Przygotowanie c.w.u. - pompa ciepła czy kolektory słoneczne?

Rodzaje pomp ciepła

Ze względu na budowę, pompy ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej można podzielić na dwa rodzaje.

1. Pierwszy rodzaj – to pompa ciepła zamontowana na zbiorniku ciepłej wody, standardowo montowana wewnątrz domu, np. w pomieszczeniu kotłowni. Jej zaletą jest ciągła praca w temperaturze znacznie powyżej zera, co pomaga utrzymać efektywność urządzenia (współczynnik COP) na wysokim poziomie.
   
   Oczywiście, sprawność urządzenia jest wprost uzależniona od temperatury powietrza zasysanego. Wadą natomiast są znaczne gabaryty kompletnej pompy ciepła oraz konieczność wykonywania dużych otworów nawiewnych i wywiewnych (np. Ø150) w zewnętrznej ścianie budynku.
   
   Tego typu pompa ciepła może oczywiście zasysać i wyrzucać powietrze do pomieszczenia, w którym się znajduje. Warunkiem jest jednak duża kubatura pomieszczenia, które musi być wentylowane. Ze względu na podmieszanie powietrza zasysanego i wyrzucanego może to
   jednak spowodować spadek efektywności działania urządzenia.
   
   
2. Drugi rodzaj pomp ciepła do ciepłej wody – to urządzenia monoblokowe, odseparowane od zbiornika ciepłej wody użytkowej. Przeznaczone są one do montażu na zewnątrz budynku. Do pomieszczenia, w którym znajduje się zbiornik ciepłej wody, przechodzą dwie rurki o średnicy ¾” i kabel elektryczny. Niewątpliwą zaletą tego rozwiązania jest zatem łatwość montażu i niewielka ingerencja w konstrukcję budynku.
   
   Pompa ciepła montowana jest tak samo, jak jednostka zewnętrzna klimatyzatora, czyli może stać na ziemi lub być powieszona na elewacji. Drugą zaletą jest możliwość pracy takiej pompy ciepła z praktycznie każdym zbiornikiem ciepłej wody, również już istniejącym w kotłowni. Pozwala to na znaczne obniżenie kosztów samej instalacji oraz łatwe dopasowanie do potrzeb użytkownika.
   
   Wadą monoblokowej pompy ciepła jest ciągła praca na zewnątrz budynku. W związku tym sprawność urządzenia waha się w zależności od temperatury powietrza zewnętrznego, mającego bezpośredni wpływ na całe urządzenie i zamontowane w nim wymienniki.
   
   Pompa ciepła narażona jest również na warunki atmosferyczne, takie jak opady deszczu, śniegu, mróz itp. Oczywiście, pompy ciepła tego typu wyposażone są w szereg zabezpieczeń, chroniących je przed zamrożeniem lub zaszronieniem parownika.

Ze względu na swoje ograniczenia (konieczność pracy w temperaturach powietrza zasysanego powyżej 0°C), pompy ciepła powietrze/woda do ciepłej wody użytkowej mogą stanowić jedynie wspomaganie istniejącego systemu (np. kotła gazowego lub olejowego).

Z całą pewnością nie są to źródła ciepła, które będą pracowały przez cały rok z satysfakcjonującą sprawnością. Z tego powodu ich podobieństwo do zestawu solarnego narzuca się samo. I rodzi się pytanie, co kupić: zestaw solarny czy pompę ciepła?

Co lepsze do przygotowania c.w.u.? Wady i zalety obu rozwiązań

Zaletą pompy ciepła typu powietrze/woda do ciepłej wody użytkowej jest niewątpliwie cena. Urządzenie to jest znacznie tańsze od zestawu solarnego przeznaczonego do ciepłej wody użytkowej (cena netto pompy ciepła to około 5000 zł, analogiczny zestaw solarny kosztuje około 10 000 zł.). Oczywistą przewagą w porównaniu z zestawem solarnym jest również łatwość montażu.

W przypadku montażu pompy ciepła nie musimy ingerować w strukturę dachu, nie musimy też prowadzić orurowania przez całą wysokość budynku. Pompa ciepła z reguły montowana jest przez ścianę z kotłownią. Nie ma również większego znaczenia, przy której elewacji montowane jest urządzenie. Kolektory słoneczne natomiast powinny być montowane na południe, co czasem jest niewykonalne.

Efektywność pracy pompy ciepła powietrze/woda uzależniona jest tylko od temperatury powietrza zewnętrznego. Nie ma znaczenia, czy jest zachmurzenie i czy pada deszcz. Sprawność kolektorów słonecznych uzależniona jest zaś od ilości promieniowania słonecznego na nie padającego. Dlatego są one bardzo wrażliwe na zachmurzenie i wysokość słońca nad horyzontem. Temperatura powietrza zewnętrznego również ma duże znaczenie, ze względu na straty ciepła z kolektora.

Jednak kolektory słoneczne mają też swoje przewagi nad pompami ciepła. Przede wszystkim ich eksploatacja jest dużo tańsza. Sercem pompy ciepła jest sprężarka, która w urządzeniach tego typu pobiera około 1 kW energii. Jedynym elementem w zestawie solarnym, który pobiera jakieś znaczące ilości prądu jest obiegowa pompa solarna. Pobiera ona około 0,06 kW.

Zestawy solarne są również dużo łatwiejsze i tańsze przy późniejszej obsłudze serwisowej. W kolektorze słonecznym po prostu nie ma się co zepsuć. Ewentualna eliminacja ubytku czynnika roboczego (roztwór glikolu) z systemu solarnego nie stanowi najmniejszego problemu.

Gdy taka sytuacja zdarzy się w pompie ciepła, jej naprawa jest czynnością kosztowną, którą może wykonać tylko odpowiednio przeszkolony serwisant, wyposażony w specjalistyczne narzędzia i czynnik roboczy (np. czynnik chłodniczy R410a).

Podsumowując, zarówno pompa ciepła, jak i system solarny mają swoje wady i zalety. O tym, czy będziemy stosowali pierwsze, czy drugie rozwiązanie należy zawsze rozstrzygać indywidualnie, biorąc pod uwagę specyfikę architektury domu, jego umiejscowienia i możliwości zastosowania systemu solarnego lub pompy ciepła.

Gdy budynek jest zacieniony przez wysokie drzewa lub nie mamy możliwości poprawnego montażu kolektorów (na odpowiednią stronę świata, pod odpowiednim kątem od poziomu), raczej będziemy montowali pompę ciepła. Gdy elementem najważniejszym będą koszty eksploatacyjne, prawdopodobnie zastosujemy system solarny.