Hybrydowe instalacje grzewcze wykorzystujące ciepło słoneczne - praktyczny kompromis

Abstract

Obecne działania mające na celu dekarbonizację energetyki i ogrzewnictwa oraz ograniczenie wykorzystania paliw kopalnych zmuszają do poszukiwania rozwiązań, które realnie pozwolą na stopniowe dochodzenie do tego celu bez narażenia użytkowników końcowych na niebezpieczeństwo wynikające z utraty pokrycia zapotrzebowania na ciepło. Zwiększanie udziału odnawialnych źródeł energii w ogrzewaniu jest uzasadnionym działaniem, jednak należy pamiętać, że ich zastosowanie wymaga podwyższania efektywności energetycznej budynków, głównie poprzez ograniczenie ich zapotrzebowania na ciepło. W praktyce jest to trudne do wykonania w krótkim czasie z uwagi na skrajną niejednorodność w konstrukcjach budynków oraz inne czynniki, takie jak preferencje i zasoby finansowe użytkowników końcowych, parametry lokalnych systemów energetycznych i specyfika konstrukcji samych budynków. Dlatego szuka się rozwiązań, które z jednej strony pozwolą na stopniowe zmniejszenie udziału paliw kopalnych i energii elektrycznej ze źródeł konwencjonalnych w ogrzewaniu wraz z postępem realizowanej termomodernizacji, a z drugiej zapewnią odbiorcom bezpieczeństwo energetyczne. Takie rozwiązanie powinno również docelowo prowadzić do ograniczenia kosztów zakupu nośników energii przez zwiększanie udziału dostępnych lokalnie zasobów energii. Warunki te spełniają hybrydowe instalacje grzewcze - składające się z różnych uzupełniających się nawzajem źródeł ciepła połączonych w jeden układ, który automatycznie dostosowuje się do warunków podaży dostępnych lokalnie zasobów. Dobrym tego przykładem jest kombinacja kolektorów słonecznych z magazynem ciepła i dodatkowym źródłem ciepła, odgrywającym rolę źródła szczytowego, dzięki czemu istnieje możliwość zwiększania udziału czystego bezemisyjnego ciepła pochodzącego z kolektorów słonecznych i zagwarantowania stałego komfortu cieplnego odbiorcom.

Current activities aimed at decarbonization the energy and heating supply and reduction of the use of fossil fuels, force us to look for solutions that will realistically allow for a gradual achievement of this goal, without risking the security of covering the heat demand of end users. Increase the share of renewable energy sources in heating is a justified measure, but it should be remembered that their use requires increase the energy efficiency of buildings, mainly by reducing their heat demand. In practice, this is a difficult task to accomplish in a short time due to the extreme heterogeneity in building structures and other various factors such as end-user preferences and their financial resources, available local energy systems and the resources of buildings themselves. Therefore, solutions are sought that will, on the one hand, allow for a gradual reduction in the share of fossil fuels and electricity from conventional sources in heating along with the progress of thermal modernization, and on the other hand, will ensure energy security for consumers. Such a solution should also ultimately lead to the reduction of the purchase costs of energy carriers by increasing the share of locally available energy resources. Hybrid heating installations are such solution. Currently, hybrid heating installations are installations consisting of various complementary heat sources combined into one system that automatically adjusts to the supply conditions of locally available resources. A good example of such an installation is a combination of solar collectors with a heat storage and a supplementary additional heat source, acting as a peak source, thanks to which we have the opportunity to increase the share of clean, emission-free heat from solar collectors and guarantee constant thermal comfort to recipients.