3

PDG/U

Rys.2. Przykładowy schemat hybrydowego systemu grzewczego z podgrzewaczem uniwersalnym INTeGRA i 3 źródłami ciepła: kotłem gazowym (KG), kotłem stałopalnym (KS) oraz instalacją solarną (SOl).

16 Akademii Tadmar