CUM PUTEM OBTINE APA CALDA MENAJERA IN MODUL CEL MAI ECONOMIC? PANOURI SOLARE sau POMPA DE CALDURA AER-APA PENTRU SISTEMUL A.C.M.?
In prezentul material, vom explica avantajele si dezavantajele aferente unor metode de incalzire diferite destinate locuintelor si vom calcula profitabilitatea in mod real, detaliat si practic. Vom observa care dintre cele doua sisteme ecologice de incalzire a apei menajere: un pachet solar termic sau o pompa de caldura aer-apa pentru sistemul a.c.m. este cel mai potrivit pentru o familie cu 4 membri, din perspectiva utilizarii sistemului pe parcursul a mai multi ani. Raspunsurile sunt oferite de Julia Sobaszek, specialist la Centrul national de consiliere privind tehnologiile de incalzire (Galmet – Polonia).
Expert in incalzire: Care sistem este mai eficient din punctul de vedere al costurilor: un pachet solar termic sau o pompa de caldura aer-apa pentru sistemul a.c.m.? Probabil fiecare persoana care construieste sau modernizeaza o casa s-a intrebat care dintre aceste solutii este mai buna. Se poate oferi un raspuns clar la aceasta intrebare?
Julia Sobaszek: Nu este atat de usor, deoarece ambele modalitati de obtinere a apei calde menajere sunt foarte bune. Rapide, eficiente, extrem de ieftine si, cel mai important, ecologice, deoarece caldura este obtinuta din surse regenerabile. In plus, atat sistemul cu panouri solare termice cat si cel cu pompa de caldura aer-apa pentru sistemul a.c.m. nu implica niciun fel de lucrari de intretinere pentru utilizatori. Ar fi dificil sa identificam moduri mai moderne si mai ecologice de incalzire a apei.
Probabil este mai usor sa stabilim dezavantajele metodelor de obtinere a apei calde menajere mentionate anterior, care i-ar putea ajuta pe investitori sa ia o decizie in baza aspectelor negative?
Niciunul dintre aceste sisteme nu poate fi considerat inferior din cauza caracteristicilor sau a unor neajunsuri. Fiecare poate fi recomandat fara niciun fel de rezerve. Seturile pe care le vom analiza in partea urmatoare au fost imbunatatite si functioneaza pe baza unor tehnologii dovedite, iar productia lor este de cea mai inalta calitate. Putem sublinia doar diferentele legate de tehnologie si caracteristicile de utilizare, costurile de instalare si rentabilitatea investitiei. Toate aceste aspecte vor fi explicate in detaliu in baza unor exemple specifice.
Trebuie sa facem presupuneri identice legate de partea tehnica pentru instalare pentru a compara sistemele cu precizie.
Da, exact. Presupunem ca seturile trebuie sa fie in conformitate cu urmatorii parametri:
trebuie sa asigure prepararea apei calde menajere pentru o familie de 4 persoane. Consum: aprox. 200 l/zi
temperatura apei calde menajere: 50°C
unitatile pompa de caldura/ pachet solar termic vor functiona in principal pe parcursul verii si a perioadelor de tranzitie
apa va fi incalzita de un boiler electric atunci cand temperaturile exterioare depasesc domeniul de operare al pompei de caldura si in conditii care impiedica utilizarea energiei solare
Pentru a realiza cateva calcule, vom presupune ca pretul electricitatii este fix si ajunge la 0.6 RON / kWh.
Ce unitati specifice vom include in comparatie?
Sistemele de analizat includ:
-pompa de caldura aer-apa pentru sistemul a.c.m. Basic 200 si
-sistemul solar termic Premium Standard cu doua colectoare din cupru, un set de instalare si un boiler Tower Biwal 200 cu sistem de incalzire electric.
Ambele sisteme dispun de putere de incalzire similara, iar sistemele de incalzire electrice au aceeasi putere electrica. Am facut calcule pentru parametrii tipici si conditiile de operare ale acestor sisteme.
Sa oferim cateva specificatii detaliate referitoare la aceste seturi.
Pachetul solar termic Premium Standard este alcatuit din:
2 colectoare din cupru KSG 21 Premium GT
boiler bivalent Tower Biwal 200 l
grup de pompe electronice, cu doua sensuri, cu separator de aer
modul de comanda STDC, optiune suplimentara: unitatea de comanda MTDC
set de racorduri pentru colectoare
glicol dedicat pentru colectoarele din cupru – 20 l
vas de expansiune cu o capacitate de 18 l
set de conexiuni al vasului de expansiune
set de instalare pentru acoperis inclinat, acoperis plan sau fatada
Sursa primara de putere este energia solara pura. Structura boilerului vertical Tower Biwal 200 cu doua conducte cu serpentina, ce permite utilizarea a diferite surse de caldura in acelasi timp, permite utilizarea RES pe durata intregului an, desi cea mai mare cantitate de energie se acumuleaza in perioada de vara.
