Najczęstsze pytania

Ostatecznie koszty będą zależeć od zakresu prac remontowych w budynku. Na pewno niższy koszt będzie dotyczył zakupu powietrznej pompy ciepła, gdyż koszt pompy ciepła gruntowej trzeba zwiększyć o koszty wykonania dolnego źródła ciepła – sond pionowych lub kolektora poziomego, a to w tej wielkości budynku koszt około 20-30 tys. zł. Zabudowa pompy ciepła powietrze/woda jest łatwa do przeprowadzenia. Jednostka zewnętrzna pompy ciepła PCCO SPLIT jest ustawiana bezpośrednio przy ścianie budynku, nie wymagając żadnych poważniejszych prac budowlanych. Patrząc na opinie z forów internetowych, można szacować takie koszty na około 25-30 tys. złotych. Dodatkowym kosztem może być wymiana systemu ogrzewania. Najlepiej skorzystać z wyceny firm instalacyjnych, które które na miejscu ocenią zakres prac i zaproponują dobór odpowiednich urządzeń.

Wszystko zależy od dostępu do paliwa. Jeśli łatwe będzie podłączenie do sieci gazociągowej, to ze względów ekonomiki, komfortu użytkowania, łatwości serwisowania itp., na pewno warto skorzystać z obecnego już standardu – gazowego kotła kondensacyjnego. Można łatwo połączyć jego pracę z kolektorami słonecznymi przy zastosowaniu podgrzewacza biwalentnego (2 wężownice). Przy takiej powierzchni domu jest szansa wówczas na niższe całoroczne rachunki za gaz ziemny – poniżej 1200 m³/rok, dzięki czemu realnie zmniejszą się rachunki w taryfie zakupowej W-2 (niższe opłaty stałe niż w „standardowej” taryfie W-3). Jeśli dom oddalony jest od sieci gazociągowej to pozostaje wybór pomiędzy kotłem na paliwo stałe lub pompą ciepła. Tu decyzja wynika z rozpatrzenie wielu kryteriów technicznych, cenowych i użytkowych. Sam system grzewczy powinien być niskotemperaturowym – najkorzystniej w formie ogrzewania podłogowego, szczególnie przy zastosowaniu kotła kondensacyjnego lub pompy ciepła.

Pozornie te 2 systemy nie są ze sobą związane, jednak rekuperacja jest nieodzowna, aby z zapewnieniem wysokiej jakości powietrza, zapewnić niskie zapotrzebowanie ciepła budynku. Przy wentylacji naturalnej mamy do czynienia albo z niedoborem świeżego powietrza (włącznie z syndromem tzw. chorego budynku), albo z nadmiernym wietrzeniem (liczba wymian powietrza przy otwarciu okien sięga 10-40 krotności kubatury pomieszczenia, zamiast standardowej 0,5-1,0 krotności). Warto więc zastosować wentylację z odzyskiem ciepła – przy prawidłowym jej wykonaniu, każdy użytkownik (przynajmniej z własnego doświadczenia i użytkowania przez autora odpowiedzi) docenia najwyższy poziom komfortu pod względem cieplnym i jakości powietrza. W zasadzie dzisiejsze budynki budowane w sposób szczelny w ogóle nie powinny być pozbawione wentylacji mechanicznej.

Pompa ciepła wody użytkowej z wbudowanym podgrzewaczem jest chętnie wybierana gdy  podstawowym źródłem ciepła jest kocioł na paliwo stałe. Straty rozruchowe i postojowe są dla takich kotłów w sezonie letnim bardzo wysokie, a sprawność spada nawet do 40-50%. Korzystniej jest wtedy w okresie poza grzewczym wykorzystać pracę pompę ciepła. Z kolei nowoczesny wiszący kocioł gazowy cechuje się bardzo elastyczną pracą i dopasowaniem mocy do potrzeb także w sezonie letnim. Podgrzewanie wody nie powoduje znacznych strat rozruchowych i postojowych. Jeśli instalacja z panelami solarnymi (myślimy oczywiście o kolektorach słonecznych) nie zapewni 100-procentowego pokrycia potrzeb ciepła dla podgrzania wody w ciągu dnia, to kocioł gazowy będzie mógł sprawnie dogrzać wodę do żądanej temperatury. Nadmiar ciepła nie może być problemem jeśli dobór instalacji solarnej będzie przeprowadzony prawidłowo. Ochronę przed przegrzewaniem zapewnia odpowiednia budowa absorbera kolektora słonecznego (możliwość odpływu glikolu w stanie stagnacji). Także dobrej klasy automatyka jak np. Hewalex G422 czy G425 posiadają funkcję urlopową, która polega na m.in. na chłodzeniu nocnym wody w podgrzewaczu wody użytkowej. Ta funkcja jednak jest efektywna przy zastosowaniu kolektorów płaskich, które mogą oddawać w nocy ciepło do otoczenia. Trzeba też wspomnieć o możliwości zmniejszenia zużycia gazu ziemnego poniżej 1200 m³/rok, co jest dla powierzchni domu rzędu 140 m² bardzo realne. Wówczas z typowej taryfy W-3 można przejść na taryfę W-2, co wyraźnie obniży koszty zakupy gazu dla domu (niższe opłaty stałe).

