Czy Instalacja Solarna Może Ogrzewać Dom?

Ten wpis został przeniesiony na mój nowy blog i znajduje się obecnie pod adresem:

http://www.sprawdzonewpraktyce.pl/2015/08/czy-instalacja-solarna-moze-ogrzewacdogrzewac-dom/

Ten wpis jest dość długi, bo ma prawie 2000 słów, więc zanim zaczniesz czytać, przygotuj sobie kawę, herbatę czy co tam lubisz, usiądź wygodnie i zaczytaj się.

Solary czyli panele bądź rury próżniowe, dzięki którym można mieć ciepłą wodę w słoneczne dni stały się już tak powszechne, że można je znaleźć na dachu wielu domów w prawie każdej miejscowości. Dzięki dofinansowaniu z Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska oraz w wielu przypadkach również z urzędów miast i gmin, ciepłą wodą ze słońca cieszy się coraz więcej osób a wszyscy oddychamy coraz czystszym powietrzem, ponieważ w wielu piecach nie trzeba codziennie palić, żeby nagrzać ciepłą wodę. A zazwyczaj paliło się śmieciami i wszystkim, co akurat znalazło się pod ręką. Stare opony, dywany, szmaty, kuchenne śmieci, butelki plastikowe i wszystko inne co mogło się palić, było wykorzystywane do grzania wody. Na szczęście sytuacja się zmienia, śmieci są segregowane i ponownie przetwarzane, a ciepła woda podgrzewana jest przez słońce, bez potrzeby palenia w piecu, wynoszenia popiołu, zatruwania powietrza i całego tego bałaganu w kotłowni.

Decyzję o instalacji solarnej trzeba podjąć już na etapie szacowania możliwości finansowych oraz tworzenia listy wymagań dla naszego przyszłego domu.

Ja już na etapie marzeń  o własnym miejscu na ziemi założyłem, że ciepła woda będzie w dużej części podgrzewana słońcem. Jak tylko powstał dach, już zacząłem się rozglądać za firmą i instalacją solarną. Ponieważ budowałem dom energooszczędny, który będzie i jest ogrzewany kominkiem, postanowiłem, że,  jak mam w zwyczaju postępować, mimo wielu sceptycznych i próbujących wybić mi to z głowy „doradców”, dołożę kilka tysięcy złotych i zainwestuję w instalację solarną do podgrzewania ciepłej wody i wspomagania ogrzewania. Założenie było takie, że przez osiem miesięcy cała woda użytkowa jest podgrzewana słońcem a w zimie ogrzewanie C.O jest wspomagane solarami, oczywiście w słoneczne, ale mroźne dni.

Moje solary - bateria słoneczna :-)

Jak postanowiłem, tak zrobiłem. Zainstalowano u mnie w domu instalację solarną, która składa się ze zbiornika na ciepłą wodę użytkową o pojemności 300 litrów, bufora ciepłej wody dla instalacji C.O o pojemności 1000 litrów oraz zespołu sterownika i pompy. Całość zasilana jest zestawem 80 rur próżniowych o powierzchni całkowitej 12 m² . Jeśli ten zestaw miałby tylko podgrzewać ciepłą wodę, to wystarczyło by 30 rur ponieważ licząc bardzo ogólnie przyjmuje się 10 rur próżniowych na każde 100 litrów pojemności zbiornika. Ale że zestaw ma wspomagać ogrzewanie, to ilość rur została znacznie zwiększona.

Instalacja została zamontowana, uruchomiona, i panowie sobie pojechali. Ustawili coś na sterowniku i oczywiście ciepła woda była podgrzewana. Pierwszą zimę nie mieszkaliśmy w domu więc ilość ciepłęj wody jaka był zużywana, byłą symboliczna. Mimo mrozów, w domu prawie nie docieplonym temperatura nie spadała poniżej 10 stopni. Więc podejrzewałem, że solary zasilają również C.O.

