Kolektory słoneczne a pompa ciepła. Różnice i sposób działania

Założenie kolektorów słonecznych lub pompy ciepła jest skutecznym sposobem na obniżenie rachunków za ogrzewanie ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). To, które rozwiązanie będzie korzystniejsze, zależy w dużej mierze od rodzaju instalacji oraz oczekiwań inwestora. Warto wiedzieć czym są i jak działają tego typu urządzenia.

Jak działają kolektory słoneczne

Do instalacji solarnej oprócz baterii kolektorów wykorzystuje się podgrzewacz oraz zespół pompowo-sterowniczy. Kolektory słoneczne mają za zadanie zmianę energii pozyskanej z promieni słonecznych na ciepło. Roztwór glikolu propylenowego jest nośnikiem ciepła i krąży w instalacji dzięki pracy wykonywanej przez pompę obiegową. Bateria kolektora i wężownica ze zbiornika c.w.u. są ze sobą połączone za pomocą dwóch rur. Ciepło z kolektorów jest przenoszone przez roztwór glikolu do wężownicy, która odpowiada za podnoszenie temperatury wody w podgrzewaczu.

Kolektory słoneczne – dla kogo?

W sezonie letnim, kiedy ogrzewanie budynku nie jest potrzebne, energia słoneczna może być wykorzystana do podgrzewania wody użytkowej. Kolektory słoneczne pozwalają na zmniejszenie rachunków za ogrzewanie w gospodarstwach domowych, ale szczególnie korzystne są dla przedsiębiorców z branży turystycznej posiadających baseny, pensjonaty, czy agroturystykę. Od kwietnia do września nasłonecznienie jest najlepsze, jednak także w pozostałych miesiącach można spodziewać się przynajmniej częściowego ogrzania c.w.u.

Czym jest pompa ciepła i jak działa?

Pompy ciepła nie wytwarzają energii cieplnej, ale odbierają ciepło z otoczenia. Za ich pomocą, ciepło z ośrodka o niższej temperaturze (może to być woda, ziemia lub powietrze) przenosi się do ośrodka o wyższej temperaturze, czyli do instalacji grzewczej. Pompa ciepła składa się z czterech elementów, takich jak parownik, sprężarka, skraplacz i zawór rozprężony. 

Działanie pompy ciepła to obieg zamknięty. Zaczyna się od transportu czynnika roboczego (mieszaniny cieczy i gazu) do parownika, gdzie czynnik zostaje odparowany, a energia odebrana z dolnego źródła. W kolejnym etapie czynnik jest zasysany do sprężarki, gdzie podnosi się jego ciśnienie i temperatura. Następnie czynnik w postaci gazowej trafia do skraplacza i oddaje ciepło do instalacji grzewczej. Czynnik skrapla się i już jako ciecz trafia do zaworu rozprężonego, gdzie zmniejsza swoją temperaturę i ciśnienie, aby ponownie móc trafić do parownika.

Rodzaje pomp ciepła

Wyróżniamy 3 rodzaje pomp ciepła. Powietrzna pompa ciepła może służyć nie tylko do ogrzewania wody użytkowej i budynku, ale także do schładzania domu podczas upałów. Jej montaż generuje najniższe koszty ze wszystkich pomp. Wodna pompa ciepła wykorzystuje zasoby wód gruntowych, które nawet w zimie mają stabilne temperatury. Gruntowa pompa ciepła pozyskuje energię z warstw powierzchniowych Ziemi, które utrzymują stabilną temperaturę. Do pozyskiwania energii wykorzystuje się wymienniki poziome (montowane na głębokości od 80 do 120 cm) i pionowe (na głębokości do 100 m).

Lepiej wybrać kolektory słoneczne czy pompę ciepła?

Wybierając pomiędzy kolektorami słonecznymi a pompami ciepła inwestor powinien zwrócić uwagę nie tylko na możliwości finansowe, ale przede wszystkim na swoje rzeczywiste potrzeby. Oczekując rozwiązania sezonowego, rozważać można instalację kolektorów słonecznych. Z kolei zakup pompy ciepła pozwoli na korzystanie z niej, nawet kiedy temperatura na zewnątrz sięga -20^oC. Argumentem przemawiającym za instalacjami bazującymi na odnawialnych źródłach energii jest też czynnik ekologiczny, czyli znaczne zmniejszenie zanieczyszczenia środowiska.