Jeżeli oczywiście nie popełniono błędów projektowych lub wykonawczych to użytkownicy są bardzo zadowoleni z faktu korzystania z gruntowej pompy ciepła (pompa ciepła solanka/woda). W jednej z naszych realizacji u klienta zamieszkującego dom o powierzchni 220 m², wykonany w standardzie nawet lepszym niż niskoenergetyczny NF40 (wskaźnik zapotrzebowania ciepła 40 kWh/m²rok), zastosowano gruntową pompę ciepła o mocy grzewczej 10 kW (ze względu na podwyższone wymagania komfortu dla wody użytkowej). W gruncie piaszczysto-gliniastym wykonano 3 odwierty (sondy pionowe) o łącznej długości 210 m. Dobór wykonano z marginesem bezpieczeństwa (nie „na styk”). Pracę pompy ciepła wspomaga instalacja solarna z 2 kolektorami płaskimi, która szczególnie poza okresem grzewczym wspomaga podgrzewanie ciepłej wody użytkowej. Odciąża to pompę ciepła, pozwala na bardzo dobrą regenerację dolnego źródła ciepła, ponieważ pompa ciepła pracuje niecałe 1800 godzin rocznie (standardowo pompy ciepła pracują ok. 2200-2400 godzin rocznie). W budynku panuje wysoki komfort cieplny (temperatura 21-22ºC), dzięki zastosowaniu ogrzewania podłogowego oraz wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła (rekuperacja). Dodatkową dużą zaletą rozwiązania jest możliwość taniego chłodzenia budynku latem. Wystarczy praca 2 pomp obiegowych (w dolnym źródle ciepła i po stronie odbioru chłodu), aby wykorzystywać chłód z gruntu do schładzania powietrza wentylacyjnego. Koszty takiego chłodzenia są wielokrotnie niższe niż klimatyzacji, przy czym należy wziąć pod uwagę, że ma ono niższą wydajność chłodniczą i zalecane jest stosowanie dodatkowych osłon przeciwsłonecznych. Efektywność pracy pompy ciepła SCOP wynosi ok. 4,5, co przekłada się na koszty eksploatacyjne rzędu 1800 zł/rok (ogrzewanie + ciepła woda). Opisane rozwiązanie jest przykładem zastosowania naszej pompy ciepła, ale pokazuje jak wiele korzyści można uzyskać stosując w ogóle pompę ciepła w budynku – nie tylko do ogrzewania, ale i chłodzenia budynku.

Należy stwierdzić, że pompa ciepła powietrze-woda nie będzie mogła samodzielnie dostarczyć wymaganą dla budynku ilość ciepła, tym bardziej że system grzewczy oparty o zastosowanie grzejników wymaga wyższych temperatur zasilania. Z własnych kalkulacji wynika, budynek o powierzchni 300 m² zużywający w ciągu roku 10 ton pelletu cechuje się przeciętną izolacją cieplną, a wskaźnik sezonowego zapotrzebowania ciepła wnosi około 140 kWh/m²rok. Dzienne zużycie wody użytkowej nie powinno przekraczać 300 litrów. Koszty eksploatacji kotła na drewno powinny wynieść około 8.200 zł brutto (cena pelletu: 820 zł/t). Aby koszty ogrzewania domu przy zastosowaniu pompy ciepła były niższe, musiałaby ona pracować z rocznym współczynnikiem efektywności (SCOP) powyżej 3,3. W naszym klimacie taka efektywność SCOP jest jednak osiągalna dla pomp ciepła typu solanka/woda. Pompa ciepła powietrze-woda przy współpracy z instalacją grzejnikową będzie uzyskiwać niższe współczynniki efektywności SCOP. Koszty wytworzenia ciepła przez kocioł na pellety i przez pompę ciepła powietrze-woda o chwilowej efektywności COP = 3,0 będą porównywalne (około 0,18 zł kWh). Jeżeli pompa ciepła będzie pracować z efektywnością COP = 4,0 to koszty wytworzenia ciepła będą niższe o około 20% w porównaniu do kotła na pellety. To także wskazuje na możliwość zbudowania tzw. instalacji hybrydowej – połączenia pompy ciepła z kotłem na pellety. Pompa ciepła powietrze-woda mogła by pracować do temperatury zewnętrznej rzędu +5°C, a przy niższej do pracy włączany byłby kocioł na drewno. Temperatury w sezonie grzewczym powyżej + 5°C stanowią około 40% czasu i w tak długim czasie powietrza pompa ciepła powinna pozwolić na samodzielne pokrycie potrzeb ciepła budynku. Optymalnym rozwiązaniem w przypadku kotła na paliwo stał może być zastosowanie instalacji solarnej, która bezpośrednio ograniczy pracę kotła szczególnie poza sezonem grzewczym. W takim okresie kocioł na paliwo stałe cechuje się znacznie obniżoną sprawnością pracy z uwagi na wysokie straty rozruchowe i postojowe. Tak więc warto rozważyć wsparcie pracy kotła przez zastosowanie prostej i taniej w inwestycji instalacji solarnej przeznaczonej do podgrzewania wody użytkowej lub też ewentualnie do wspomagania ogrzewania domu.

Koszty montażu zależą od warunków zabudowy i zakresu prac zarówno w przypadku kolektorów słonecznych, jak i pomp ciepła. W tym zakresie należy uzyskać wycenę bezpośrednio od firmy instalacyjnej i najlepiej po przeprowadzeniu wizji lokalnej w miejscu inwestycji. Koszty eksploatacji są w przypadku instalacji solarnej najniższe spośród wszystkich źródeł ciepła. W sprzyjających warunkach w okresie letnim, przy podgrzewaniu 300 litrów wody dziennie, koszt eksploatacji instalacji solarnej nie powinien przekroczyć 7 zł miesięcznie, gdy dla porównania – bojlera elektrycznego około 220 zł, a pompy ciepła około 60 zł. Koszt montażu pompy ciepła wody użytkowej powinien być z kolei niższy, gdyż unika się prac na dachu i prowadzenia przewodów.

Decyzję o wyborze źródła ciepła rzeczywiście należy podejmować na etapie wstępnym wykonania projektu budynku. Pozwala to obniżyć koszty inwestycji dzięki pominięciu szeregu prac związanych np. przyłączami (gazociąg), kominami, kotłownia, itd. Wybór typu pompy ciepła i dobór jej mocy grzewczej należy przeprowadzić bardzo starannie. Nie ma tu raczej miejsca na taką tolerancję mocy jak w przypadku kotła grzewczego. Dlatego uwzględniając pełną informację o standardzie energetycznym budynku, jego lokalizacji, a także wymaganiach mieszkańców, można korzystając z programu doborowego (np. WP-OPT) dokonać szczegółowych obliczeń.

