Kolektor słoneczny do ogrzewania podłogowego

Ostatnio dostaję coraz więcej pytań od czytelników, co chyba ma związek ze zbliżającym się sezonem grzewczym. Bardzo mnie to cieszy, bo każde takie pytanie, to świetna okazja do ciekawego artykułu. 🙂

W czasie poszukiwania informacji o ogrzewaniu podłogowym trafiłam na Pana blog. Widać że się Pan na tym zna i umie przekazać wiedzę w przystępny sposób. Dlatego mam do Pana pytanie, z jednej strony chciałabym zamontować ogrzewanie podłogowe połączone z istniejącym już systemem kaloryferów a z drugiej założyć panel słoneczny do podgrzewania wody użytkowej. Moje pytanie jest następujące: czy można podłączyć panel słoneczny tak, aby w razie potrzeby można było używać tę energię do grzania albo wody użytkowej (cały rok) albo do zasilenia centralnego ogrzewania (zima)? Jeśli tak, to jakiej zmiany boilera/zbiornika na wodę należy dokonać (mamy ogrzewanie gazowe).

Z całą pewnością połączenie w jedno kolektora słonecznego jako źródła ciepła oraz ogrzewania podłogowego jako sposobu jego rozprowadzenia po domu jest możliwe. W większości przypadków nie ma jednak sensu…

Kolektory słoneczne w naszym klimacie mogą służyć niemal wyłącznie do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Ilość energii słonecznej, którą mamy do dyspozycji w sezonie grzewczym, jest tak mała, że jest prawie niemożliwe wykorzystanie jej do ogrzewania budynków za pomocą kolektorów słonecznych. Dlatego w naszych warunkach jedyny sens ma bezpośrednie ogrzewanie słoneczne takie, jak w domach pasywnych. Ewentualnie, można zastosować kolektory powietrzne albo tzw. ściany Trombe’a.

Na czym polega różnica? Ano jest ich kilka.

Jeśli energia słoneczna ma podgrzewać pomieszczenie, czynnik roboczy z kolektora cieczowego (płaskiego lub próżniowego, nie ma to znaczenia) musi mieć temperaturę przynajmniej ok. 40°C. Taką temperaturę musi on mieć w momencie, w którym opuszcza kolektor. Inaczej gdy dotrze do instalacji ogrzewania podłogowego, będzie mieć zbyt niską temperaturę, by dostatecznie ogrzać podłogę. A zbyt niska temperatura podłogi to zbyt niska moc ogrzewania podłogowego i niedogrzany pokój. W największe mrozy, różnica temperatur między kolektorem (jeszcze nieco cieplejszym, niż czynnik) a otoczeniem może z powodzeniem sięgać 60°C. Gdy zaś czynnikiem roboczym jest powietrze (jak to jest w przypadku kolektorów powietrznych albo ścian Trombe’a), wystarczy by miało temperaturę rzędu 25°C, co powoduje znaczące obniżenie strat ciepła. W przypadku tych samych mrozów, ta różnica temperatur zmniejsza się do 45°C, czyli o 25%.

Najbardziej efektywne jest z pewnością dostarczanie energii słonecznej wprost do pomieszczeń, czyli pasywne ogrzewanie słoneczne. Jest to nic innego, jak duże okna umieszczone w południowej elewacji. Ważne, by okna miały możliwie niskie współczynniki przenikania ciepła, tj. by mało ciepła przez te okna z domu uciekało. Niekiedy warto docieplić je ruchomymi izolacjami cieplnymi, np. zamykanymi roletami lub okiennicami.

Do tego wszystkiego dodać jeszcze należy koszty energetyczne działania kolektorów słonecznych, czyli napęd pompki obiegowej (z wyjątkiem instalacji grawitacyjnych, termosyfonowych, gdy kolektor umieszczony jest niżej, niż zasobnik z ciepłą wodą) i sterownika.

Jeśli koniecznie zależy Pani na tym, by połączyć kolektory i ogrzewanie podłogowe, technicznie jest to jak najbardziej osiągalne. Wystarczy do tego celu użyć odpowiednio dużego zasobnika (bufora) ciepła w instalacji ogrzewczej.

Jak to wtedy działa?

W środku instalacji ogrzewczej, między kotłem a ogrzewaniem podłogowym (grzejniki pomińmy) pojawia się duży zasobnik ciepła pod postacią zbiornika o pojemności na przykład 1 000 litrów. Zasobnik wypełniony jest wodą, tą samą, która krąży w instalacji ogrzewczej, tj. między kotłem a ogrzewaniem podłogowym. Zasobnik wyposażamy w dwie wężownice:

  • pierwsza z nich umieszczona jest w górnej części zbiornika, gdzie jest najcieplejsza woda, ona służy do przygotowania ciepłej wody użytkowej,
  • druga z nich umieszczona jest przy samym dnie zbiornika, tu podłączamy kolektor słoneczny.