Caldura obtinuta cu panourile solare termice este transferata catre apa menajera printr-o conducta cu serpentina dedicata panourilor solare termice. Amplasarea sa in partea inferioara a boilerului asigura cea mai ridicata eficienta a boilerului. Functionarea conductei inferioare cu serpentina poate fi sprijinita de o conducta cu serpentina amplasata deasupra acesteia, alimentata, de exemplu, de un cazan de incalzire central ecologic. Acest lucru reduce timpul de incalzire a apei, in special in cazul cererii ridicate de apa calda menajera.
O sursa de putere suplimentara este un set de rezistente electrice GE izolat instalat in boiler. In mod alternativ, poate fi utilizat un set de rezistente electrice cu flansa instalate in canalul de inspectie.
Desigur, aceasta comparatie ia in considerare numai cel mai popular set de doua panouri solare termice si un boiler pentru apa calda menajera cu rezistenta electrica, insa trebuie subliniat faptul ca este posibil sa se sporeasca capacitatile acestuia prin extinderea setului.
Asemenea unui sistem cu pompa de caldura aer-apa…
Exact. Fiecare sistem de incalzire Galmet este caracterizat printr-o inalta flexibilitate a configurarii si este intotdeauna posibila sporirea capacitatii si a eficientei sale prin extinderea acestuia. In cazul unui sistem cu pompa de caldura aer-apa ce asigura alimentarea cu apa calda menajera, cel putin trei seturi de baza va stau la dispozitie, dintre care puteti alege: primele doua seturi sunt destinate unei familii standard de patru persoane cu o sursa suplimentara, iar cel de-al treilea este cel mai bun set pentru un sistem cu cerere mai mare de apa calda sau in cazul in care este necesara functionarea pompei cu caldura pe durata intregului an:
Pompa de caldura integrata in rezervor, de exemplu Basic 200 si functionare impreuna cu un cazan de incalzire centrala. In aceasta configuratie, pompa de caldura reprezinta o sursa de apa calda menajera in afara perioadei de incalzire. Pe timp de iarna, pompa de caldura actioneaza ca rezervor de apa calda menajera/ boiler si nu functioneaza, iar cazanul devine partea responsabila pentru incalzirea apei menajere.
Aceasta este alegerea optima pentru un client care nu detine un cazan sau trebuie sa inlocuiasca un cazan. Domeniul de valori de functionare: de la -7°C sau +7°C in functie de model – pompa de caldura nu este dedicata functionarii pe parcursul intregului an cu aer exterior; prin urmare, trebuie sa fie completata, de exemplu, cu un cazan de incalzire central.
O conducta cu serpentina amplasata in fiecare rezervor cu pompa de caldura Basic si Spectra face posibila racordarea cazanului de incalzire central la pompa de caldura. Daca nu exista niciun cazan in sistem, pe timp de iarna, apa poate fi, de asemenea, incalzita cu un boiler electric care este o sursa suplimentara de caldura. Toate unitatile Galmet de acest tip au un boiler electric instalat ca dotare standard.
Pompa de caldura de mici dimensiuni Small – care poate fi racordata la un boiler cu o capacitate de pana la 200 l. Racordul poate fi realizat direct la apa curenta sau printr-o conducta cu serpentina la o suprafata adecvata a boilerului. La fel ca in cazul pompelor Spectra si Basic, aceasta solutie functioneaza cel mai bine in afara sezonului de incalzire si necesita, de obicei, completarea sistemului, de exemplu, cu un cazan de incalzire central.
Pompa de caldura Airmax²: Pentru incalzire centrala si alimentarea cu apa calda menajera, insa cu functionare intr-un sistem dat numai in scopul obtinerii apei calde menajere combinat cu unul sau mai multe cazane MAXI de capacitate mai mare. Este o solutie perfecta pentru cladirile cu cerere mai mare de apa calda, de exemplu, case de oaspeti, spitale sau un grup de locuinte. Domeniul de operare pentru pompa de caldura Airmax² atinge -20°C, iar puterea de incalzire superioara comparativ cu pompa Basic (standard 200 l/zi) permite crearea de sisteme cu rezervoare de capacitate superioara (de exemplu, 1500 l consum pe zi).
In acest material, vom face referire doar la prima dintre optiunile descrise anterior, respectiv, sistemul cu pompa de caldura Basic 200.
Care va fi costul sistemelor de incalzire selectate?