Pompa ciepła powietrze/woda, np. typu Split może zapewnić samodzielne ogrzewanie budynku, jeśli jest on wykonany w odpowiednim standardzie energetycznym (np. WT 2017) i korzysta z niskotemperaturowego systemu grzewczego. Wszystko zależy od doboru, czy przy temperaturze obliczeniowej (w większości kraju III strefa: min. – 20 stopni na zewnątrz), obniżona moc grzewcza pompy ciepła wystarczy dla pokrycia potrzeb cieplnych budynku. Jeśli nie, to najczęściej wystarczy okresowe wsparcie pracy pompy ciepła przez wbudowaną grzałkę elektryczną. Jej moc w przypadku pomp ciepła Hewalex PCCO SPLIT wynosi 3 lub 6 kW. Podgrzewają one bezpośrednio przepływającą przez pompę ciepła wodę grzewczą. Pompy ciepła PCCO SPLIT zależnie od typu mogą pracować nawet do -25 stopni na zewnątrz.

Jeśli chodzi o kolektory słoneczne, to polecanym typem są kolektory płaskie. We współpracy z pompą ciepła pozwolą ją odciążyć od pracy, skracając czas pracy sprężarki. Dodatkowo jeżeli współpracują z pompą ciepła gruntową (solanka/woda), to zapewniają korzystne warunki dla tzw. regeneracji cieplnej dolnego źródła ciepła. Temperatura gruntu (sondy pionowe lub kolektor poziomy) może szybciej i w większym stopniu powrócić do stanu wyjściowego sprzed sezonu grzewczego. Wpływa to dodatkowo na podniesienie średniorocznej sprawności pracy pompy ciepła.

Ogólnie uznaje się, że pompa ciepła jest szczególnie uzasadniona ekonomicznie i technicznie, gdy budynek nie posiada dostępu do gazu ziemnego. Wówczas takie paliwa jak gaz płynny, czy olej opałowy, mogą podwyższać koszty ogrzewania domu. Ceny tych „nie sieciowych” paliw ulegają wahaniom zależnie od sytuacji rynkowej i zwykle wyraźnie odbiegają od ceny gazu ziemnego. Paliwa stałe dobrej jakości, takie jak węgiel orzech, ekogroszek czy też pellety z drewna także nie należą do tanich i wymagają bardziej zaawansowanych konstrukcyjnie kotłów. Obsługa kotłów stałopalnych wiąże się zawsze z większym nakładem pracy. Nie można zapominać o najwyższych emisjach zanieczyszczeń powstających przy spalaniu paliw stałych.

Odpowiedź na pytanie o okres zwrotów kosztów przy zakupie pompy ciepła nie jest więc krótka. Należy uwzględnić szereg czynników. Na korzyść pompy ciepła na pewno przemawiają najniższe koszty wytwarzania ciepła, ale także niższy koszt budowy przyłączy budynku (jeśli rezygnuje się z podłączenia do sieci gazowej). Można też całkiem zrezygnować z budowy kominów (chyba, że w budynku przewidziany jest kominek i wentylacja grawitacyjna).

Pompa ciepła zwiększa korzystny efekt ekonomiczny jeśli chcemy latem chłodzić pomieszczenia. Zwykle dla chłodzenia zakupuje się oddzielne urządzenia do klimatyzacji. A więc może się okazać, że wariant kotła grzewczego i oddzielnego układu klimatyzacji będzie droższy w zakupie od pompy ciepła. Większość pomp ciepła może pracować w trybie zarówno grzania, jak i chłodzenia. Jeśli do tego wytwarzanie chłodu przez pompę ciepła będzie znacznie tańsze niż przez klimatyzator, to okres zwrotu kosztów ulegnie dalszemu skróceniu.

W przypadku pompy ciepła można mówić już o kilkuletnim okresie zwrotu kosztów, gdyż koszty eksploatacji tańszej w inwestycji pompy ciepła powietrze/woda (np. typu SPLIT) powinny być niższe o około 40-50% w stosunku do kotła na gaz płynny czy olej opałowy. W porównaniu do gazu ziemnego, czy też paliw stałych okresy zwrotu mogą być dłuższe niż kilkanaście lat, ale już w porównaniu do układu kocioł + klimatyzacja, skrócą się wyraźnie.

Określenie panele słoneczne nie jest precyzyjne, gdyż dla jednych oznacza kolektory słoneczne, a dla innych panele fotowoltaiczne. Jeśli chcemy zastosować kolektory słoneczne standardowo do podgrzewania wody użytkowej to zwykle wystarczy miejsce dla 3-4 kolektorów (dobór instalacji solarnej – zależnie od potrzeb wody), a więc potrzebna będzie powierzchnia dachu 7-9 m². Inaczej będzie przy panelach fotowoltaicznych, gdzie np. „standardowa podstawowa” instalacja do domu jednorodzinnego o mocy 3 kWp wymaga zastosowania 9 paneli PV o łącznej powierzchni brutto rzędu 15 m². Dla samego montażu kolektorów na budynku nie ma specjalnych wymagań co do zgody na budowę. Na pewno warto przy okazji wymiany dachu od razu przewidzieć montaż uchwytów mocujących tak, aby łatwo zainstalować później panele słoneczne (kolektory słoneczne lub panele fotowoltaiczne). To obniży koszty i wyeliminuje ryzyko późniejszych uszkodzeń dachu. Oczywiście od razu należy dobrać wielkość instalacji i doprowadzić odpowiednią średnicę rur w przypadku kolektorów słonecznych.

