Menu

Ogrzewania powietrzne z akumulowaniem energii

Wstęp

Solarne ogrzewanie powietrzne, oprócz niewątpliwych zalet i wysokiej niezawodności, ma jedną zasadniczą wadę, nie ma zdolności akumulacyjnej. Energia słoneczna może być wykorzystana do ogrzewania powietrza w budynku tylko w momencie nasłonecznienia. W okresie nocnym, lub przy dużym zachmurzeniu konieczne jest dogrzewanie pomieszczeń za pomocą alternatywnego źródła ciepła (kocioł na paliwo stałe, kocioł gazowy, promienniki, itp.). Aby uniknąć związanych z tym wydatków i ograniczyć emisję dwutlenku węgla, można połączyć system ogrzewania powietrznego z akumulacją energii. Poniżej kilka dostępnych i stosowanych rozwiązań.

Ogrzewanie hypokaustyczne

 Ogrzewania tego typu były stosowane już w starożytności, a słowo Hypocaustum oznaczało (podogień). Ogrzewania hypokaustyczne wykonywane były pod podłogą pomieszczeń. Kamienna podłoga wznosiła się w tym wypadku na słupkach pilarach o wysokości do 80cm. Pod nią wtłaczano gorące powietrze powstałe ze spalania drewna. Spaliny ogrzewały kamienną wykładzinę podłogi, a później także ściany, dzięki specjalnym kanałom wykonanym z pustaków. Zastosowanie ogrzewania hypokastycznego wymaga specjalnego wykonania ścian i podłóg budynków już na etapie projektowania. W domach wyposażonych w taki system powierzchnia kolektora jest często podzielona. Jedna część zasila system hypokaustu; inna zasila kontrolowany, bezpośredni system ogrzewania pomieszczenia. W tym przypadku rozsądne jest również włączenie opcjonalnego przełączania systemu hypokaustu na kontrolowaną wentylację, ponieważ elementy budynku (ściany, podłogi) mogą pochłaniać tylko ograniczoną ilość ciepła.

ozekol426.jpg

Rys.1. Ogrzewanie powietrzne z hypokaustem

 

Akumulowanie energii w wodzie użytkowej

Rozsądnym rozszerzeniem systemu solarnego jest przekazywanie nadmiaru ciepła w najbardziej słonecznych miesiącach do wody użytkowej. W miesiącach letnich ogrzewanie pomieszczenia zwykle nie jest konieczne, co oznacza, że występuje nadmiar ciepła. Od maja do września (w klimacie umiarkowanym; od listopada do marca na półkuli południowej) ogrzane energią słoneczną powietrze może być zatem wykorzystywane prawie wyłącznie do podgrzewania wody użytkowej, a istniejący system może być w tym okresie rozsądnie wykorzystywany. Schemat takiego systemu pokazuje rys 2.

ozekol427.jpg

Rys.2 Schemat instalacji solarnej z kolektorami powietrznymi do podgrzewania powietrza wentylacyjnego i c.w.u.

 

W pozostałych miesiącach ogrzewanie ciepłej wody użytkowej ma niski priorytet, ponieważ kolektory powietrza działają efektywniej przy ogrzewaniu powietrza w pomieszczeniu i osiągają wtedy większy uzysk energii słonecznej. W pierwszej kolejności więc podgrzewane jest powietrze, a po osiągnięciu zadanej temperatury w pomieszczeniu uruchamia się zawór obejściowy. Gorące powietrze kierowane jest na wymiennik ciepła powietrze-woda, który przenosi ciepło z powietrza do oddzielnego obiegu cieczy z modułem bezpieczeństwa i pompą. W ten sposób ciepło jest przekazywane do zasobnika c.w.u.  Obieg zasobnika c.w.u. musi posiadać zabezpieczenie przed zamarzaniem.

 

(adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});