Instalacja działała tak, że najpierw nagrzewała się woda użytkowa a kiedy jej temperatura osiągała wartość nastawioną na sterowniku, to włączała się pompa i „zrzucała” nadmiar ciepła do bufora. A z tego bufora w razie potrzeby zasilane było ogrzewanie podłogowe, które mam w całym domu. A że podłogówka zasilana może być wodą o temperaturze nie wyższej niż 55 stopni Celsjusza, to podgrzana przez solary woda wystarczała. Ciepłej wody prawie nie zużywaliśmy więc w słoneczne dni prawie całe ciepło zasilało C.O.

Co ciekawe mój wybór rur próżniowych zamiast płaskich paneli okazał się trafny, ponieważ nawet w pochmurne dni solary pracowały i podgrzewały wodę do 25-30 stopni a to już wartość całkiem spora. Podgrzanie wody od 5 stopni do 50 kosztuje wiele więcej niż podgrzanie tej samej ilości wody od 30 do 50 stopni Celsjusza. Po prostu kolektory próżniowe mają większą wydajność całoroczną więc są bardziej odpowiednim wyborem do instalacji solarnej. Kolektory płaskie są bardziej wydajne latem ale w pochmurne dni są praktycznie bezużyteczne.

Sytuacja nieco się zmieniła, kiedy zamieszkaliśmy w domu i zużycie ciepłej wody znacząco wzrosło. W takiej sytuacji solary musiały najpierw uzupełnić ubytek ciepła dla CWU a dopiero potem nadmiar ciepła przekazać do instalacji C.O. Latem i wczesną jesienią nie było z tym problemu a nawet cierpiałem na nadmiar ciepła z który nie mieliśmy co zrobić. Basenu nie mam i ciepłą wodę musiałem zrzucać w nocy do kaloryferów w łazienkach. Teraz instalację zaprojektował bym inaczej, ale to już materiał na osobny wpis. Natomiast późną jesienią i zimą, przy nastawach sterownika ustawionych przez montażystów, solary w ogóle nie wspomagały C.O. Ponieważ nie dawało mi to spokoju, postanowiłem to zmienić. Nie chciałem ingerować w budowę instalacji, postanowiłem przyjrzeć się ustawieniom sterownika a dokładnie wartościom nastawionych w nim temperatur.

Okazało się, że temperaturę maksymalną ciepłej wody mam ustawioną na 75 stopni Celsjusza. Tego nie zmieniałem. Ale temperatury pętli histerezy która była odpowiedzialna za zrzucanie nadmiaru ciepłej wody do instalacji C.O. postanowiłem zmienić i przestawić w tryb „zimowy”. Latem, zrzut ciepła do bufora rozpoczynał się kiedy temperatura CWU dochodziła do 70 stopni a kończył, kiedy temperatura spadała do 65 stopni Celsjusza. Potem temperatura CWU znów wzrastała i cykl się powtarzał.

Z obserwacji wynikało, że zimą osiągnięcie temperatury CWU na poziomie 70 stopni Celsjusza było mało prawdopodobne. Zdarzyło się to może 2-3 razy i to w bardzo słoneczne dni. Postanowiłem więc obniżyć te temperatury odpowiednio do 48 i 45 stopni Celsjusza. Czyli kiedy CWU osiągała 48 stopni Celsjusza to ciepło było zrzucane do bufora a kiedy spadała poniżej 45 stopni Celsjusza, to zrzut kończył się. Cały cykl powtarzał się od nowa. Po tych zmianach nawet w krótkie zimowe, słoneczne dni dom był ogrzewany słońcem.

