Rozwiązania i technologie

Jak działa pompa ciepła?

Pompy ciepła działają jak zwykła domowa chłodziarka. Chłodziarka odbiera ciepło do produktów żywnościowych i oddaje je do otoczenia za pomocą wymiennika umieszczonego z tyłu obudowy. W podobny sposób działają pompy ciepła, odbierając ciepło ze środowiska naturalnego (powietrze, woda, grunt). Ciepło to może służyć do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewania wody użytkowej oraz może być wykorzystywane w instalacjach basenowych. Wymagany jest w tym celu czynnik roboczy, który paruje już w temperaturze np. -250 C. Dzięki temu możliwe jest odprowadzenie ciepła z otoczenia już przy stosunkowo niskich temperaturach, np. 50 C. W parowniku odparowuje ciekły czynnik roboczy dzięki dostarczonej energii cieplnej ze środowiska naturalnego. Sprężarka spręża parę czynnika roboczego, w wyniku czego następuje przyrost jej temperatury. Doprowadzony na wyższy poziom temperatury czynnik roboczy w postaci pary oddaje w skraplaczu ciepło wodzie grzewczej za pomocą wymiennika ciepła, przy czym w wyniku ochładzania para ulega skropleniu.
Następnie w zaworze rozprężnym w procesie rozprężania następuje ochłodzenie czynnika, potem czynnik roboczy przepływając przez parownik ponownie odparowuje.

Rodzaje pomp ciepła:

  1. Powietrze/woda – urządzenie wykorzystuje powietrze zewnętrzne do ogrzania czynnika roboczego
  2. Woda/woda – urządzenie wykorzystuje temperaturę ciepłych akwenów, rzek, wód gruntowych do ogrzania czynnika roboczego
  3. Parowanie/woda – urządzenia wykorzystują temperaturę gruntu (kolektory gruntowe płaskie, bądź sondy głębinowe) do podgrzania czynnika roboczego

Co to jest dom pasywny ?

Dom pasywny to budynek charakteryzujący się bardzo małym zapotrzebowaniem na energię do ogrzewania, przy jednoczesnym zapewnieniu mieszkańcom odpowiedniego komfortu cieplnego. Dla domów pasywnych zapotrzebowanie na energię nie może być większe niż 30kW/m2 rok, aby osiągnąć taką wartość konieczne jest dokonanie szeregu zmian i analiz przed rozpoczęciem inwestycji budowlanej.

Podstawowe wymagania projektowe dla domów pasywnych:

  1. Odpowiednia działka budowlana pozwalająca na zorientowanie budynku w kierunku południowym – ważne jest bowiem zapewnienie biernych zysków ciepła od słońca mogących pokryć około 40% zapotrzebowania na energię. Jest to równoznaczne ze stosowaniem dużych powierzchni przeszklonych skierowanych na południe.
  2. Maksymalne wykorzystanie warunków terenowych w celu pozyskania energii termicznej, ewentualnie jej oszczędzania. Dom pasywny powinien być zaprojektowany łącznie z otaczającą go przestrzenią. Oznacza to świadome wykorzystanie istniejących drzew, zagłębień, czy skarp w celu osłonięcia przynajmniej części budynku przed niekorzystnymi warunkami atmosferycznymi.
  3. Buforowy rozkład pomieszczeń zapewniający racjonalne wykorzystanie i ograniczenie zużycia pozyskanej energii termicznej. Zwykle oznacza to usytuowanie pokoju dziennego, jadalni i sypialni od strony południowej, natomiast pomieszczeń pomocniczych, takich jak garaż, pralnia, garderoba, łazienka, korytarz, schody itp., od strony północnej. Wskazane jest również stosowanie systemy tzw. oszklonej werandy – w uproszczeniu, osłonięcie ścian południowej ogrodem zimowym.
  4. Prosta i zwarta bryła budynku zapewniająca jak najmniejszy stosunek A/V, czyli wszystkich powierzchni zewnętrznych (łącznie z podłogą na gruncie) do kubatury pomieszczeń ogrzewanych. W domach jednorodzinnych doskonałym rezultatem jest osiągnięcie A/V<0,7. Zazwyczaj oznacza to konieczność rezygnacji ze skomplikowanych rzutów budynku np. na planie litery L, T, czy H, a także z wielopołaciowych dachów.
  5. Doskonała szczelność i izolacyjność termiczna przegród zewnętrznych (bez mostków termicznych). Podłogi na gruncie, ściany zewnętrzne, stropodachy i połacie dachowe powinny charakteryzować się współczynnikiem przenikania ciepła U=0,10-015 W/m2K, natomiast okna oraz drzwi zewnętrzne współczynnikiem U<0,8 W/m2K. Przy dostępnych technologiach zwykle sprawdza się to do zastosowania w przegrodach zewnętrznych warstw izolacji termicznej grubości 25 -30 cm, a w oknach odpowiednich zestawów dwukomorowych szyb zespolonych oraz ocieplone ramy.
  6. Stosowanie nowoczesnych technologii pozwalających na racjonalne gospodarowanie energią. Obowiązkowy jest układ wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła o sprawności powyżej 75%. Zalecane jest wykorzystanie kolektorów słonecznych do ogrzewania przynajmniej wody użytkowej oraz ogniw fotowoltaicznych lub elektrowni wiatrowych do uzyskania energii elektrycznej.

Jeśli jesteś zainteresowany domem pasywnym, potrzebujesz konsultacji specjalisty. Skontaktuj się z nami !