Taki zasobnik w formie pionowo umieszczonego walca szybko się rozwarstwia. A dokładniej, woda w zbiorniku zaczyna układać się w warstwy o różnych temperaturach. Najcieplejsza będzie na górze, najzimniejsza na samym dole zbiornika. Na dole zbiornika będzie też wlot wody z ogrzewania podłogowego. Jeśli temperatura wody powracającej z ogrzewania będzie niższa, niż temperatura cieczy w kolektorze słonecznym, będzie on mógł oddawać energię do zbiornika, nieco podgrzewając wodę. Jeśli tej energii będzie zbyt mało w stosunku do potrzeb grzewczych budynku, resztę roboty wykona kocioł gazowy — on dogrzeje wodę do takiej temperatury, by ogrzewanie podłogowe mogło pracować.

Jeśli ma Pani w domu dość miejsca, by postawić taki zasobnik, polecam. On bardzo poprawia też efektywność pracy kolektorów przy przygotowaniu ciepłej wody użytkowej, bo raz naładowany ciepłem do pełna pozwala podgrzewać wodę nawet przez kilka czy kilkanaście dni!

Aha… I jeszcze jedna sprawa. Ja bym osobiście pozbył się grzejników, jeśli decyduje się Pani na instalację ogrzewania podłogowego. Moim zdaniem nie ma sensu dublować obwodów, jeśli korzystać będzie Pani głównie z jednego rodzaju ogrzewania.

Opublikował 28.09.2010 mgr inż. Krzysztof Lis i oznaczył hasłami , , , ,

5 komentarzy do artykułu “Kolektor słoneczny do ogrzewania podłogowego”

  1. Witam, niestety nie jestesmy na etapie budowy nowego domu gdzie mozemy wszystko od podstaw zaplanowac, tylko remontujemy juz istniejacy. Ogrzewanie podlogowe chcemy zainstalowac tylko w salonie (22m2), natomiast na pietrze zostawimy grzejiniki.
    Wlasnie ze wzgledu na wymagane rozmiary zbiornika, nie bedziemy podlaczac paneli slonecznych do ogrzewania podlogowego, ale zainstalujemy je do ogrzewania wody uzytkowej.

    dziekuje bardzo za opis

  2. Witam
    Posiadam podobne rozwiązanie z buforem. Bo bufora mam podłączone kaloryfery i podłogówkę. I tu nie zgodzę się z Panem. Kaloryfery zdają tu dobrze egzamin w przypadku silnych mrozów i w sypialniach , gdzie jest parkiet (aczkolwiek tam też są włączane okresowo). Sama podłogówka jest czasem niewystarczająca, aczkolwiek poza większymi mrozami można nią ogrzać cały dom łącznie z sypialniami na piętrze. Do bufora mam zamiar podłączyć w przyszłości kolektory słoneczne i „dogrzewać” nimi CO tak jak Pan to opisał ale nieco inaczej technicznie.

  3. Witam
    Ogrzewam dom 250m2 zgodnie z pańską sugestią, czyli solary plus piec na pellety, bufor 800L, podłogówka wszędzie oprócz sypialni. Ponadto duże południowe okna z ciepłymi roletami.

    Patrzę i denerwuję się niewykorzystanym promieniowaniem słonecznym w okresie przejściowym, które nie jest w stanie pokonać temperatury zasobnika i wspomóc ogrezwanie. Próbuję namówić mojego instalatora do przeanalizowania efektywności włączenia instalacji solarnej bezpośrednio (przez wymiennik) do powrotu wody z podłogówki.
    Powracająca woda z podłogówki ma temperaturę około 20C. Kolektory stosunkowo często (nie mam konkretów) osiągają temp 30C w okresie przejściowym a także w zimie. Wydajność cieplna może nie jest duża ale zastanawiająca.
    Musiałbym wstawić dodatkowo rozdzielacz trójdrogowy i kilka rurek. Koszt nie przekroczy 1000zł. Pozostaje pytanie o efektywność modernizacji.

  4. Czym najtaniej ogrzać budynek handlowy o powierzchni 600m2 plus drugie 600m2 na piętrze

  5. @Stanisław: energią słoneczną. Bo jest darmowa. A na tak postawione pytanie odpowiedzi może być mnóstwo, zależnie od wielu różnych czynników, przy czym powierzchnia ma akurat drugorzędną wagę.

Pozostaw komentarz

Subscribe without commenting