Termowizja...

Termografia to proces obrazowania w paśmie średniej podczerwieni (długości fali od ok. 0,9 do 14 μm). Pozwala on na rejestrację promieniowania cieplnego emitowanego przez ciała fizyczne w przedziale temperatur spotykanych w warunkach codziennych, bez konieczności oświetlania ich zewnętrznym źródłem światła; oraz, dodatkowo, na dokładny pomiar temperatury tych obiektów.Termografia wykorzystywana jest między innymi w zastosowaniach naukowych, medycznych, policyjnych, wojskowych, przy diagnostyce urządzeń mechanicznych, obwodów elektrycznych i budynków.

Termografia obecnie uważana jest za najbardziej atrakcyjną metodę pomiaru temperatury na odległość

Termowizor – optoelektroniczne urządzenie obrazowe analizujące tzw. temperaturowe promieniowanie podczerwieni. Występuje w wersjach obserwacyjnych oraz pomiarowych.

Na Zachodzie urządzenia te występują głównie pod nazwami będącymi odpowiednikami nazw: kamera termiczna, termograficzna lub kamera podczerwieni, zwłaszcza gdy z kontekstu wynika, że jej zakres czułości widmowej obejmuje pasma 3-5 lub 8-13 mikrometrów. Pasma te pokrywają się z obszarami wysokiej przepuszczalności atmosfery dla promieniowania podczerwonego.

O atrakcyjności zobrazowań bądź badań metodą termowizyjną decyduje wszechobecność promieniowania temperaturowego, zbyteczność stosowania jakichkolwiek zewnętrznych źródeł oświetlenia, znacznie mniejszy wpływ mgieł, dymów oraz klasycznych dla promieniowania widzialnego oddziaływań maskujących. Zdolność aparatury do tworzenia, w czasie rzeczywistym, zobrazowań mikrozmian w rozkładach temperatury stwarza unikalne możliwości obserwacji, wykrywania oraz diagnozowania stanu badanych obiektów. Operator kamery decyduje o sposobie różnicowania tych rozkładów w obrazie wyjściowym (zobrazowania czarno-białe, biało-czarne lub kolorowe z różnym doborem skal).

W latach 50.-70. XX w. kamery termiczne budowano głównie na bazie kriogenicznie chłodzonych, pojedynczych detektorów fotonowych promieniowania podczerwonego. W późniejszych rozwiązaniach zaczęły dominować detektory wieloelementowe – linijki oraz matryce detektorów. W drugiej połowie lat 90. XX w. nastąpił przełom technologiczny, polegający na skonstruowaniu względnie tanich matryc niechłodzonych detektorów termicznych, dzięki czemu radykalnie spadły ceny, przy jednoczesnym wzroście walorów użytkowych tych kamer. Doszło wówczas do gwałtownego rozszerzenia oferty aparaturowej oraz pola zastosowań – zarówno w tradycyjnym dla tych urządzeń sektorze aparatury specjalnej (wojsko, policja, służby ochrony granic i mienia, straże pożarne i ratownictwo), jak i w sektorze aparatury cywilnej.

W kamerach o najwyższych parametrach wykrywalności i rozdzielczości termicznej nadal jednak są stosowane matryce kriogeniczne. Szczególne nadzieje wiąże się z obrazowaniem multispektralnym w podczerwieni oraz łączeniem kamer termicznych z kamerami i czujnikami innych typów. Lista cywilnych zastosowań kamer termicznych liczy ponad 100 obszarów^{[potrzebne źródło]} i stale jest rozszerzana. Szczególną popularność kamer termalnych prognozuje się dla zastosowań w komunikacji (poprawa zakresu widzenia i wykrywalności przeszkód), w diagnostyce przemysłowej (wyposażenie indywidualne oraz sieci czujników obrazowych), w robotyce (automaty wojskowe bądź cywilne) a także w strażach pożarnych i ratownictwie (prace w warunkach ograniczonej widzialności).

Historia W 1800 r. fizyk William Herschel umieścił termometr rtęciowy w widmie optycznym uzyskanym z pryzmatu. Eksperyment ten pozwolił mu zmierzyć ilość energii cieplnej przenoszonej przez poszczególne kolory światła. Ku jego zaskoczeniu okazało się, że termometr najbardziej rozgrzewa się, gdy znajdzie się na nieoświetlonym polu poniżej czerwonego koloru. Doszedł do wniosku, iż istnieje niewidzialne dla oka promieniowanie "podczerwone", które transmituje ciepło w postaci niewidocznej fali świetlnej.

Źródło: Internet

Szara woda...

Szara woda...

To nieprzemysłowa woda ściekowa wytwarzana w czasie domowych procesów takich jak mycie naczyń, kąpiel czy pranie nadająca się w ograniczonym zakresie do powtórnego wykorzystania. W tradycyjnym gospodarstwie domowym 50-80% wody ściekowej może być wykorzystanej jako szara woda. Do wykorzystania nadaje się niemal cała woda jaką zużywa się w domu, za wyjątkiem wody po spłukaniu toalet. Szara woda znacznie różni się od wody powstałej po spłukaniu ubikacji zarówno ilością jak i różnorodnością zawartych w niej chemikaliów i bakterii (od odchodów po toksyczne środki chemiczne). Szara woda zawdzięcza swą nazwę mętnemu wyglądowi oraz swojemu statusowi, który nie kwalifikuje jej jako wody czystej pitnej, ani też jako wody silnie skażonej. Odpowiednio z tą definicją jeśli szara woda zawiera znaczące ilości odpadów kuchennych, czy też silne środki chemiczne to należy ją zakwalifikować jako ściek.

W dwudziestym wieku w związku z kurczącymi się rezerwami wody gruntowej, oraz przeładowanymi kosztownymi systemami uzdatniania wody zrodziło się zainteresowanie ponownym używaniem i odzyskiwaniem części zużywanej wody zarówno w domu jak i komercyjnie. Przykładem budynków gdzie standardowo używa się szarej wody są budynki autonomiczne.

Ze względu na obawy co do potencjalnych zagrożeń zdrowotnych, czy środowiskowych wiele prawodawstw wymaga tak intensywnej przeróbki szarej wody w celu jej legalnego przetworzenia na wodę czystą, że koszt odzysku jest wyższy niż koszt pozyskania czystej wody.

Pomimo tych przeszkód, szara woda jest częstokroć stosowana do podlewania i nawadniania ogrodów, legalnie, a czasem i nielegalnie. W strefach klimatycznych narażonych na suszę gdzie stosowane są zakazy używania wody pitnej do podlewania czy mycia aut jest ona stosowana często. Przykładem jest Australia gdzie rząd za względu na suszę wprowadził regulacje prawne umożliwiające stosowanie szarej wody, i gdzie są już dostępne w sprzedaży systemy do rozsączania szarej wody posiadające certyfikację w tym zakresie. W krajach trzeciego świata używanie szarej wody jest powszechne pomimo braku regulacji prawnych w tym zakresie.