Co to są instalacje fotowoltaiczne?

Za pomocą systemów fotowoltaicznych wykorzystuje się energię słoneczną do wytwarzania prądu. Instalacja może być podłączona do sieci energetycznej lub też być instalacją zupełnie autonomiczną. Do przekształcenia energii promieniowania słonecznego w energię elektryczną wykorzystuje się ogniwa fotowoltaiczne.

Instalacja składa się z:

  1. Ogniwa fotowoltaiczne
  2. Przetwornica
  3. Licznik energii elektrycznej oddawanej do sieci
  4. Stacja przekaźnikowa (rozdzielnica elektryczna)

Padające światło słoneczne zostaje przekształcone bezpośrednio w energie elektryczną w ogniwach fotowoltaicznych, będących najważniejszymi elementami budowy systemu. W ogniwach fotowoltaicznych znajdują się półprzewodniki wytwarzające niewielki prąd stały pod wpływem nasłonecznienia. Aby osiągnąć większą moc, ogniwa fotowoltaiczne łączy się w modułu składające się 20 do 40 sztuk. Podobnie jak kolektory słoneczne moduły fotowoltaiczne można montować na dachu skośnym oraz płaskim lub też mogą byś instalowane w dachu i stanowić jego jednolitą warstwę.

Zastanawiasz się nad instalacją fotowoltaiczną, potrzebujesz konsultacji specjalisty, skontaktuj się za nami !

Jak działają kolektory słoneczne?

Najprostszym kolektorem słonecznym jest płaszczyzna wystawiona jedną stroną na promieniowanie słoneczne i możliwie w maksymalnym stopniu je pochłaniająca oraz czynnik odbierający pochłonięte ciepło z drugiej strony. Zasadniczy element kolektora słonecznego stanowi absorber, czyli płyta pochłaniająca, umieszczona na warstwie izolacyjnej zapobiegająca stratom ciepła. Płyta oddana działaniu promieniowania słonecznego częściowo te promienie odbija, przepuszcza i pochłania. Pochłonięta część energii zamienia się na ciepło, powodując wzrost temperatury ciała. Z drugiej strony, każde ciało o temperaturze wyższej od zera bezwładnego (-73o C) pozbywa się energii, wypromieniowując fale elektromagnetyczne. Wskutek jednocześnie występującego zjawiska dopływu i odpływu energii ustala się stan równowagi – temperatura równowagi, w której szybkość emitowania promieniowania równoważna jest dopływem energii promienistej słońca. Oznacza to, że dla podstawowego kolektora słonecznego tj. płyty metalowej pomalowanej czarną farbą, w letni słoneczny dzień temperatura płyty powinna wynosić 70o C.

Możliwe są dodatkowe zabiegi konstrukcyjne pozwalające na uzyskanie wyższych temperatur absorbera. Stosuje się materiały o dużych współczynnikach pochłaniania dla krótkofalowego zakresu promieniowania i małych współczynnikach emisji dla promieniowania długofalowego. Z materiałówtakich jak: czarne tlenki niklu, chromu, miedzi tworzy się tzw. powłoki selektywne absorbera pozwalające na uzyskanie wyższych temperatur w granicach 150-200oC.

Chcesz dowiedzieć się więcej o kolektorach, potrzebujesz konsultacji specjalisty – skontaktuj się za nami !

Rodzaje kolektorów słonecznych:

Kolektory płaskie z absorberem pokrytym czarnym lakierem
Zalety: Niski koszt inwestycyjny
Wady: Łączne straty ciepła są wysokie w porównaniu z kolektorami opisanymi poniżej

Kolektory płaskie z absorberem pokrytym powłoką selektywną
Zalety: Przeważnie wystarczają do celów przygotowania ciepłej wody użytkowej w półroczu letnim, niska cena kolektora, możliwy montaż na dachu i w dachu
Wady: Niska sprawność układu od 25% do 35% rocznie, niebezpieczeństwo tworzenia się kondensatu na szybie osłaniającej kolektora

Kolektor płaski próżniowy
Zalety: Przy podobnych zyskach energii powierzchnia kolektora może być mniejsza niż w pozostałych, nie tworzy się kondensat, nie zalega kurz, brak jest korozji na skutek wilgoci wewnątrz kolektora
Wady: Wyższa cena kolektorów. W przypadku nieprawidłowo wykonanej izolacji do próżni dostaje się z czasem powietrze. Izolacja musi być naprawiona, a próżnia na nowy wytworzona

Kolektor zasobnikowy
Zalety: Brak dodatkowego obiegu solarnego, brak pompy obiegowej, brak osobnego zasobnika
Wady: Znaczny ciężar, ewentualnie potrzebne elektryczne ogrzewanie wspomagające

Kolektory próżniowo-rurowe
Zalety: Prawie całkowicie wyeliminowane straty ciepła. Absorber może być obracany i ustawiany względem słońca. Przepuszczalność promieni słonecznych przez rury szklane jest większa niż przez szybę płaską dzięki czemu kolektory są mniejsze.
Wady: Wysoka cena inwestycyjna

Chcesz dowiedzieć się więcej o kolektorach, potrzebujesz konsultacji specjalisty?
Skontaktuj się za nami !

Działamy dbając o zasoby naturalne

Tworząc wspólnie nieziemską przyszłość. Kierujemy się szacunkiem do natury i do człowieka. Energia odnawialna to dla nas oczywisty i jedyny słuszny wybór.