Pompa de caldura Basic 200 costa: 8000 RON (TVA inclus)
Pachetul solar termic Premium Standard + set de instalare electric: 7700 RON (TVA inclus)
Boilerul SGW(S) Tower 200 + rezistenta electrica: 2500 RON (TVA inclus). Costurile de instalare si utilizare a sistemului cu pompa de caldura si panourile solare termice vor fi comparate cu un boiler standard pentru apa calda menajera echipat cu rezistenta electrica.
Cum putem compara costurile incalzirii apei menajere obtinute cu o pompa de caldura aer-apa pentru sistemul a.c.m., cu un pachet solar termic si cu un boiler electric? Pe parcursul anului, aceste costuri variaza in functie de conditiile meteorologice, cel putin in cazul tehnologiilor RES (Renewable energy sources = Surse de energie regenerabila)…
Pentru a compara costurile incalzirii apei calde, presupunem ca energia folosita pentru incalzire este furnizata de RES (pompe de caldura sau panouri solare termice) pe parcursul unei parti din an. In restul anului, in principal iarna, functionarea echipamentului RES este asigurata de un boiler cu rezistenta electrica.
Costurile de functionare aferente acestor dispozitive sunt comparate cu costurile incalzirii apei calde menajere intr-un sistem alimentat exclusiv cu electricitate, respectiv prin intermediul unei rezistente electrice din boilerul Tower Biwal care este un tip de punct de referinta pentru sistemele analizate alimentate de surse de energie regenerabila.
Care este durata de exploatare a sistemelor individuale incluse in calcul?
Pentru a compara costurile de operare pentru incalzirea apei menajere, am luat in considerare o durata de exploatare de 15 ani a fiecarui sistem, care ne permite sa indicam diferentele dintre acestea si sa indicam rata de rentabilitate a investitiei in pompa de caldura aer-apa pentru sistemul a.c.m. si pachetul solar termic.
Ce parametri trebuie sa luam in considerare pentru sistem?
Parametrii sunt urmatorii:
acoperirea cererii unei familii de 4 persoane
consum de aprox. 200 l pe zi – corespunde cererii de caldura anuala: 3.407 kWh
pachet solar termic alcatuit din doua panouri – castig anual de putere solara: 1.940 kWh
pompa de caldura asigura 50% din energia necesara pentru apa calda menajera pe an – 1.703,5 kWh
COP mediu al pompei de caldura in timpul duratei sale de exploatare: 3
Toate valorile sunt enumerate in tabelul de mai jos:
| Prepararea apei calde menajere / varianta de sistem | Sursa | Cantitatea de energie termica produsa de sursa respectiva | Canitatea de electricitate consumata pentru a genera energie termica | Cost unitar al energiei | Costul obtinerii apei calde dintr-o sursa data | Costul obtinerii apei calde intr-o varianta data |
| Boiler cu functionare pe parcursul intregului an | Rezistenta electrica | 3407 kWh | 3407 kWh | 0.60 RON / kWh | 2044.20 RON | 2044.20 RON |
| Pompa de caldura de baza + rezistenta electrica (in afara perioadei de operare a pompei de caldura) | Pompa de caldura de baza | Rezistenta electrica | 1703.5 kWh | 703.5 kWh | 567.83 kWh | 1703.5 kWh | 0.60 RON / kWh | 340.70 RON | 1022.10 RON | 1362.80 RON |
| Pachet solar termic + rezistenta electrica (drept completare in timpul lipsei de energie de la panouri) | Pachet solar termic | Rezistenta electrica | 1940 kWh | 1467 kWh | 135 kWh | 1467 kWh | 0.60 RON / kWh | 81 RON | 880.20 RON | 961.20 RON |
Stim deja care este solutia cea mai necostisitoare in timpul utilizarii si care este cea mai costisitoare. Acum sa le comparam cu costurile totale de investitie si sa tinem cont si de durata de exploatare presupusa…
Costurile cumulative de investitie si operare ale fiecareia dintre solutiile enumerate in tabelul de mai sus sunt reprezentate cel mai bine sub forma unui grafic clar:
Dupa cum puteti observa, un boiler prevazut cu rezistenta electrica este solutia cea mai necostisitoare pe care o puteti achizitiona, insa daca tinem cont de durata de exploatare de 15 ani, este solutia cea mai putin economica. Este mai interesant sa comparam rezultatele tehnologiei RES: o pompa de caldura presupune costuri inferioare de investitii insa, conform presupunerilor anterioare, avem de-a face cu costuri de operare usor mai mari. Pe de alta parte, un pachet solar termic, tinand cont de perioada analizata, devine solutia cea mai necostisitoare.