Usuwanie szarej wody

Woda zanieczyszczona wypływająca z naszych domostw, jest zazwyczaj mieszana z odchodami i odprowadzana wspólnym systemem kanalizacyjnym. W ten sposób można przetwarzać całość ścieku tak, aby usunąć ryzyko chorób i zanieczyszczenia środowiska zanim woda zostanie na powrót wprowadzona do obiegu wód powierzchniowych. Pomimo przetwarzania i czyszczenia woda ta wprowadzona bezpośrednio do rzek i mórz ma dużo mniejsze możliwości oczyszczenia się niż w sytuacji przepuszczenia jej przez ziemię, która ma dużo większą zdolność oczyszczania. Należy przy tym zaznaczyć, że wpuszczana w ziemię szara woda nie jest wymieszana z ekskrementami tak jak w przypadku standardowej kanalizacji.

Instalacji szarej wody towarzyszy zazwyczaj instalacja toalety kompostującej, która usuwa patogeny ze ścieku bez wielkich kosztów transportu i przetwarzania.

Z punktu ochrony środowiska wpuszczenie wody z mydlinami w ziemię jest mniej szkodliwe niż wpuszczenie przetworzonych ścieków do wód powierzchniowych. W USA obrońcy tej tezy zaznaczają, że nie było dotychczas przypadku zanotowania ani jednego zachorowania związanego z odprowadzaniem czy obchodzeniem się z szarą wodą. Inną alternatywą na usuwanie szarej wody to używanie jej do podlewania roślin w ogrodzie, wówczas rośliny używają resztek pożywienia i innych składników w niej zawartych aby zwiększyć swój wzrost.

Uzdatnianie szarej wody

Szara woda jest dużo łatwiejsza do uzdatnienia od ścieków ze względu na jej mniejsze zanieczyszczenie. Jakkolwiek zupełnie nieoczyszczona szara woda stanowić może zagrożenie dla zdrowia, ponieważ zawiera te same rodzaje bakterii co ścieki, jednak w dużo mniejszej ilości.

Szara woda zawiera mikroorganizmy adekwatnie do źródła jej pochodzenia, stąd szara woda pochodząca z domu jednorodzinnego powinna być traktowana inaczej niż woda z budynku wielorodzinnego. W budynku jednorodzinnym mieszkańcy są stale wystawieni na działanie bakterii współmieszkańców. Szara woda z budynku wielorodzinnego naraża nas na działanie bakterii i mikroorganizmów pochodzących od szerszego grona ludzi, zwiększając ryzyko przenoszenia chorób między mieszkańcami.

Jeśli wykonamy osobny system kanalizacyjny do szarej wody, odrębny od toalet, to szara woda może być przetworzona bezpośrednio w domu czy ogrodzie. Należy jej użyć natychmiast , można ją ewentualnie gromadzić jednak po uprzednim oczyszczeniu. Woda z odzysku tego rodzaju nigdy nie jest zdatna do spożycia, ale jej kilkukrotna filtracja oraz przerobienie jej przez mikroorganizmy sprawia, że może być używana do prania, czy spłukiwania tradycyjnych toalet. Względnie czysta szara woda może być odprowadzona wężem do ogrodu czy na wykonane wcześniej pole filtracyjne gdzie zostanie poddana działaniu roślin i ich korzeni. Jako, że szara woda zawiera resztki substancji odżywczych i patogenów i jest wylewana jako ciepła, ważnym jest aby jej nie przechowywać nie filtrowanej tylko rozprowadzić bezpośrednio po ogrodzie

System kanalizacji z rozprowadzeniem szarej wody

Najprostszym systemem do odzysku szarej wody jest skierowanie jej bezpośrednio do ogrodu. Regulacje prawne dopuszczające takie rozwiązanie różnią się w poszczególnych krajach, ale najczęstszymi wskazówkami dotyczącymi jej używania są:

• nie przechowywać wody nie oczyszczonej powyżej 24 godzi

• upewnić się że nie tworzy sadzawek;

• rozsączyć po ogrodzie systemem nawadniania podpowierzchniowego;

• nie rozpylać jej zraszaczami.

System do odzysku szarej wody można zarówno zaprojektować dla nowo budowanego domu, jak i wykonać w już istniejącym obiekcie.

Szara woda z prysznica lub wanny jest bardzo dobrym źródłem wody dla ogrodu. Zawartość rozpuszczonego mydła działa na rośliny jak środek nawilżający. Gdy odprowadzamy do ogrodu wodę z pralni powinniśmy zwrócić uwagę na to aby stosowane detergenty miały możliwie niski poziom zawartości fosforanów, oraz soli, a także aby ich pH było możliwie zbliżone do neutralnego. Ważnym jest również aby w momencie używania mocnych środków chemicznych wodę skierować do ścieku , a nie do ogrodu, ponieważ gdy tego nie zrobimy skutek może być opłakany

Odzyskiwanie szarej wody z oczyszczaniem

Systemy filtracji szarej wody mogą być wykonane jako uzdatniające ja do picia lub wstępnie czyszczące. Składają się one zazwyczaj z naturalnych biologicznych założeń :

• czyszczenia mechanicznego (filtracja przez złoże piasku, czy napromieniowanie światłem UV)

• czyszczenia biologicznego (organizmy roślinne czyszczą wodę w odstojnikach roślinnych, zbudowanych sztucznych bagnach) i systemach kompaktowych jak biorotory, aerobowe i anaerobowe biofiltry, zbiorniki napowietrzane, itp.

Odzyskiwanie szarej wody w mieszkaniu

Współcześnie większość prawodawstw dopuszcza użycie szarej wody do spłukiwania toalet. Są też gotowe sprzedawane komercyjnie systemy tego typu. Przykładem może być dostępny komercyjny o nazwie Ecoplay. Taki system pozwala zaoszczędzić do 30% wody zużywanej w mieszkaniu. (Podobnie jak toaleta kompostująca eliminując cały nakład wody służący do odprowadzenia odchodów z toalet). Zaletą tego systemu w stosunku do toalety kompostującej jest możliwość zainstalowania go w istniejącym mieszkaniu bez konieczności wykonywania kompostownika w pomieszczeniu położonym niżej, niemniej w dalszym ciągu odprowadzamy z ubikacji ścieki, a nie kompost.

Odzysk ciepła

Na rynku są już dostępne urządzenia do wyłapywania ciepła z wylewającej się z budynków wody. Nazywane są najczęściej systemami do odzyskiwania ciepła z kanalizacji. Polegają one w skrócie na wykonaniu wymiennika ciepła w miejscu wpływu zimnej wody do zasobnika ciepłej wody. Nośnikiem ciepła jest wówczas wypływająca z kranu , zmywarki, pralki ciepła woda. Dzięki takiemu rozwiązaniu woda wpływająca do systemu grzewczego jest wstępnie podgrzana. Producenci mówią o odzyskach ciepła rządu 60% ; ciepła które w każdym standardowym domu jest marnotrawione. Technologia odzysku ciepła z odpływu kanalizacji w Kanadzie jest ustawowo uznawana przez rząd jako korzystna dla środowiska , tamtejszy program rządowy ecoENERGY oferuje rekompensaty za wykonanie takiej instalacji w budynku. Szacuje się, że zwrot takiej inwestycji następuje w ciągu maksymalnie 10 lat.