Sama instalacja solarna nie zapewni samodzielnie ogrzewania domu. Co prawda buduje się takie domy w Europie Zachodniej, tzw. „domy solarne”, gdzie nawet 100% potrzeb rocznych dostarcza instalacja solarna, ale wymaga to zabudowy kilkudziesięciu m² powierzchni kolektorów i zastosowanie zbiornika buforowego wbudowanego w konstrukcję budynku. W naszych warunkach przewiduje się, ze pokrycie potrzeb rocznych dla wspomagania ogrzewania domu i podgrzewania wody, może sięgać optymalnie do 20-30%.  Przede wszystkim należy zapewnić standard niskoenergetyczny budynku i zastosować instalację ogrzewania podłogowego lub ściennego. Należy też uwzględnić specyfikę pracy w okresie letnim. Nie można zwiększyć nadmiernie powierzchni kolektorów słonecznych, jeśli latem nie będzie odbioru ciepła np. przez basen sezonowy. Dlatego dobierana powierzchnia kolektorów płaskich nie powinna przekraczać 0,05 do 0,07 m² na m² powierzchni ogrzewanej domu. Koszty instalacji solarnej można określić w łatwy sposób, np. na podstawie oferty gotowych zestawów solarnych. Przykładowo kompletny zestaw solarny z podgrzewaczem uniwersalnym INTEGRA 500/120 i 5 kolektorami płaskimi KS2100 TLP AC o łącznej powierzchni absorbera 9 m² kosztuje 13.760 zł netto (stan na 06.2016). Koszt zostaje zwiększony ze względu na zakup uchwytów mocujących do dachu i orurowania (łącznie ok. 2-3 tys. zł). Oczywiście w sezonie zimowym trzeba ogrzewać dom konwencjonalnym źródłem ciepła, np. kotłem gazowym. Instalacja solarna służy jedynie do wspomagania ogrzewania budynku. Jakie kolektory słoneczne wybrać? Płaskie czy próżniowe? Ze względów technicznych i cenowych preferowane jest stosowanie kolektorów płaskich. Kolektory próżniowe dobrej klasy mogą uzyskiwać więcej ciepła zimą, ale przeszkodą jest w naszym klimacie długotrwałe zaleganie śniegu i szronu (niskie straty ciepła i brak rozmrażania rury szklanej).

W przypadku dystrybutorów i instalatorów firmy Hewalex może być oferowana opcja zakupu samych urządzeń – instalacji solarnej, pompy ciepła itp. Na obecną chwilę (stan na 01.2016) kupno kolektorów słonecznych bez wykonania usługi montażu wiąże się z płatnością standardowej (23%) stawki podatku VAT, zamiast stawki podatku jak dla zakupu z usługą (8%). Możliwe jest później rozliczenie różnicy w stawce podatku, jeśli klientowi  przysługuje prawo do takiego odliczenia w ramach rocznego zeznania podatkowego. Ważne jest jednak, aby zakup dotyczył nie samych kolektorów słonecznych, a kompletnego zestawu solarnego. Według przepisów podatkowych prawo zwrotu kwoty wynikającej z różnicy wysokości stawki VAT przysługuje na cały system solarny (same kolektory słoneczne nie są objęte takimi warunkami). Kupno kolektorów słonecznych wraz z usługą montażu jest jednak zalecanym rozwiązaniem ze względów praktycznych. Warto jest jednak skorzystać z usług doświadczonej firmy instalacyjnej, dla zapewnienia poprawności doboru i montażu instalacji solarnej. Jest to także istotne ze względu na późniejszą współpracę z firmą instalacyjną w zakresie przeglądów serwisowych („preferencje dla stałego klienta”).

Wszystko zależy od dostępu do paliwa. Jeśli łatwe będzie podłączenie do sieci gazociągowej, to ze względów ekonomiki, komfortu użytkowania, łatwości serwisowania itp., na pewno warto skorzystać z obecnego już standardu – gazowego kotła kondensacyjnego. Można łatwo połączyć jego pracę z kolektorami słonecznymi przy zastosowaniu podgrzewacza biwalentnego (2 wężownice). Przy takiej powierzchni domu jest szansa wówczas na niższe całoroczne rachunki za gaz ziemny – poniżej 1200 m3/rok, dzięki czemu realnie zmniejszą się rachunki w taryfie zakupowej W-2 (niższe opłaty stałe niż w „standardowej” taryfie W-3). Jeśli dom oddalony jest od sieci gazociągowej to pozostaje wybór pomiędzy kotłem na paliwo stałe lub pompą ciepła. Tu decyzja wynika z rozpatrzenie wielu kryteriów technicznych, cenowych i użytkowych. Sam system grzewczy powinien być niskotemperaturowym – najkorzystniej w formie ogrzewania podłogowego, szczególnie przy zastosowaniu kotła kondensacyjnego lub pompy ciepła.

Dla zastosowania kolektorów słonecznych wymagane jest zabudowa w budynku podgrzewacza pojemnościowego wody, który jednak jest przeznaczony standardowo do współpracy z kotłem 1-funkcyjnym. Podgrzewa od ciepłą wodę użytkową poprzez wbudowaną w podgrzewaczu wężownicę grzejną. W przypadku kotła 2-funkcyjnego woda użytkowa jest podgrzewana bezpośrednio, przepływowo w samym kotle i nie jest gromadzona w podgrzewaczu. Oczywiście istnieją niestandardowe schematy instalacji solarnych współpracujących z kotłami 2-funkcyjnymi, ale propozycja rozwiązania jest uzależniona od sposobu regulacji temperatury ciepłej wody użytkowej podgrzewanej przepływowo w kotle wiszącym. Dla 3 osób można mówić o najmniejszym zestawie solarnym złożonym z 2 kolektorów płaskich o powierzchni absorbera 1,8 m2 każdy i podgrzewacza o pojemności 200-250 litrów. Wspomaganie ogrzewania domu w połączeniu z kotłem wiszącym 2-funkcyjnym będzie raczej trudne do zrealizowania ze względów praktycznych i ekonomicznych. Wymagane było by zastosowanie podgrzewacza uniwersalnego o pojemności co najmniej 400 litrów (Hewalex INTEGRA). Szczegółowe rozwiązanie techniczne będzie można skonsultować z naszym działem technicznym.