To obniżenie temperatury pozwoliło mi na wspomaganie instalacji C.O zimą, ciepłem z solarów. Co prawda ilość tego ciepła nie  wystarczała na ogrzanie domu w 100 procentach, ale nie pozwoliło również na zbytnie wychłodzenie budynku. Według mnie podniesienie temperatury w domu o około 2-4 stopnie zimą tylko ciepłem słonecznym to już spory sukces. Ogrzanie domu z 15 stopni do 22 stopni Celsjusza kosztuje o wiele więcej niż podniesienie temperatury w pomieszczeniach od 19 do 22 stopni Celsjusza. A każdy stopień to konkretne pieniądze, które trzeba wydać na opał. I nie ważne czy to będzie prąd, gaz, węgiel, olej czy tak jak u mnie brykiet i drewno.Ponieważ mam w całym domu ogrzewanie podłogowe, które długo się „rozkręca” to jeszcze jedną zaletą ciepłej wody w C.O. z solarów jest to, że podłoga jest już podgrzana o kilka stopni zanim jeszcze rozpalę w kominku. Dzięki temu bardzo szybko nagrzewam dom bo nie zużywam ciepła z kominka na rozgrzanie wielkiego kaloryfera, jaki jest podłoga. Uważam, że gdybym miał dom pasywny, to na dogrzanie domu wydawałbym jeszcze mniej lub nawet nie musiałbym wydawać nic a nic w słoneczne dni. Ale to tylko rozważanie teoretyczne.

Ale niestety obniżenie temperatury CWU niesie za sobą również pewne negatywne konsekwencje. Temperatura 45 stopni Celsjusza jest w porządku, można się w takiej wodzie swobodnie wykąpać czy pozmywać. Ale z każdą godziną, bez dogrzewania, temperatura tejże wody spada. Rano jeszcze umyjemy się w ciepłej wodzie, ale jeśli słońce nie będzie świeciło, to wieczorem już będzie trzeba wodę podgrzać w inny sposób. Czy to prądem, korzystając z grzałki elektrycznej czy też ciepłą wodą z instalacji C.O.

Moje instalacje ( w dużym uproszczeniu)

W mojej instalacji duży zbiornik o pojemności 1000 litrów miał za zadanie obniżanie temperatury i odbiór nadmiaru ciepła latem. Ja wpiąłem go w instalację C.O. i zasilam go zimą z kominka z płaszczem wodny. Dopiero z bufora ciepło pobierane jest do instalacji ogrzewania podłogowego. Dzięki temu mam w domu temperaturę na stałym poziomie dzięki sterownikowi, który steruje temperaturą wody w C.O. w zależności od temperatury w domu i na zewnątrz. Nie mam sytuacji, że kiedy palę w kominku to mam w domu 30 stopni Celsjusza a ranem temperatura spada do 20 stopni. Dzięki wykorzystaniu bufora temperatura w domu waha się w granicach 3 stopni a jak oszczędzam na opale.

Niestety w mojej instalacji zbiornik na CWU ma tylko dwie wężownice. Jedna wykorzystywana jest do instalacji solarnej a druga do zrzucania ciepła do bufora. Sterownik mierzy różnicę temperatur między zbiornikiem z CWU a buforem i dla odpowiednio zadanych wartości tych temperatur zrzuca ciepło. Latem zazwyczaj temperatura w małym zbiorniku na ciepłą wodę użytkową jest wyższa i wszystko działa poprawnie. Zimą sytuacja odwraca się i często temperatura w buforze zasilanym kominkiem jest wyższa niż w zbiorniku z CWU. Niestety producent nie przewidział takiej sytuacji i albo zrzut ciepła z bufora do zbiornika z CWU trzeba włączać ręcznie, albo trzeba zamienić miejscami czujniki temperatury w zbiornikach. Pierwsza wersja jest mało komfortowa i nie zautomatyzowana, druga wersja jest lepsza, ale w słoneczne dni nie mamy żadnego pożytku ze słońca dla instalacji C.O. Przydałby się drugi sterownik który wyrównywał by temperaturę między buforem a zbiornikiem na CWU. Ja przed kolejną zimą mam zamiar w taki sterownik różnicy temperatur zainwestować i zbudować w pełni automatyczną instalację tak żeby temperatura wody w obydwu zbiornikach była wyrównywana dla zadanych wcześniej temperatur, nie ważne, który zbiornik będzie „źródłem” ciepła. Ale to znów temat na kolejny wpis.