Korzyści z używania szarej wody

• Mniejszy wpływ na środowisko ze względu na brak konieczności budowy sieci kanalizacyjnej i oczyszczalni ścieków (gdy zintegrujemy system szarej wody z toaletą kompostującą)

• Zmniejszenie potrzebnego ciśnienia w sieci wodociągowej i kanalizacyjnej ze względu na mniejszy pobór wody i mniejszą ilość ścieków

• Nawożenie gleby

• Mniejsze zużycie energii i chemikaliów w porównaniu z tradycyjnym oczyszczaniem wody.

• Odbudowanie się poziomu wód gruntowych

• Zwiększony wzrost roślinności

• Odzyskanie składników nawożących które w systemie tradycyjnym byłyby skierowane do oczyszczalni i unicestwione

Szara woda a środowisko

Używanie szarej wody, zwłaszcza w gospodarstwach domowych gdzie redukuje ona zapotrzebowanie na dostarczanie świeżej wody, oraz na przetwarzanie ścieków ;uważa się za bardzo korzystne dla środowi

Źródło: Internet

Mostek termiczny lub mostek cieplny...

Mostek termiczny lub mostek cieplny...

To negatywne zjawisko w budownictwie polegające na istnieniu miejsc w przegrodzie cieplnej budynku, których przewodnictwo cieplne jest znacznie większe niż przegrody. W miejscach mostków oraz w ich pobliżu obserwuje się niższą temperaturę powierzchni wewnętrznej. Jego przyczyną jest błędne zaprojektowanie lub wadliwe wykonanie detali budynku, co prowadzi do powiększonych strat ciepła, zawilgocenia wnętrz i powstawania pleśni.

Główne typy mostków termicznych:

• punktowe - w niewielkim obszarze występuje wyższa przewodność cieplna np. przebicie termoizolacji

• liniowe - powstają, gdy na pewnym obszarze brakuje termoizolacji lub ma ona zmniejszoną grubość, albo w przypadku jej nieciągłości

Żródło: internet

Gruntowy wymiennik ciepła...

Gruntowy wymiennik ciepła...

To urządzenie służące do wspomagania wentylacji budynków zwiększające ich komfort cieplny poprzez ujednolicenie temperatury dostarczanego do budynku powietrza. W literaturze spotyka się też określenie "gruntowa / podziemna czerpnia powietrza". Urządzenie jest kanałem zakopanym w gruncie na niewielkiej głębokości, przez który przepływa powietrze zasysane do wentylacji.

W gruntowym wymienniku ciepła wykorzystuje się dużą pojemność cieplną gruntu. W wyniku czego można zmniejszyć, (w stosunku do pobieranego bezpośrednio z atmosfery), wahania temperatury powietrza dostarczanego do budynku. Instalacja jest wykorzystywana do wstępnego ogrzewania (w zimie) lub chłodzenia (w lecie) powietrza wprowadzanego do budynków. Najczęściej jest to system połączony z wentylacją mechaniczną budynku i rekuperatorem, ewentualnie z wentylacją grawitacyjną wspomaganą kominem słonecznym.

Gruntowe wymienniki ciepła stosowane są w instalacji wentylacyjnej budynków autonomicznych oraz wznoszonych zgodnie z niemiecką normą domu pasywnego. Istotnym przy wykonywaniu gruntowego wymiennika ciepła jest umieszczenie go minimum 20 centymetrów poniżej głębokości przemarzania gruntu. Posadowienie go na takiej głębokości znacznie poprawia jego wydajność energetyczną. Dla podniesienia sprawności wymiennika umieszcza się nad nim, około 30 cm powyżej przewodu powietrznego, warstwę izolacji termicznej, ewentualnie konstruuje złoże ze żwiru, bądź kruszywa łamanego o dużej granulacji, które zwiększy znacznie powierzchnię wymiany termicznej przepływającego powietrza.

Wpływ na środowisko

W dobie zwracania baczniejszej uwagi na zużycie paliw kopalnych i energii gruntowy wymiennik ciepła stanowi (nie we wszystkich warunkach) bardzo dobrą alternatywę dla standardowych systemów chłodzenia powietrza opartych na działaniu kompresora, przy minimalnym bądź zerowym (po podłączeniu go do komina słonecznego) zużyciu energii.

Żródło: internet

Dom pasywny...

Dom pasywny...

standard wznoszenia obiektów budowlanych, który wyróżniają bardzo dobre parametry izolacyjne przegród zewnętrznych oraz zastosowanie szeregu rozwiązań, mających na celu zminimalizowanie zużycia energii w trakcie eksploatacji. Praktyka pokazuje, że zapotrzebowanie na energię w takich obiektach jest ośmiokrotnie mniejsze niż w tradycyjnych budynkach wznoszonych według obowiązujących norm.

Dom pasywny to nowa idea w podejściu do oszczędzania energii we współczesnym budownictwie. Jej innowacyjność przejawia się w tym, że skupia się ona przede wszystkim na poprawie parametrów elementów i systemów istniejących w każdym budynku, zamiast wprowadzania dodatkowych rozwiązań.

W domach pasywnych redukcja zapotrzebowania na ciepło jest tak duża, że nie stosuje się w nich tradycyjnego, systemu grzewczego, a jedynie dogrzewanie powietrza wentylacyjnego. Do zbilansowania zapotrzebowania na ciepło wykorzystuje się również promieniowanie słoneczne, odzysk ciepła z wentylacji (rekuperacja), a także zyski cieplne pochodzące od wewnętrznych źródeł, takich jak urządzenia elektryczne i mieszkańcy. Idea domów pasywnych nie jest opatentowana, zastrzeżona ani nie podlega innym formom ochrony prawnej. Możliwe jest wznoszenie domów pasywnych w różnych technologiach budowlanych.