Zazwyczaj mała instalacja solarna dla podgrzewania wody użytkowej jest najbardziej opłacalna ekonomicznie. Instalacja przeznaczona do wspomagania ogrzewania wymaga większych nakładów finansowych i może być mniej sprawna jeśli poza sezonem grzewczym ciepło nie będzie wykorzystane np. dla podgrzewania wody basenowej. Okres zwrotu kosztów inwestycji zależy od tego jakie paliwo jest wykorzystywane do pracy kotła i jaką cechuje się on sprawnością pracy. Im droższe paliwo, tym krótszy będzie okres zwrotu kosztów inwestycji. Szczególnie warto więc stosować instalację solarną, gdy ogrzewanie budynku a także woda użytkowa jest podgrzewana np. przez kocioł na olej opałowy, gaz płynny lub elektrycznie. Przy gazie ziemnym czy też węglu okres zwrotu kosztów będzie nieco wydłużony, ale nadal w korzystnym zakresie kilkunastu lat (żywotność instalacji solarnej jest zakładana na minimum 20-25 lat). W okresie zimowym, w mroźne i słoneczne dni, kolektory słoneczne mogą pracować z wysoką efektywnością. Oczywiście zimowy dzień jest krótszy i do powierzchni absorbera dociera mniejsza ilość energii słonecznej, ale można się spodziewać co najmniej wstępnego podgrzania wody użytkowej. Zaleganie szronu i śniegu dotyczy przede wszystkim kolektorów próżniowych, które ze względu na niskie straty ciepła nie są stanie rozmrażać powierzchnię rur próżniowych. W krajach o podobnym do Polski klimacie, np. w Austrii, czy też w Niemczech, kolektorów próżniowych instaluje się niewiele (2-10% udziału w rynku, dane: estif.org). Wynika to z wieloletniego doświadczenia klientów, a także wyników badań wskazujących na fakt krótszej i mniej wydajnej pracy kolektorów próżniowych w okresie zimowym. Z kolei w okresie letnim wydajność pracy kolektora próżniowego jest porównywalna z kolektorem płaskim. A przy tym wysokiej klasy kolektory próżniowe są znacznie droższe w zakupie – w porównaniu do kolektorów płaskich nawet 5-6 razy w przeliczeniu na powierzchnię czynną (apertury). Należy więc w pierwszej kolejności rozważać stosowanie kolektorów płaskich ze względów techniczno-cenowych. Dla większości sytuacji ich zastosowanie przynosi najkorzystniejsze efekty ekonomiczne, także w przypadku wspomagania ogrzewania domu.

Takie rozwiązania solarnego wspomagania ogrzewania domu mają to do siebie, że ich efektywność zależy od bardzo wielu czynników i może się wahać w szerokim zakresie. Efektywność kolektora słonecznego będzie tym wyższa im będzie on pracował przy niższych temperaturach. Najkorzystniejsze efekty uzyskuje się więc gdy instalacja grzewcza będzie niskoparametrowa – podłogowa. Dużo zależy także od tego jaki będzie udział ciepła potrzebnego dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej, a także zagospodarowanie ciepła wytwarzanego poza sezonem grzewczym. Niewykorzystane nadwyżki ciepła znacznie obniżają efektywność roczną instalacji solarnej. Przyjmując korzystne założenia, że mamy instalacja ogrzewania podłogowego, a zużycie ciepłej wody użytkowej nie przekracza 200 litrów na dzień, można szacować, że uzysk ciepła powinien wynieść około 430 kWh/m2rok (na powierzchnię apertury). Pokrycie potrzeb cieplnych dla potrzeb CO/CWU łącznie powinno wynieść około 20%. Zróżnicowanie konstrukcji kolektorów próżniowych jest na rynku znaczne i z popularnymi kolektorami próżniowymi wyniki wstępnych symulacji (program GetSolar) dały wyniki, np. 310 kWh/m²rok (pokrycie 16%), 307 kWh/m²rok (22%), 231 kWh/m2rok (23%). Liczba rur nie jest tutaj jedynym wyznacznikiem, gdyż na rynku występują także znaczne rozpiętości w ich budowie – średnicach, długościach i powierzchni absorbera. Bardzo często popularne atrakcyjne cenowo kolektory próżniowe cechują się znacznie niższą efektywnością pracy w porównaniu z kolektorami płaskimi – zarówno w okresie zimowym, jak i letnim.

Zwrot kosztów inwestycji jest uzależniony od wielu czynników, m.in. ilości dziennego zużycia ciepłej wody, od rodzaju energii wykorzystywanej do celów grzewczych, przeznaczenia instalacji kolektorów (ogrzewanie wody użytkowej, ogrzewanie wody w basenie, wspomaganie c.o.).

Według naszych wyliczeń, najkrótszy okres zwrotu poniesionych nakładów, związany jest z najdroższym paliwem – energią elektryczną. Okres zwrotu nakładów poniesionych na instalację z kolektorami słonecznymi wspomagającą ogrzewanie wody użytkowej w przypadku stosowania energii elektrycznej jako paliwa z reguły nie przekracza 6-9 lat.

Właściwy dobór kolektorów do instalacji grzewczej jest uwarunkowany wieloma czynnikami, m.in. Jaka jest dzienna wielkość zużycia wody? Jakie jest przeznaczenie kolektorów słonecznych, tzn. do jakiego rodzaju instalacji kolektory będą wykorzystywane (ogrzewanie wody użytkowej, wspomaganie c.o., ogrzewanie wody w basenie). W przypadku przeznaczenia kolektorów do ogrzewania wody w basenach należy odpowiedzieć na szereg pytań, np. Czy jest to basen kryty czy otwarty? Jaka jest powierzchnia lustra basenu? Czy basen jest ogrzewany czy nie? Jaki rodzaj ogrzewania jest wykorzystany? Czy istnieje możliwość dopasowania do istniejącej instalacji grzewczej? Jaką kwotę jesteśmy w stanie przeznaczyć na inwestycję?

