V systéme Duo-Plus má solárny kolektor trojnásobne vyšší výkon

26.02.2013, Štefan Kuča | Úsporné bývanie, energie

Firma Thermo/Solar Žiar vyvinula vykurovací systém Duo-Plus, určený najmä pre energeticky úsporné domy. Novinka, o ktorú je nevšedný záujem napríklad v Nemecku, sa začína predávať už i na Slovensku.

O kvalite zostavy svedčí aj to, že od Spolkového úradu pre hospodárstvo a kontrolu vývozu možno na ňu v Nemecku dostať dotáciu 5 300 eur, čo podnietilo už stovky investorov i montážnych firiem, aby si Duo-Plus kúpili a nainštalovali.

Za systém Duo Thermo|Solar Žiar, s.r.o., Žiar nad Hronom, získal aj ocenenie Slovenskej obchodnej a priemyselnej komory (SOPK) Krištáľový Merkúr za rok 2012 v kategórii Produktová inovácia. Dostal ju od Banskobystrickej regionálnej komory SOPK a Banskobystrického samosprávneho kraja a firme ju odovzdal garant ceny, predseda SOPK Peter Mihók.

"Zostavu tvorí šesť vákuových kolektorov typu TS 400, tepelné čerpadlo s výkonom 2 kilowatty (kW), dva akumulátory tepla a malý zemný kolektor špirálového typu v tvare koša," hovorí Alfréd Gottas, zástupca riaditeľa Thermo|Solaru Žiar.
 

Teplo v dome po celý rok

Systém mimoriadne efektívne spája fungovanie plochých vákuových kolektorov s malým tepelným čerpadlom a v optimálnych podmienkach umožňuje celoročne zabezpečiť teplo v dome. "Vďaka tepelnému čerpadlu dokáže Duo-Plus zvýšiť tepelný výkon solárnych kolektorov v zimnom období, keď potrebujeme najviac tepla a intenzita slnečného žiarenia je najnižšia, zhruba na trojnásobok," pokračuje A. Gottas.

Ak solárne kolektory bývali doteraz v štandardných riešeniach iba podporným tepelným zdrojom, v spojení s tepelným čerpadlom v systéme Duo-Plus sa v energeticky úsporných domoch stávajú dominantnými.

V objektoch s normovanými tepelnými stratami pri podlahovom alebo stenovom vykurovaní sú takto hlavným zdrojom tepla na prípravu teplej vody aj na vykurovanie. V stredomorských krajinách môžu byť dokonca jediným zdrojom tepla. Ďalšou z výhod systému je, že hermetickým oddelením absorbéra kolektora od vonkajšieho prostredia nedôjde pri ochladení pod rosný bod ku kondenzácii vody v interiéri kolektora.
 

Novátorský spôsob zapojenia komponentov

"Kombinácia vákuových slnečných kolektorov s malým tepelným čerpadlom nie je nová, ale novátorský je výber komponentov a spôsob ich zapojenia. Doterajšie riešenia obyčajne spájali obidva zdroje tepla paralelne. Vychádzajúc z fyzikálnych zákonitostí si však pri paralelnom zapojení tieto zariadenia navzájom konkurujú. Podstata zapojenia Duo-Systému je v tom, že tepelné čerpadlo a slnečné kolektory si nekonkurujú, lež dopĺňajú sa na dosiahnutie maximálneho úžitku z oboch," poznamenáva A. Gottas.

Pre tepelné čerpadlo je totiž podľa neho energeticky výhodné, ak je čo najvyššia teplota zdroja – a to zabezpečujú práve slnečné kolektory. Na druhej strane, pre kolektory je dobré, aby bola teplota spotrebiča čo najnižšia. To sa docieli tým, že spotrebičom je relatívne studený výparník tepelného čerpadla. Touto symbiózou sa dosahujú veľmi dobré parametre oboch zariadení, vysvetľuje A. Gottas.
 

Účinná prevádzka systému

Spresňuje ďalej, že vykurovací faktor tepelného čerpadla (COP, Coefficient of performance), ktorý hovorí o pomere medzi získanou tepelnou energiou na výstupe a dodanou (zväčša elektrickou) energiou na vstupe, sa v tomto režime pohybuje na úrovni 5÷6. Pri bežných tepelných čerpadlách je to obvykle 3÷4. Energetické parametre tepelného čerpadla sa tak zlepšia zhruba o 50 percent.

"Slnečné kolektory v obvyklých prevádzkových podmienkach dodajú 350÷500 kWh/m2. To platí v prípadoch, keď je požadovaná teplota spotrebiča 40°C a viac. To však znamená, že energia z kolektorov s nižšími výstupnými teplotami je nevyužiteľná. Duo-Systém zabezpečuje, že dokonca aj teplota okolo 0°C sa dá efektívne zužitkovať na výrobu nízkopotenciálneho tepla. Tak je potom možné, že aj v geografických podmienkach Slovenska sa získa v zimnom období 2- až 2,5-násobok tepelnej energie z jedného metra štvorcového kolektorovej plochy. V rámci celého roka to môže byť vyše 800 kWh z metra štvorcového tejto plochy," pokračuje A. Gottas.
 

Výrobca odporúča len ploché vákuové kolektory TS 400

Na prvý pohľad to podľa neho možno vyzerá jednoducho, no je tu, pravdaže, malý háčik – nie je možné použiť akékoľvek kolektory. "Predpokladom efektívneho riešenia sú ploché vákuové kolektory typu TS 400, ktoré dokážu úspešne pracovať aj v extrémnych podmienkach. Jednoduché porovnávacie testy ukázali, že štandardné ploché kolektory v takomto režime sú po roku prevádzky vhodné tak akurát na zošrotovanie," dodáva A. Gottas.

Popri dvoch základných komponentoch je súčasťou systému aj nízkoteplotný zásobník a vykurovací zásobník. Efektívnu prevádzku zabezpečuje elektronický regulátor. Ten sníma potrebné parametre, vyhodnocuje ich a podľa zvolenej schémy a zadaného algoritmu spína potrebné akčné prvky, predovšetkým čerpadlá.

Autor pracuje v spoločnosti Paper Life, s.r.o., Prievidza

Foto: Thermo|Solar Žiar