Dom pasywny wyróżnia bardzo niskie zapotrzebowanie na energię do ogrzewania – poniżej 15 kWh/(m²•rok). Oznacza to, że w przeciągu sezonu grzewczego do ogrzania jednego metra kwadratowego mieszkania potrzeba 15 kWh, co odpowiada spaleniu 1,5 l oleju opałowego, bądź 1,7 m³ gazu, czy też 2,3 kg węgla. Dla porównania, zapotrzebowanie na ciepło dla budynków konwencjonalnych budowanych obecnie wynosi około 120 kWh/(m²•rok). Istotą budownictwa pasywnego jest maksymalizacja zysków energetycznych i ograniczenie strat ciepła. Aby to osiągnąć wszystkie przegrody zewnętrzne posiadają niski współczynnik przenikania ciepła. Ponadto zewnętrzna powłoka budynku jest nieprzepuszczalna dla powietrza. Podobnie stolarka okienna wykazuje mniejsze straty cieplne niż rozwiązania stosowane standardowo. Z kolei system nawiewno-wywiewnej wentylacji zmniejsza o 75-90% straty ciepła związane z wentylacją budynku. Rozwiązaniem często stosowanym w domach pasywnych jest gruntowy wymiennik ciepła. W okresie zimowym świeże powietrze po przefiltrowaniu przechodzi przez to urządzenie, gdzie jest wstępnie ogrzewane. Następnie powietrze dostaje się do rekuperatora, w którym zostaje podgrzane ciepłem pochodzącym z powietrza wywiewanego z budynku. Charakterystyczny dla standardu budownictwa pasywnego jest fakt, że w przeważającej części zapotrzebowanie na ciepło zostaje zaspokojone dzięki zyskom cieplnym z promieniowania słonecznego oraz ciepłu oddawanemu przez urządzenia i przebywających w budynku ludzi. Jedynie w okresach szczególnie niskich temperatur stosuje się dogrzewanie powietrza nawiewanego do pomieszczeń.

Obecny koszt budowy domu pasywnego w Polsce to 25 do 30 procent więcej w stosunku do budowy standardowej. W Niemczech ten koszt jest określany na 5 procent więcej niż w Polsce

Żródło: internet

Dom niskoenergetyczny...

Dom niskoenergetyczny...

obiekt, który cechuje niższe niż w przypadku tradycyjnego budownictwa zapotrzebowanie na ciepło. Nazywany jest też domem energooszczędnym.

Zużycie energii - zapotrzebowanie na ciepło dla domu niskoenergetycznego kształtuje się na poziomie od 30 do 60 kWh/ (m²•rok). W przypadku budynku tradycyjnego wzniesionego zgodnie z obowiązującymi przepisami wartość ta wynosi od 90 do 120 kWh/ (m²•rok). Dom pasywny potrzebuje poniżej 15 kWh/ (m²•rok).

Charakterystyka domu niskoenergetycznego

• Obiekty wznoszone w standardzie domu niskoenergetycznego mają dobrą izolację przegród zewnętrznych i okna o niskim współczynniku przenikania ciepła. Szczególną uwagę poświęca się miejscom, w których na skutek przerwania ciągłości izolacji cieplnej mogą tworzyć się tzw. mostki termiczne.

• Stosunek powierzchni przegród zewnętrznych do kubatury budynku jest z reguły niższy niż w tradycyjnych obiektach.

• Pomieszczenia są tak usytuowane, by można było korzystać z energii słonecznej do ich dogrzewania i oświetlania.

• System wentylacji jest tak dobrany, aby wykorzystywać ciepło w powietrzu usuwanym na zewnątrz.

Technologie stosowane w domach niskoenergetycznych

Aby obniżyć zużycie energii, w domach nieskoenergetycznych, podobnie jak w domach pasywnych, powszechnie stosuje się kolektory słoneczne, pompy ciepła, rekuperatory czy gruntowe wymienniki ciepła służące do pozyskiwania energii termalnej ze źródeł odnawialnych.

Żródło: internet

Budynek autonomiczny...

Dom autonomiczny to budynek zaprojektowany tak, by mógł funkcjonować niezależnie od zewnętrznej infrastruktury, to jest bez dostarczania z zewnątrz energii elektrycznej, wody oraz bez odbierania ścieków i kanalizacji burzowej.

Czytaj więcej...

Podczerwień...

Podczerwień...

(promieniowanie podczerwone) (ang. infrared, IR) – promieniowanie elektromagnetyczne o długości fal pomiędzy światłem widzialnym a falami radiowymi. Oznacza to zakres od 780 nm do 1 mm.

Każde ciało o temperaturze większej od zera bezwzględnego emituje promieniowanie cieplne (zobacz ciało doskonale czarne). Już w temperaturze kilku kelwinów ciała emitują promieniowanie elektromagnetyczne w zakresie dalekiej podczerwieni, ciała o temperaturze pokojowej emitują najwięcej promieniowania o długości fali rzędu 10 μm. Przedmioty cieplejsze emitują więcej promieniowania i o mniejszej długości, co pozwala na ich łatwe wykrycie.

Żródło: internet

Pompy Ciepła...

Pompy Ciepła...

Pompy Ciepła - Solanka / Woda

Najczęściej stosowanym i najbardziej stabilnym źródłem ciepła jest grunt. Nazywana potocznie solanka, która jest mieszaniną propylenglikolu i wody cyrkuluje w układzie rur z PE stanowiących kolektor gruntowy. Istnieje co najmniej kilka rozwiązań i sposobów ułożenia kolektora gruntowego, najczęściej wykonywane to układ kolektora spiralnego, płaskiego lub sond pionowych.

Warunkiem zastosowania systemu gruntowego w układzie kolektora spiralnego lub płaskiego jest posiadanie odpowiedniej powierzchni gruntu do ułożenia rur kolektora. W bardzo dużym uproszczeniu można przyjąć, iż do ułożenia kolektorów w układzie poziomym potrzebujemy 3 większą powierzchnie niż chcemy ogrzać. W przypadku posiadania małej działki możemy zastosować sondy pionowe.

Wielkość kolektora gruntowego jest ściśle uzależniona od mocy pompy ciepła (dokładnie do mocy "chłodniczej" pompy ciepła w punkcie pracy S0/W35), jak również od rodzaju gruntu. Grunty wilgotne, gliniaste stanowią atrakcyjniejsze źródło ciepła niż grunty suche, piaszczyste. Grunty zawierające więcej składników mineralnych są lepszym źródłem od tych, w których tych składników nie ma, dlatego wielkość kolektorów gruntowych może być różna dla tej samej pompy ciepła. Systemu kolektorów gruntowych stosowane są w pompach od mocy kilku kW np. WPF5 5,8 kW S0/W35 do kilkuset kW w układach kaskadowych.

Pompy Ciepła - Woda / Woda
Bardzo dobrym nośnikiem ciepła są wody gruntowe, gdyż ich temperatury wahają się w granicach od 7,5 do 12 °C, dla układów typu woda/woda uzyskuje się bardzo wysokie współczynniki efektywności (przykład: pompa ciepła WPF13 W10/W35; moc grzewcza 17,1 kW; pobór mocy 3,0 kW; współczynnik efektywności COP 5,6).
Warunkiem jednak zastosowana takiego systemu jest odpowiednia wydajność warstwy wodonośnej w m³/h dla przykładu dla pompy ciepła WPF5 o mocy grzewczej 7,2 kW w punkcie pracy W10/W35 wymagany stały przepływ to 1,5 m³/h.
Bardzo ważnym aspektem są również parametry fizykochemiczne jakim musi odpowiadać woda, minimalna temperatura zastosowania około +7°C, prawidłowy układ to system dwóch studni - eksploatacyjnej i zrzutowej.