Podsumowując, uważam że instalacja solarna, odpowiednio dobrana i zaprogramowana może wspomagać C.O. Trzeba jednak spełnić kilka warunków takich jak:

• słoneczny zimowy dzień
• dobrze ocieplony dom
• mieć zainstalowane ogrzewanie niskotemperaturowe, najlepiej podłogowe lub ścienne
• mieć odpowiednio ustawione temperatury na sterowniku solarnym
• założyć, że w przypadku kilku pochmurnych dni CWU będziemy podgrzewać w niezależny sposób

Można również zdecydować, że mamy gdzieś wspomaganie C.O. ale chcemy mieć jak najwięcej ciepła dla ciepłej wody użytkowej z solarów, nawet zimą. Wtedy nie zrzucamy ciepła zimą do C.O. ale w słoneczne dni nagrzewamy maksymalnie CWU tak, żeby tego ciepła starczyło na 2-3 kolejne dni. Zależy co jest naszym priorytetem w zapotrzebowaniu na ciepło.

Ja nauczyłem się już zmieniać parametry sterownika tak, że we wrześniu, części października, końcówce marca i w kwietniu prawie całe ciepło w instalacji C.O. pochodzi z solarów. W listopadzie, grudniu, styczniu i lutym instalacja solarna wspomaga C.O. Od marca do listopada całą ciepłą wodę mam ogrzaną ciepłem słonecznym do temperatury od 50 do 75 stopni Celsjusza. Jak dla mnie założenia dla instalacji solarnej spełniły się w 100 %.

Ostatnie pytanie jakie się nasuwa brzmi: Czy warto dokładać kilka lub kilkanaście tysięcy do instalacji solarnej która wspomaga ogrzewanie C.O.?

 Aby odpowiedzieć na to pytanie znów muszę wrócić to mojego wpisu dotyczącego pierwszego kroku przy budowie domu, czyli założeń wstępnych. Gdybym ich wcześnie nie przygotował i nie przewidział większości instalacji w moim domu, to pewnie nie inwestowałbym w taką, nie tanią zresztą wersję instalacji solarnej. Ale lektura prasy budowlanej, forów internetowych i wypowiedzi osób, które z instalacji wspomagającej C.O. korzystają pozwoliły mi zainteresować się buforem ciepła, różnymi metodami ogrzewania domu oraz budownictwem energooszczędnym. Dzięki zdobytej wiedzy wiedziałem, jak wykorzystać część instalacji solarnej w instalacji C.O. co znacznie obniżyło jej koszt. Poza tym bufor zagwarantował i odpowiedni zapas ciepła i utrzymanie stałej temperatury w domu nawet wtedy, kiedy nie palę w kominku.

Kosztów instalacji i czasu ich zwrotu nie liczę, bo nie ma drugiego takiego samego domu, jaki ja mam, a z którym mógł bym się porównywać. Pieniądze wydałem, praktycznie bezobsługowo przez prawie cały rok mam ciepłą wodę ogrzaną słońcem, przez część roku dom również ogrzewam lub dogrzewam energią słoneczną a to co najważniejsze, czyli komfort życia i brak konieczności palenia w piecu w celu nagrzania ciepłej wody są bezcenne. Nie zatruwam powietrza którym oddycham, nie spalam niepotrzebnie surowców naturalnych, nie produkuję popiołu i oszczędzam czas, który jest bezcenny.

Moja odpowiedź na pytanie czy warto brzmi: Tak, warto. Dla wysokiego komfortu życia i oszczędności czasu i pieniędzy warto zainwestować w instalację solarną. A jeśli spełnisz warunki, które opisałem powyżej to nawet w instalację solarną wspomagającą C.O.

Wpisy o podobnej tematyce, które mogą Cię zainteresować:

• Ciepła Woda Zdrowia Doda Czyli Moja Instalacja Solarna.
• Ile Kosztuje Podgrzewanie Wody Solarami ? 

Moja instalacja solarna została zakupiona w firmie Solar-Tech.