W instalacjach solarnych przeznaczonych do wspomagania ogrzewania wody użytkowej w budynkach jednorodzinnych kierujemy się następującymi wytycznymi: powierzchnia czynna kolektora na 1 osobę w rodzinie nie powinna przekraczać 1,5m². Wartość ta dotyczy instalacji najmniejszych składających się z dwóch kolektorów KS 2100. W instalacjach przeznaczonych dla rodzin wieloosobowych wskaźnik ten nie powinien być wyższy niż 1m²/osobę. Pojemność podgrzewacza najprościej jest dobrać kierując się wskaźnikiem – na każde 100 litrów pojemności wody w podgrzewaczu przypada 1 kolektor.

Do większości potrzeb w warunkach Polski, wystarczające w zupełności jest stosowanie kolektorów płaskich. Podobnie w innych krajach Europy Zachodniej udział kolektorów płaskich w rynkach wynosi najczęściej ponad 90%. Wynika to z ich bardzo dobrego wskaźnika “Cena/Wydajność”. Kolektory próżniowe wysokiej klasy technicznej cechują się wyższymi sprawnościami pracy, ale cena ich zakupu jest wyższa 4-6 razy w porównaniu do kolektorów płaskich. To zbyt duża różnica, aby były one bardziej opłacalne od kolektorów płaskich.

Z kolei popularne na rynku kolektory próżniowe wykonane z rur 2-ściennych są czasem nieznacznie droższe od kolektorów płaskich. Jednak sprawność ich pracy jest bardzo często niższa niż kolektorów płaskich. Jedynie w bardzo wąskim zakresie pracy, przez krótki czas, tego typu kolektory próżniowe mogą dostarczać więcej energii od płaskich. Do tego dochodzi poważny problem dłuższego zalegania śniegu i szronu na rurach próżniowych wskutek niższych strat ciepła do otoczenia. W warunkach naszego klimatu kolektory płaskie samoczynnie usuną z szyby śnieg i szron i będą mogły pracować przez dłuższy czas szczególnie w mroźne słoneczne dni.

Dotacje na kolektory słoneczne są dostępne albo na zasadzie programów ogólnopolskich, albo lokalnych. Temat ten został  jest szerzej opisywany w mediach informacyjnych, a także na naszej stronie internetowej w dziale “Dotacje”.

Małe instalacje z kolektorami słonecznymi do podgrzewania ciepłej wody użytkowej oferowane są w kompletnych zestawach solarnych. Do wszystkich zestawów dołączane są szczegółowe instrukcje montażu poszczególnych podzespołów. Ponadto można je znaleźć na naszej stronie internetowej. Samodzielne wykonanie i uruchomienie instalacji solarnej jest możliwe i nie wpływa na warunki gwarancyjne, jednakże większość klientów decyduje się na skorzystanie z usług firm instalacyjnych posiadających fachową wiedzę oraz doświadczenie w instalowaniu kolektorów słonecznych.

Wybór miejsca montażu kolektorów słonecznych należy do inwestora. Produkowane przez firmę Hewalex uchwyty mocujące przeznaczone są do instalacji kolektorów na dachach skośnych, płaskich, na ścianach pionowych oraz na gruncie. Odpowiednio do wybranego miejsca montażu baterii kolektorów, należy dobrać właściwy rodzaj uchwytów bądź konstrukcji wsporczej.

Polecamy mocowanie kolektorów na uchwytach nad połacią dachu. Ze względów estetycznych klienci często decydują się na zamontowanie kolektora w połaci dachu. Wbudowanie kolektora w połać dachową na wzór okien dachowych jest także możliwe i łatwe do wykonania w przypadku dachów pokrytych dachówką cementową lub gontem bitumicznym. Do tego celu służą okucia budowlane znajdujące się w naszej ofercie.

Z punktu widzenia wielkości efektu energetycznego w skali pełnego roku, nachylenie kolektora do poziomu nie ma większego znaczenia. Trzeba jednak brać pod uwagę to, że przy niższych kątach nachylenia, zysk energetyczny większy będzie latem, natomiast przy wysokich kątach nachylenia (nawet 60°), zysk energetyczny będzie większy zimą. Preferowany przez nas kąt nachylenia między 30°-45^o, jest kompromisem pomiędzy warunkami letnimi i zimowymi, i jest korzystny w instalacjach przewidzianych do pracy całorocznej. Należy zwrócić tu uwagę na to, że przy kątach nachylenia niższych niż 30°, zimą kolektory przykrywa śnieg, który ogranicza dostęp promieniowania słonecznego do absorberów. Przy wyższych kątach nachylenia, śnieg osuwa się samoczynnie z powierzchni szyb.

Wysokość ciśnienia wewnątrz instalacji solarnej uwarunkowane jest różnicą w wysokości na jakiej umieszczony jest kolektor oraz zbiornik (tzw. ciśnienie hydrostatyczne). Prawidłowa wartość ciśnienia to 1,5 bar oraz 0,1 bar przypadające na każdy 1 m różnicy wysokości (tzw. wysokość hydrostatyczna), np. Jeśli różnica w wysokości umiejscowienia zbiornika oraz kolektorów wynosi 5 metrów, wówczas prawidłowa wartość ciśnienia wynosi 2 bary (1,5 bar + 5 x 0,1 bar). Ilość kolektorów nie ma znaczenia na wysokość ciśnienia w instalacji.