Przy wykorzystaniu wody jako źródła ciepła należy pamiętać o tym, iż zagadnienia wykorzystania wody, również energetycznego, ujęte są w Dzienniku Ustaw Nr 115 z dnia 11 października 2001; Ustawa z dnia 18 lipca 2001 r. Prawo wodne, co wymaga sporządzenia odpowiedniej dokumentacji - operatu wodnoprawnego.

W praktyce systemy woda / woda projektuje się i wykonuje w zakresie mocy od kilku do kilkuset kW.

Pompy Ciepła - Powietrze / Woda
Najprostszym i bardzo skutecznym rozwiązaniem jest wykorzystanie jako dolnego źródła dla pompy ciepła powietrza zewnętrznego - nawet o temperaturze dochodzącej do minus 20°C, np. pompa ciepła WPL18. Jest to dobre rozwiązanie w przypadku braku miejsca na umiejscowienie kolektora gruntowego, braku możliwości wykorzystania wód gruntowych. Rozwiązanie to bardzo często stosuje się tez wtedy, gdy jesteśmy zmuszeni zastosować ogrzewanie elektryczne, gdyż zawsze jesteśmy w stanie wygospodarować niewielką powierzchnię na posadowienie pompy np. na zewnątrz budynku.

Pompy ciepła na bazie powietrza mogą, w zależności od rozwiązań, pracować w systemach monowalentnych (dla obiektów nowoczesnych z małym zapotrzebowaniem energetycznym, około 50 W/m², 15W/m³, nawet do temperatury -18°C - pompy ciepła wyposażone są w układ rozmrażania parownika) lub w systemach biwalentnych.
W systemach biwalentnych, w zależności od rozwiązania, ustala się (na etapie doboru pompy ciepła) punkt biwalentny odpowiadający pewnej temperaturze zewnętrznej (np. + 2°C lub -7°C), przy której następuje załączenie drugiej wytwornicy ciepła. Rozwiązanie to jest bardzo korzystne inwestycyjnie, gdyż nie wymaga wykonywania rozległych prac gruntowych (układania kolektora, kopanie studni). Zaczerpnięcie powietrza dla potrzeb odpowiedniej pracy pompy ciepła jest zagadnieniem o wiele prostszym.

Firma STIEBEL ELTRON posiada w swoim programie sprzedaży pompy ciepła serii WPL, które można zainstalować na zewnątrz budynku nie prowadząc żadnych prac związanych z wykonaniem instalacji dolnego źródła.

Co powinien wiedzieć Klient kupując pompę ?

  Pytanie co powinno się wiedzieć chcąc zakupić pompę zawiera kilka bardzo istotnych zagadnień. Oczywiście musimy zacząć od funkcji, które ma spełniać pompa. W pierwszej kolejności odpowiemy sobie na pytanie, czy pompa ma tłoczyć wodę czystą, czy brudną, gdyż do tych dwóch rodzajów cieczy produkowane są różne produkty. Pompy do wody czystej umożliwiają pobieranie wody ze studni przydomowej, kiedy posesja leży na terenie nieuzbrojonym w sieć wodociągową. Mogą być wykorzystane zarówno do poboru wody, jak do podniesienia ciśnienia w instalacji wodnej. Do przetłaczania cieczy zanieczyszczonych stosuje się pompy do wody brudnej, różnią się one konstrukcją i materiałem, z którego są wykonane. Źródłem wody brudnej są najczęściej: umywalki, wanny, pralki, zlewozmywaki, itp. Pompy do wody brudnej nie są przeznaczone do wypompowania fekaliów, gdyż mają zbyt mały przelot. Do fekaliów przeznaczone są pompy z urządzeniem rozdrabniającym, które szczegółowo zostały przedstawione w artykule dotyczącym rozdrabniaczy wc.

Drugą kwestią, którą musimy ująć przy zakupie pompy, są jej parametry, przede wszystkim wydajność oraz wysokość podnoszenia. Wydajność jest miara ilości wody, którą pompa może przetłoczyć w ciągu godziny, natomiast wysokość podnoszenia jest to odległość, na jaka musi być przepompowana ciecz od źródła do punktu docelowego. Charakterystyki pompy najczęściej przedstawiają możliwości urządzenia, tzn. jaką wydajność osiągnie przy danej wysokości podnoszenia. Mając charakterystykę pompy możemy dobrać odpowiedni produkt do naszych potrzeb.

Jeśli mamy już określone potrzeby możemy dokonać wyboru pompy. Tutaj stajemy przed następnym dylematem, czy wybrać pompę głębinową, czy niezatapialną. Pompy niezatapialne stosuje się do przetłaczania wody ze studni do głębokości zanurzenia do 20 m, a także do przetłaczania wody z cystern, zbiorników zaopatrzenia w wodę oraz do nawadniania. Mają kształt walca, a ich obudowa wykonana jest ze stali nierdzewnej lub tworzywa sztucznego. Jeśli jednak lustro wody w studni wierconej występuje zbyt głęboko, stosuje się wtedy pompę głębinową. Pompy głębinowe różnią się od niezatapialnych tym, że muszą być zanurzone co najmniej metr w wodzie. Jest to pompa o specjalnej konstrukcji z wodoszczelnym silnikiem, którą umieszcza się w studni. Korpus pompy stanowi tuleja stalowa, mosiężna lub żeliwna - z materiałów odpornych na korozję. Najniżej w tulei znajduje się silnik elektryczny, potem część ssawna z sitem wlotowym, wirniki i zawór zwrotny. Prąd doprowadzany jest do pompy za pomocą kabla, biegnącego od tablicy rozdzielczej. Silnik pompy ma zabezpieczenie przed brakiem fazy, przeciążeniem, spadkiem napięcia w sieci oraz suchobiegiem. Dobór powinien być dokonywany na podstawie przewidywanych warunków jej pracy tzn. zużycia wody oraz wysokości, na jaką woda będzie pompowana. Dane na temat pompy, tj. wydajność oraz wysokość podnoszenia przedstawia charakterystyka produktu, która umieszczona jest w karcie technicznej. Charakterystyka pokazuje zależność - im wyższa wysokość podnoszenia tym mniejsza wydajność pompy i odwrotnie im wyższa wydajność tym niższa wysokość podnoszenia.

Producenci pomp oferują gotowe do instalacji zestawy zaopatrujące w wodę, wyposażone w zbiornik hydroforowy z wyłącznikiem ciśnieniowym lub pływakiem sterującym pracą pompy i czujnik przepływu. Niektóre pompy głębinowe i niezatapialne dają możliwość rozbudowy do takiego urządzenia.

Specjaliści z firmy Grundfos opracowali kwestie mające wpływ na prawidłowe działanie pompy, które to przedstawiamy poniżej:

·        Co to jest uderzenie hydrauliczne i co jest jego przyczyną?

Uderzenie hydrauliczne jest to nagły skok ciśnienia wywołany przez gwałtowną zmianę prędkości wody w instalacji rurowej. Uderzeniu hydraulicznemu często towarzyszą odgłosy podobne do uderzenia młotkiem rury. Wstrząs hydrauliczny może uszkodzić rurę, zerwać połączenia i zniszczyć pompę i/lub silnik. W takim przypadku należy skontaktować się z instalatorem w celu usunięcia problemu.

