1. Grejanje na Solarnu Energiju

Princip Rada

Solarno grejanje koristi sunčevu energiju za zagrevanje vode ili fluida koji se koristi u sistemu grejanja i sanitarnim potrebama. Sistem se sastoji od:

Solarnih kolektora (pločasti ili vakuumski cevasti) koji apsorbuju sunčevu energiju.
Akumulacionog rezervoara za skladištenje tople vode.
Cirkulacione pumpe koja obezbeđuje protok fluida kroz sistem.
Izmenjivača toplote koji prenosi toplotu na sistem grejanja ili sanitarnu vodu.
Pomoćnog grejača (električni, gasni ili pelet kotao) za dane kada nema dovoljno sunčeve energije.
Kontrolne jedinice koja reguliše temperaturu i rad sistema.

Tehnički Dijagram

Solarni paneli povezani na razvodne cevi.
Cirkulaciona pumpa sa kontrolnim ventilima.
Akumulacioni rezervoar sa temperaturnim senzorima.
Izmenjivač toplote integrisan u sistem podnog/radijatorskog grejanja.
Električni grejač kao rezervni izvor toplote.

Koeficijent Korisnosti i Efikasnost

Efikasnost zavisi od lokacije i broja sunčanih sati.
Solarni kolektori imaju efikasnost od 50-80%.
Za potrebe grejanja kuće potrebno je 4-6 m² kolektora po kW potrebne snage.
Uz adekvatnu izolaciju, može pokriti i do 60% potreba za grejanjem.

2. Grejanje Pomoću Toplotne Pumpe

Princip Rada

Toplotne pumpe prenose toplotu iz spoljne sredine (vazduh, voda, zemlja) u unutrašnjost objekta. Postoje tri osnovne vrste:

Vazduh-voda – koristi spoljašnji vazduh kao izvor toplote.
Voda-voda – koristi energiju podzemnih voda.
Zemlja-voda – koristi geotermalnu energiju tla.

Tehnički Dijagram

Isparivač koji preuzima toplotu iz spoljne sredine.
Kompresor koji povećava temperaturu rashladnog fluida.
Kondenzator koji prenosi toplotu na grejni sistem.
Ekspanzioni ventil koji priprema fluid za novi ciklus.
Hidraulični modul koji povezuje toplotnu pumpu sa podnim grejanjem i radijatorima.

Integrisano solarno grejanje i grejanje toplotnom pumpom (slika . cimgas.rs)

Koeficijent Korisnosti i Efikasnost

COP (Coefficient of Performance) varira od 2,5 do 5.
Vazduh-voda pumpe gube efikasnost pri nižim temperaturama (-10°C → COP = 2,5).
Zemlja-voda pumpe imaju stabilniji COP (~4,5) zbog konstantne temperature tla.
Investicija u geotermalne sisteme je skuplja, ali dugoročno efikasnija.

3. Integracija u Pametnu Kuću

Oba sistema mogu biti deo pametne kuće putem:

IoT senzora i kontrolera za praćenje temperature i potrošnje energije.
Automatizacije grejanja prema spoljnim uslovima i prisustvu korisnika.
Daljinskog upravljanja putem mobilnih aplikacija.
Optimizacije potrošnje preko pametnih algoritama za uštedu energije.

4. Zaključak

Oba sistema nude visoku energetsku efikasnost, a izbor zavisi od lokacije, klime i budžeta. Solarno grejanje je isplativo u sunčanim predelima, dok toplotne pumpe nude stabilnije grejanje tokom cele godine.

Najbolji rezultati se postižu kad se ova dva sistema integrišu u jedan! Oni se dopunjuju i tako povećavaju energetsku efikasnost!