Prawidłowo działająca instalacja wyklucza możliwość samoczynnego uruchamiania się pompy obiegowej w dni pochmurne oraz nocą. Jednak jeśli takie zjawisko występuje, wówczas przyczyn nieprawidłowego działania instalacji solarnej należy szukać w niewłaściwym zainstalowaniu czujników temperatury, uszkodzeniu czujnika bądź sterownika, albo niewłaściwym wykonaniu instalacji solarnej. Przyczyną takiego zjawiska może być także wadliwe działanie zaworu zwrotnego w zespole pompowym, w wyniku którego ciepło z podgrzewacza wody może być wynoszone do kolektora (ciepła woda jest lżejsza od wody zimnej). Jest to tzw. wynoszenie grawitacyjne wody ciepłej w orurowaniu instalacji.

Zjawisko takie może występować w letni wieczór. W celu uniknięcia takiego zjawiska należy zwiększyć na sterowniku różnicę temperatur między kolektorem a zbiornikiem (np. o 10°C), w zimie natomiast zmniejszyć tę różnicę do 4°C.

Prawidłowo wykonana instalacja solarna pozwala na bezawaryjną pracę instalacji bez konieczności odbioru ciepłej wody, czyli dłuższa nieobecność w domu bądź nie korzystanie z ciepłej wody, nie ma wpływu na prawidłowo wykonaną instalację solarną. Dłuższe przerwy w korzystaniu z ciepłej wody najczęściej związane są z wyjazdami urlopowymi.

Prawidłowo zaprojektowana instalacja solarna to taka, w której zastosowano właściwie dobrane naczynie przeponowe o odpowiedniej pojemności (przygotowane na odbiór rozszerzającej się cieczy). Wówczas instalacja taka nie jest wrażliwa na dłuższe przerwy jej użytkowania. Nawet przerwy spowodowane brakiem zasilania elektrycznego pompy obiegowej w zespole pompowym nie mogą powodować żadnych ujemnych skutków. Instalacja po stronie nośnika obiegu ciepła zabezpieczona jest zaworem bezpieczeństwa o ciśnieniu otwarcia 6 barów, dzięki czemu w sytuacji braku korzystania z instalacji solarnej, np. podczas przerwy urlopowej, nie dochodzi do otwarcia zaworu bezpieczeństwa i usunięcia nadmiaru cieczy.

Według zaleceń producenta co 5 lat należy sprawdzić dokładnie właściwości glikolu (temperaturę krzepnięcia oraz odczyn kwasowości pH). W prawidłowo pracującej instalacji solarnej nawet przy znacznie dłuższych okresach pracy, glikol zachowuje swoje prawidłowe właściwości.

Czyszczenie kolektorów słonecznych nie jest konieczne. W wyniku zabrudzenia powierzchni szyby kolektorów spowodowanych zanieczyszczeniami atmosferycznymi, zmiany w zdolności odbioru energii słonecznej nie mają praktycznie znaczenia (wahają się w granicach ok. 3% – źródło badań: Henryk Kaiser „Mechanika. Zeszyt 8. Analiza niektórych zagadnień związanych z odbiorem energii słonecznej”, AGH Kraków, 1986). Ponadto opady atmosferyczne czyszczą kolektory, zapewniając im prawidłową pracę.

Legionella jest skażeniem bakteryjnym wody, w wyniku jej dłuższego przetrzymywania w instalacji, w której temperatura nie przekracza 60°C. W temperaturze wody powyżej 60°C, bakterie legionelli giną, dlatego każda instalacja solarna ze względów sanitarnych, powinna umożliwiać przegrzanie wody powyżej tej temperatury. Woda chlorowana pochodząca z sieci wodociągowych ma większą odporność przed skażeniem bakteryjnym i w takich instalacjach występowanie bakterii legionelli należy do rzadkości. Woda pochodząca z ujęć własnych studni czy głębinowych odwiertów, nie posiada takiej odporności jak woda chlorowana, dlatego też instalacja solarna wykorzystująca taką wodę powinna być objęta szczególną troską o zachowanie czystości sanitarnej (należy przegrzewać wodę w podgrzewaczu).

Standardowy dom jednorodzinny zamieszkały przez 4-osobową rodzinę, wyposażony w typowy sprzęt RTV/AGD i gdzie ogrzewanie pomieszczeń i podgrzewanie wody użytkowej realizowane jest np. przez kocioł gazowy, zużywa przeciętnie od 2000 do 4500 kWh. Zużycie niskie może wynosić do 2000 kWh/rok, przeciętne 2000÷3000 kWh/rok, a wysokie ponad 3000 kWh/rok. Wyższe od 4500 kWh/rok zużycie energii elektrycznej może wynikać z korzystania z klimatyzacji oraz urządzeń ogrodowych, basenu, itp.

Jest to instalacja podłączona do sieci energetycznej pozwalając tym samym na współpracę z siecią w celu oddawania nadwyżek wytwarzanej energii elektrycznej, gdy potrzeby energetyczne budynku są niższe.

Jest to instalacja określana także jako wyspowa lub autonomiczna. Pracuje wyłącznie dla potrzeb zasilania budynku w energię elektryczną, nie będąc podłączoną do sieci energetycznej. Brak możliwości oddawania nadwyżek energii elektrycznej do sieci, wymusza w praktyce konieczność stosowania akumulatorów w większości budynków. Tego typu instalacje w warunkach gwarantowanych korzystnych stawek za oddawaną do sieci energię, cechują się zwykle niską opłacalnością. Akumulatory z racji kilku- czy kilkunastoletniego okresu trwałości, wymagają okresowej wymiany podnosząc dodatkowo koszty inwestycyjne.

Standardowa instalacja typu ON-GRID musi zostać wyłączona z pracy wraz z zanikiem napięcia w sieci energetycznej i nie może wówczas zasilać budynku w energię elektryczną. Awaryjny tryb pracy instalacji jest możliwy dla instalacji fotowoltaicznych niezależnych od sieci energetycznej (OFF-GRID).