·        Co to jest kawitacja?

Kawitacja - polega ona na gwałtownym parowaniu wody w niskiej temperaturze wskutek podciśnienia w rurociągu ssawnym. Wydzielające się przy tym pęcherzyki pary niszczą materiał rurociągu, obudowy pompy oraz wirnika.

·        Czym jest krzywa NPSHR?

Krzywa NPSHR (Net Positive Suction Head Required - „wymagana antykawitacyjna wysokość ssania") pokazuje wielkość wysokości ssania, wyrażoną w metrach słupa wody, wymaganą indywidualnie dla każdej pompy w zależności od krzywej charakterystyki wydajności pompy, uniemożliwiającej odparowanie i kawitację wewnątrz pompy.

·        Co stanie się kiedy pompa eksploatowana jest poza krzywą pompy? (tzn. na prawo lub na lewo od krzywej pompy).

Specjaliści z Grundfos twierdzą, że zarówno pierwsza, jak i druga sytuacja są bardzo niekorzystne dla pompy. Praca pompy na prawo od krzywej charakterystyki oznacza, że pompa pracuje z większą wydajnością niż jest dla niej przewidziana. Eksploatowanie w takich warunkach może doprowadzić zarówno do uszkodzenia silnika jak i samej pompy. Praca pompy na lewo od krzywej charakterystyki oznacza, że urządzenie pracuje przy dużej wysokości podnoszenia i małej lub zerowej wydajności. Wysokie ciśnienie w pompie kieruje w dół stos wirników i wzrasta w ten sposób nacisk na łożyska silnika. W warunkach ekstremalnych może to być przyczyną uszkodzenia zarówno silnika jak i pompy. Jeśli wydajność jest mniejsza niż wymagany minimalny przepływ, ciecz w pompie może zostać przegrzana i pompa może ulec uszkodzeniu. Pompa musi pracować w zakresie pomiędzy jej minimalną i maksymalną wydajnością, najlepiej jeśli punkt pracy zbliżony jest do punktu najwyższej sprawności, gdyż zapewnia to długi czas eksploatacji pompy i zmniejsza zużycie energii.

·        Co to jest suchobieg i czy pompa może pracować na sucho?

Suchobieg - występuje w przypadku, kiedy lustro wody obniży się na tyle, że pompa nie może zassać wody. Spowoduje to przerwanie strumienia cieczy, co w konsekwencji pracę pompy na tzw. suchobiegu. Praca pompy na sucho może zniszczyć uszczelnienie mechaniczne, pompę i silnik. Napływ w danej instalacji musi zapewnić minimalny poziom wody wymagany dla pompy. Zanim rozpocznie się eksploatację pompy należy zweryfikować specyfikę instalacji z informacjami podanymi w katalogach i instrukcji montażu i obsługi.

·        Jaka jest dopuszczalna temperatura tłoczonego medium?

Maksymalna temperatura robocza medium jest uzależniona od sposobu eksploatacji, czy pompa pracuje w sposób ciągły, czy przerywany oraz czy jest w pełni zanurzona. Dla pewności należy skonsultować się z producentem.

·        Co się stanie jeżeli pompa nie jest poprawnie odwodniona i nastąpi zamarznięcie?

Zostaną uszkodzone elementy pompy, co będzie wymagało naprawy w serwisie.

·        Dlaczego podczas pracy silnik nagrzewa się?

Według specjalistów z firmy Grundfos dzieje się tak, ponieważ zostały zmodernizowane konstrukcje i technologie produkcji. Obecnie jest naturalne dla wielu silników, że mogą podczas pracy być bardziej nagrzane niż bywało w przeszłości. Faktycznie, nie jest już niezwykłe, że na powierzchni nowszych silników temperatura może osiągnąć 90°C (194°F) przy zapewnieniu równie długiego okresu eksploatacji jak dla silników produkowanych w przeszłości. To oznacza, że "gorący" silnik nie koniecznie oznacza występowanie jakiś problemów. Jednak, jeśli silnik nagrzewa się nadmiernie, to tego przyczyna może być następująca:
- elektryczna: zbyt niskie lub wysokie napięcie, niestabilny prąd zasilania trójfazowego lub ubytek oporności izolacji;
- otoczenie: wysoka temperatura otoczenia, brak wentylacji, położenie wysoko nad poziomem morza (mała gęstość powietrza);
- mechaniczna: nadmierne obroty, zbyt niski lub zbyt wysoki przepływ, podwyższone tarcie w uszkodzonej mechanicznie pompie, wysoka lepkość cieczy lub jej gęstość.

·        Jakie znaczenie ma rura obejścia (bypass) i jej właściwe zwymiarowanie?

Inżynierowie z firmy Grundfos twierdzą, że w pompach, dla zapewnienia ciągłego odpowiedniego chłodzenia i smarowania wymagane jest zapewnienie odpowiedniego minimalnego przepływu cieczy. Niewystarczające chłodzenie i smarowanie może doprowadzić do przegrzania, zużycia łożysk, tarcia powierzchni czołowych uszczelnień, przecieków na uszczelnieniu i ostatecznie może być przyczyną przedwczesnego uszkodzenia pompy. Układ bypass'u powinien być montowany jeśli nie ma możliwości ciągłego zapewnienia pracy pompy powyżej minimalnego wymaganego przepływu. Układ bypass'u powinien być wyprowadzony z odpowietrzenia (uszczelnienia wału pompy) lub ze strony tłocznej pompy i doprowadzony w odpowiedniej odległości przed stronę ssącą Pompy, lub wprowadzony do zbiornika, aby zapewnić schłodzenie cieczy. Ciecz z rury obejściowej musi mieć możliwość schłodzenia zanim ponownie powróci do pompy w celu zabezpieczenia pompy przed przegrzaniem. Dlatego nigdy nie należy przyłączać rury obejściowej bezpośrednio przed pompą. Poprawnie zwymiarowany bypass powinien zapewnić minimalne przepływy przez pompę, zgodnie z opisem podanym w instrukcji dla każdej pompy.

Powyższe kwestie na pewno zaoszczędzą Państwu czasu oraz pomogą uniknąć błędów przy doborze pompy. Jednakże prawidłowe zaprojektowanie systemu tłoczenia wymaga współpracy z doświadczonym instalatorem, aby system działał bezawaryjnie i z zachowaniem ekonomiki zużycia energii, co pozwoli ograniczyć zbędne koszty.

Źródło: Internet

Rekuperator...

Rekuperator...

Jak działa rekuperator ?

Najnowocześniejsze systemy wentylacji oparte są dziś o rekuperatory (centrale wentylacyjne). Do wyboru mamy wiele typów urządzeń o różnych wydajnościach wydatku powietrza wentylacyjnego, w zależności od kubatury pomieszczeń, które chcemy zaopatrywać w świeże powietrze. Oprócz podstawowej funkcji, jaką jest nawiewanie świeżego powietrza i wywiewanie zużytego (wentylacja nawiewno-wywiewna) z pomieszczenia, rekuperator pozwala na ogrzanie powietrza nawiewanego, jego filtrowanie, sterowanie intensywnością wymiany powietrza w zależności od aktualnych potrzeb. Jak działa rekuperator, jaka jest budowa rekuperatorów dowiemy się z poniższego artykułu.

