SOLAR SYSTEM WITH HEAT PUMP INTEGRATED IN BUILDING HEATING SYSTEMS AND PREPARING HOT WATER

摘要

Solarni sustav sa dizalicom topline integriran u centralne sustave grijanja objekata i zagrijavanja sanitarne vode realiziran na projektu povećanja efikasnosti solarnog sustava centralne kotlovnice hotelsko-turističkog naselja i kao predmet ove prijave dokazuje efikasnost, ekonomičnost, jednostavnost i širinu primjene. Ovaj prijedlog rješenja potaknut je problemom male iskoristivosti solarnih sustava i niske razine iskorištenja insoliranog sunčevog zračenja. Promatrano na godišnjoj razini, insolirana energija pretvorena u korisnu toplinu kreće se svega 25-30% od ukupne godišnje insolacije. Predloženim sustavom s dizalicom topline u solarnom krugu ostvarena je znatno veća efikasnost i iskoristivost insolirane energije na način kako je to niže opisano. Dijelovi sustava, solarni kolektori (1), akumulacioni spremnik topline (2), dizalica topline (3), kotao (4) i sustav radijatorskog, zidnog ili podnog grijanja (5) čine jedinstvenu cjelinu koja uz regulaciju rada sustava (6) omogućava rad solarnih kolektora s iskoristivosti od 90-95%, ovisno o konstrukciji kolektora. Energija insoliranog solarnog zračenja na kolektorima (1), cirkulacionom pumpom, polaznim i povratnim cjevovodom solarnog kruga, akumulira se u akumulacionom spremniku (2). Pri tome je potrebno naglasiti da je izlazna temperatura medija u cirkulaciji kroz kolektore uvijek ista ili manja od temperature okoline tako da kolektori rade bez toplinskih gubitaka. Gubitci kolektora svedeni su isključivo na refleksiju solarnog zračenja s površine kolektora i iznose svega 5-10%. Akumuliranu energiju solarnog zračenja koristi dizalica topline (3) za isparavanje rashladnog medija. Kondenzacijom rashladnog medija dizalice topline oslobađa se toplina koja putem medija u cirkulaciji kruga grijanja dolazi u radijatore (5) preko kojih oslobađa toplinu i zagrijava prostor objekata. Ovisno o radnom režimu dizalice topline oslobođena toplina kondenzacije veća je od topline isparavanja cca. 30-40%. Krajnji toplinski efekt, odnosno toplinski doprinos cjelokupnog sustava biti će 120-130% insoliranog solarnog zračenja na kolektorsku površinu. Prema prosječnim vrijednostima insolacije za kontinentalnu Hrvatsku to znači 50-60% smanjenje potrošnje energenata (lož ulje, plin, električna energija i dr.). Za iste toplinske efekte, solarni sustavi s dizalicom topline u solarnom krugu omogućiti će 4-5 puta manje površine kolektora. Time se znatno snizuje cijena solarnih sustava, a ukupna investicija u sustav osigurava znatno kraće vrijeme perioda povrata investicije uspoređujući sa izvedbama solarnih sustava bez dizalice topline.