Inwerter nazywany także falownikiem stanowi centralny punkt instalacji fotowoltaicznej. Odpowiada przede wszystkim za zamianę prądu stałego (DC) wytwarzanego przez panele fotowoltaiczne na prąd przemienny (AC) o parametrach odpowiednich dla zasilania instalacji elektrycznej budynku oraz współpracy z siecią energetyczną (w przypadku instalacji typu ON-GRID). Inwerter może być przewidziany do pracy z siecią 1- lub 3-fazową. Moc dobierana jest w zależności od łącznej mocy nominalnej paneli fotowoltaicznych.

Net-metering jest metodą rozliczania się właściciela instalacji fotowoltaicznej z dostawcą energii elektrycznej. Właściciel jest tutaj prosumentem, to znaczy, że równocześnie wytwarza energię elektryczną ze źródeł odnawialnych oraz dokonuje jej zakupu na podstawie umowy kompleksowej. Bilansowanie energii elektrycznej wyprodukowanej przez prosumenta i oddanej do sieci elektroenergetycznej jest istotą net-meteringu. Przykładowo: posiadamy instalację o mocy 5 kWp, która w ciągu roku wytwarza 5000 kWh (jest ono także równe naszemu zapotrzebowaniu), a poziom autokonsumpcji, czyli tego, co na bieżąco zużywamy wynosi 20 % (1000 kWh). Oznacza to, że do sieci wprowadzamy 4000 kWh, z czego za darmo możemy odebrać 80 % jako właściciel mikroinstalacji do 10 kWp (3200 kWh). Zatem, aby pokryć całkowicie nasze zapotrzebowanie, konieczne będzie dokupienie 800 kWh.

Jednostka Wp (watt peak) określa maksymalną wydajność panelu fotowoltaicznego w standardowych warunkach pomiarowych (STC – Standard Test Conditions). Warunki pomiarowe definiują przede wszystkim chwilową moc promieniowania słonecznego 1000 W/m² i temperaturę oświetlanych ogniw równą 25 °C. Jednostki kWp używa się także w odniesieniu do całego pola paneli fotowoltaicznych w instalacji, np. instalacja o mocy 1 kWp lub 3 kWp. Uzyskanie mocy 1 kWp (1000 Wp) przy zastosowaniu paneli JA SOLAR 340 W wymaga powierzchni 5 m².

W warunkach klimatu Polski przykładowa instalacja fotowoltaiczna o mocy nominalnej 1 kWp składająca się z 3 paneli JA SOLAR 340 W każdy, przy łącznej powierzchni 5 m2, rocznie może wytworzyć nawet 1000 kWh energii elektrycznej. W typowych warunkach użytkowania domu jednorodzinnego, stanowi to około ¼ rocznego zużycia energii. Ilość uzyskanej energii elektrycznej zależy także od strat energii elektrycznej w obrębie instalacji fotowoltaicznej. Wynoszą one od kilku do kilkunastu procent w zależności od warunków eksploatacji paneli fotowoltaicznych, standardu inwertera, rodzaju i długości przewodów elektrycznych.

Jak wskazują praktyczne doświadczenia z już pracujących instalacji fotowoltaicznych, odśnieżanie nie jest wymagane, gdyż wzrost rocznego uzysku energii elektrycznej w instalacjach odśnieżanych był nieznaczny, w granicach 1÷4% rocznie. Należy zwrócić uwagę na prawidłowy kąt nachylenia paneli, standardowo 30÷45°, a w strefach zwiększonych opadów śniegu nawet 60° dla ułatwienia zsuwania się mas śniegu.

W warunkach klimatu środkowoeuropejskiego występuje zwiększona suma rocznych opadów deszczu i śniegu, która w znacznym stopniu zapewnia samoczynnie zmywanie naturalnie występujących w środowisku zabrudzeń. Jednak dane z prowadzonych badań wskazują na obniżenie sprawności zabrudzonego panelu fotowoltaicznego od 2 do nawet 10%. Okresowe mycie paneli jest zalecane dla utrzymania jego wydajności, zależnie od lokalnego zanieczyszczenia (wieś, miasto, ośrodki przemysłowe, itp.): 1-2 razy rocznie.

Zalecane jest korzystanie z usług firm specjalizujących się w tego rodzaju pracach. Nieodpowiednie postępowanie może narazić na uszkodzenia, w szczególności zarysowania szyby. Odpowiednie środki myjące zapewniają skuteczne usunięcie zabrudzeń ze struktury szkła, będąc zarazem bezpiecznymi dla środowiska. Nie należy używać myjek wysokociśnieniowych, chyba że w połączeniu ze specjalnymi przeznaczonymi do mycia paneli szczotkami. Mycie paneli w praktyce przeprowadza się wczesną wiosną przy wyższych temperaturach zewnętrznych i ewentualnie jesienią w zależności od poziomu zabrudzenia. Należy pamiętać, że większe zabrudzenia (liście, odchody ptaków, itd.) przysłaniając obszary paneli mogą znacznie ograniczać wydajność instalacji fotowoltaicznej.

Wysokiej klasy panele fotowoltaiczne są przewidziane do minimum 25÷30-letniej eksploatacji. Odporność na oddziaływanie warunków zewnętrznych takich jak deszcz, śnieg, czy wiatr jest przedmiotem normy PN-EN 61215. W ramach badań wyznaczana jest moc maksymalna panelu oraz przeprowadzane m.in. testy izolacji, wilgotnego zamrażania, wysokiej temperatury czy też test temperaturowy diod obejściowych (bypass). Producenci paneli fotowoltaicznych o sprawdzonych parametrach, deklarują utrzymanie określonej wydajności w kolejnych latach eksploatacji. Obniżenie wydajności może wynosić np. 0,7% rocznie w okresie 25 lat. Gwarancja udzielana przez producenta może np. określać, że w ciągu 10 lat wydajność obniży się nie więcej niż do 90,7% wartości nominalnej określonej dla nowego panelu.