Zasada działania rekuperatora
Wymiana powietrza w pomieszczeniach z zastosowaniem rekuperatora polega na usunięciu powietrza zużytego i dostarczeniu świeżego o odpowiednich parametrach. Zużyte powietrze systemem kanałów transportowane jest do rekuperatora, gdzie podlega filtrowaniu i wyrzucane jest przez kanał wylotowy na zewnątrz budynku. Świeże powietrze kanałem wlotowym zasysane jest do wnętrza urządzenia gdzie przechodzi przez filtry, które wyłapują drobiny kurzu oraz alergeny, pyłki traw i drzew. Następnie powietrze przechodząc przez wymiennik ciepła ogrzewane jest ciepłem oddanym przez powietrze usuwane (ALE SIĘ Z NIM NIE MIESZA !!!). Podgrzane powietrze tłoczone jest następnie do wentylowanych pokoi, sal czy biur. Ilość powietrza nawiewanego i wywiewanego jest jednakowa.

Budowa rekuperatora
Obudowa rekuperatora, be znaczenia z jakich materiałów jest wykonana, powinna charakteryzować się doskonałymi właściwościami tłumienia drgań, hałasu od 200Hz do 10000Hz, dużą sztywnością, niewielkim ciężarem oraz odpornością na warunki atmosferyczne i promieniowanie UV. Rekuperatory posiadają szczelne pokrywy inspekcyjne służące do okresowych przeglądów urządzenia, czyszczenia i wymiany filtrów. Wnętrze obudowy często jest ocieplone termicznie i wygłuszone akustycznie.

Krzyżowy wymiennik ciepła
Większość rekuperatorów posiada indywidualnie opracowany przez producenta wymiennik ciepła. Szczególny nacisk producenci kładą na uzyskanie jak największej sprawności temperaturowej wymiennika. Konstrukcja wymiennika powinna umożliwiać jego bezproblemowe okresowe mycie.
W okresie letnim, kiedy odzysk ciepła z powietrza wywiewanego nie jest wymagany, blok wymiennika powinniśmy mieć możliwość zastąpienia przez tzw. blok letni, co pozwoli na zwiększenie przepływu powietrza i może dać efekt chłodzenia w gorące dni. Blok letni umieszcza się w miejsce wymiennika krzyżowego. Blok ten zazwyczaj jest dostarczany wraz z rekuperatorem.

Wentylatory
Każdy rekuperator zaopatrzony jest w wentylatory. Rodzaj i wielkość wentylatorów dla poszczególnych rekuperatorów zazwyczaj jest dobrana w celu optymalizowania parametrów zużycia energii, a także poziomu emitowanego dźwięku. Jakość użytych wentylatorów wpływa na czas bezawaryjnej pracy rekuperatorów i emitowany hałas.

Filtry powietrza
Rozwiązania konstrukcji filtrów powietrza w zależności od producenta mogą być różne. Część oferowanych na rynku rekuperatorów posiada kasety filtracyjne, inne posiadają natomiast prostokątne wkłady filtracyjne z typowej włókniny filtracyjnej EU4 o budowie progresywnej. To drugie rozwiązanie jest lepsze i zapewnia:
#niewielki opór początkowy (brak turbulencji powietrza),
# niski koszt wymiennych wkładów,
# uniezależnienie się użytkownika od serwisu.

Aby zapewnić sobie powietrze bardziej oczyszczone powinniśmy wybierać urządzenia z możliwością stosowania filtrów powietrza klas wyższych, np. EU7.

Sterowanie i automatyka
O wygodzie użytkowania rekuperatora w dużym stopniu decyduje układ sterowania. W zależności od stopnia zaawansowania sterownika, jego zaawansowania, a także rodzaju rekuperatora mamy do dyspozycji takie opcje jak:
# kilka zakresów wydajności wentylacji,
# zdefiniowane przez producenta programy wentylacji pomieszczeń,
# możliwość definiowania własnych programów wentylacji pomieszczeń,
# funkcję wietrzenia z regulowanym czasem,
# informację o konieczności wymiany filtrów powietrza,
# sterowanie pracą elektrycznej nagrzewnicy powietrza,
# współpraca rekuperatora z okapem kuchennym,
# automatyczne sterowanie wydajnością wentylacji na podstawie wilgotności lub stężenia dwutlenku węgla CO2.

Oszczędność czyli rekuperacja, odzysk ciepła w liczbach

Policzmy sobie szacunkowo ile potrzeba energii do grzania powietrza wentylacyjnego w domu o kubaturze np. 500 m³.

Przyjmijmy 0,5 wymiany na godzinę czyli 250 m³/h.
Ciepło potrzebne do ogrzania powietrza wentylacyjnego Q=0,34V*ΔT [W].
Przyjmijmy, że mieszkamy na wschodzie Polski i nasz sezon grzewczy zaczyna się we wrześniu i obejmuje 5 dni, potem X, XI, XII, I, II, III, IV, i w maju tez 5 dni grzania.

Opierając się na normie PN – B-02025 obliczamy ciepło potrzebne do ogrzania powietrza wentylacyjnego i otrzymujemy wartość Q=7 828 kWh na cały sezon grzewczy.

Przeliczając to na nośniki energii otrzymamy:

Ilość energii elektrycznej jaką zużyje centrala wentylacyjna (do napędu wentylatorów) wyniesie średnio ok. 895 kWh, a przeliczając to na pieniądze otrzymamy 358 zł. Musimy też sobie zdać sprawę, że część tej energii zostanie dodatkowo przekazana w formie ciepła do powietrza wentylacyjnego, czyli realny koszt napędu wentylatorów centrali jest niższy.

Widać zatem z wyliczeń, że koszty ogrzewania powietrza wentylacyjnego są zależne od paliwa, którym ogrzewamy nasz dom.

Wydatki nie są małe, ale rekuperacja ciepła z wentylacji może je ograniczyć. Oszczędność ciepła może wynieść od 70% do 95 % ilości jakie zużywa wentylacja. Odnosząc to do naszego przykładowego domu możemy zaoszczędzić od 1476 zł do 2966 zł rocznie. Dodatkowo możemy także poczynić oszczędności rezygnując w trakcie budowy z murowanych szybów i kominów wentylacyjnych. Okna nie muszą mieć mikrowentylacji, nawet nie wszystkie muszą być otwierane. Dodatkowo montowany kocił może mieć mniejszą moc ( bo redukujemy straty ciepła), możemy zmniejszyć ilość grzejników.

A co zyskujemy dodatkowo?

Przeliczając oszczędność na pieniądze widzimy konkret, ale zyskujemy coś jeszcze – lepsze zdrowie.
Nawiewamy do domu wciąż świeże powietrze, usuwamy zużyte a wraz z nim znaczną ilość alergenów, grzybów, roztoczy.
Przebywając w pomieszczeniach zamkniętych wciąż narażeni jesteśmy na kontakt z powietrzem o małej jonizacji ujemnej, przesiąkniętym "wyziewami" z tworzyw sztucznych, mebli, dywanów, detergentów itp. Dlatego zdając sobie z tego sprawę musimy szczególnie dbać o jego wymianę.
Czyste powietrze potrzebne jest nam jak czysta woda – nie da się bez niego żyć.
Dlatego zadbajmy by w naszych domach go nie brakowało. Jak już nie jednokrotnie wspominaliśmy na naszych stronach i w rożnych artykułach – we współczesnym budownictwie energooszczędnym nie da się stosować już wentylacji grawitacyjnej, ona nie dostarczy już odpowiednich ilości świeżego powietrza.
Tylko nawiewno-wywiewna wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła może wydajnie i oszczędnie zapewnić nam odpowiednie ilości świeżego i dodatkowo przefiltrowanego powietrza.

Źródło: Internet

Kolektory Słoneczne...

Kolektory Słoneczne...

Wiemy już, że najbardziej opłacalny jest układ wspomagający podgrzewanie ciepłej wody użytkowej. Ale jaki konkretnie? Duży i drogi czy mały i tani? Który się będzie bardziej opłacać? Aby odpowiedzieć na to pytanie proszę prześledzić z nami dwie skrajności:

• Możemy zastosować układ solarny bardzo duży. Tak duży, że jest w stanie nawet całkowicie podgrzewać ciepłą wodę w środku zimy w 100% (kiedy tylko niektóre dni są słoneczne, słońce jest nisko, a kolektor solarny pracuje na mrozie) bez dodatkowego źródła ciepła np. kotła gazowego czy olejowego. Intuicyjnie nawet można stwierdzić, że taki duży układ (za który trzeba wydać bardzo dużo pieniędzy) będzie wyjątkowo za duży latem, a nasze pieniądze nie będą pracowały cały rok. Czyli byłaby to inwestycja nieefektywna. Mało tego, takie zaprojektowanie systemu powodowałoby znaczny spadek jego żywotności z powodu wysokich dodatkowych obciążeń termicznych instalacji.

• Można zastosować układ solarny bardzo mały, tak aby podgrzewał tylko małą część ciepłej wody jaką potrzebujemy każdego dnia np. 10%. Na pewno taki układ byłby bardzo tani. Nawet intuicyjnie jednak można stwierdzić, że w takim wypadku coś by nam przeszło koło nosa (przeszłaby nam okazja zaoszczędzenia więcej niż te 10%). Wniosek z tego, że nie opłaca się mieć ani małego układu ani ogromnego, a coś pomiędzy nimi. Ale jaki? Okazuje się, że najlepszy jest umiar.

Aby dalej kontynuować konieczne jest wyjaśnienie pojęcia pokrycia z układu słonecznego. Przez pokrycie przez układ słoneczny rozumie się ile procent całej energii na podgrzanie zużytej ciepłej wody (w jakimś odcinku czasu) zostało podgrzanej przez energię słoneczną. Najczęściej mamy do czynienia z pokryciem rocznym (ile procent ciepłej wody w ciągu roku podgrzewa słońce) oraz  pokryciem dziennym (ile procent ciepłej wody w ciągu jednego dnia podgrzewa słońce).

Po wielu badaniach statystycznych i testach, naukowcy i praktycy doszli do wniosku, że w naszej części Europy w przypadku domów jedno- i dwurodzinnych najlepiej dobrać układ, który będzie spełniał następujące kryteria (dla założonych warunków użytkowania -warunki te są bardzo ważne i opisane w dalszej części opracowania):

• Układ solarny powinien w środku lata, w pełne słoneczne dni, zapewnić nie więcej niż 100% ciepłej wody ze słońca. Jeśli założymy, że dosłownie każdego słonecznego, letniego dnia chcemy mieć 100% pokrycia z układu solarnego, to tak naprawdę trzeba wybudować system, który będzie pokrywał ponad 100% średniego zapotrzebowania. Dlaczego ponad 100% średniego zapotrzebowania. Ponieważ zawsze trafiają się dni, w których z różnych powodów zużywamy więcej ciepłej wody niż to wcześniej zakładaliśmy, na przykład: przyjazd gości lub wielkie pranie i kompanie po powrocie z wakacji, itp.. Założenie 100% zawsze może łatwo doprowadzić do pozyskiwania energii słonecznej w nadmiarze. Z punktu widzenia ekonomicznego inwestycji należy uważać to za stratę. Dlatego też z punktu widzenia ekonomicznego lepiej jest założyć mniejszy niż 100% współczynnik średniego pokrycia dziennego niż 100% lub więcej. Ponadto, jeśli nawet dużo zainwestujemy i energia słoneczna w letnie, słoneczne dni będzie nam w każdej sytuacji podgrzewała 100% zużywanej ciepłej wody użytkowej, to dotyczyć to będzie tylko dni w pełni słonecznych. A przecież nierzadko każdy spotkał się w lecie z całym tygodniem brzydkiej pogody, gdzie nawet przyjęcie na zapas dwa razy większego układu solarnego nic by nie pomogło. Eksperci doszli więc do wniosku, że nie ma sensu inwestować bardzo duże pieniądze w układ solarny, który niezależnie od wszystkiego w letnie, słoneczne dni będzie dawać odpowiednią ilość ciepłej wody z energii słonecznej, skoro w takim deszczowym tygodniu i tak zawiedzie.

• Powyższe założenie (przyjęcie 100% dziennego pokrycia średniego zużycia ciepłej wody) prowadzi do doborów instalacji, które oszczędzają do około 60% energii jaką zużywamy w skali roku na potrzeby ciepłej wody użytkowej.

W związku z tym, iż energia słoneczna jest źródłem, które nie może być traktowane jako przewidywalne, pewne i zawsze dostarczające wymaganej ilości energii (zima, noc, pochmurne dni, duży rozbiór ciepłej wody użytkowej) zestaw solarny musi posiadać również drugie, dodatkowe (np. kocioł gazowy, kocioł na pelet, grzałka elektryczna, itp.) źródło energii, które będzie w stanie zapewnić dogrzanie wody niezależnie od pogody, ekspozycji słonecznej kolektora słonecznego i chwilowo ponadnormatywnego zużycia wody.

Aby pewnie pracować, układ solarny jest więc systemem czerpiącym energię z dwóch źródeł ciepła (podobnie jak samochód hybrydowy). W lecie energia solarna jest wiodącym źródłem ciepła a drugie źródło ciepła je wspomaga. Natomiast w zimie drugie źródło ciepła jest wiodącym źródłem ciepła a energia solarna je wspomaga. Praktycznie zawsze oba źródła energii pozostają w gotowości i są w jakiejś części wykorzystywane.

Źródło: Internet