Intr-un sens, rezultatele pachetelor alimentate de RES au un lucru in comun: implica costuri de investitie mai mari in legatura cu un boiler electric insa, in acelasi timp, garanteaza costuri de exploatare inferioare…
Un boiler prevazut cu rezistenta electrica este solutia cu costurile de investitii cele mai scazute, insa cu costurile de operare cele mai ridicate. In ceea ce priveste tehnologia RES… o pompa de caldura este o solutie de investitii comparabila cu un pachet solar termic, insa, conform presupunerilor anterioare, genereaza costuri de operare usor mai mari. Un pachet solar termic este cel mai costisitor atunci cand vine vorba despre investitii, insa, dupa 15 ani, se dovedeste a fi cel mai ieftin daca analizam costurile cumulate de investitie si operare. Prin urmare, caracteristicile solutiilor individuale vor avea o influenta mai mare asupra deciziei clientului si fiecare client va putea alege un dispozitiv care ii indeplineste mai bine nevoile individuale.
Prin urmare, pachetul solar termic si pompa de caldura isi vor gasi suporterii…
O pompa de caldura este un dispozitiv flexibil care asigura prepararea apei calde menajere numai când avem nevoie de ea, ceea ce o face mai ieftina si mai usor de instalat. Un pachet solar termic asigura cele mai scazute costuri de operare, fiind o alegere perfecta pentru persoanele care utilizeaza apa calda menajera in cantitati mai mari. Aceasta solutie este mai degraba nefavorabila pentru persoanele care pleaca adesea de acasa, in special in perioada de vara, deoarece este necesar sa se raceasca rezervorul incalzit pentru ca sistemul sa nu se deterioreze. Utilizarea unui sistem solar termic nu este la fel de flexibila ca o pompa de caldura, nu il putem scoate din functiune.
Pentru o comparatie facilitata a caracteristicilor fiecarui sistem de incalzire descris, le-am enumerat in tabelul urmator:
| Parametru | Sistem cu pompa de caldura Basic 200 | Sistem ce include un pachet solar termic Premium Standard |
| Usor de instalat | Nu este necesar niciun sistem (conducte) in afara locului de instalare. | Necesita conducte pe intreaga inaltime a cladirii, interventie in structura acoperisului, o instalare mai dificila. |
| Locul de instalare | Oricare insa cu conditii adecvate – duze de ventilatie sau functionare cu aer interior. | Necesita o zona adecvata la nivelul acoperisului (sau un spatiu de instalare in afara cladirii), fara acoperire, orientare adecvata (in mod optim, spre sud) si inclinare adecvata a acoperisului. |
| Intretinere | Inspectii | Inspectii si inlocuirea periodica a glicolului degradabil. |
| Costuri de instalare | Inferioare | Superioare |
| Dependenta de conditiile meteorologice | Intr-o mica masura (functionare stabila) | Intr-o mare masura (dependenta fata de lumina solara) |
| Durata de exploatare | Posibilitate de operare la temperaturi ale aerului intr-un domeniu de valori de la +7 °C. In cazul operarii in afara aerului circulant, este posibila operarea pe durata intregului an. In cazul operarii cu aer exterior, este utilizat de obicei din mai pana in octombrie. | Functionare in functie de razele solare In lunile de tranzitie, precum mai, septembrie si octombrie, pot exista luni in care puterea acumulata este prea mica si este necesara utilizarea unei surse suplimentare sau a unui incalzitor suplimentar. In timpul iernii, necesita suplimentare constanta. |
| Posibilitate de scoatere din functiune | In orice moment. Flexibilitate privind sursa de apa calda menajera. | Lipsa de flexibilitate privind sursa de apa calda menajera si posibilitate de scoatere din functiune. Risc de supraincalzire, necesitate de a proteja sistemul prin racire reversibila sau disipare a caldurii in lipsa utilizatorilor. |
| Gradul de complexitate al produsului | Produs cu grad inalt de caracteristici tehnice, trebuie reparat doar de personal autorizat. | Structura simpla, rata redusa de defectiuni. |
| Costuri de operare | Superioare | Inferioare |
Sa rezumam! Cum putem alege cea mai buna solutie pentru o anumita investitie?
Putem prezenta recomandari generale cu referire la acest aspect:
o pompa de caldura va fi mai avantajoasa daca este necesara o cantitate redusa de apa calda menajera
intr-o cladire care nu este utilizata in mod constant pe parcursul intregului an, o pompa de caldura va avea performante mai bune
presupunand ca utilizatorii nu sunt prezenti in cladire in timpul perioadei de vara, recomandam, de asemenea, o pompa de caldura
in cazul unei cereri de apa calda menajera mai ridicata pe parcursul anului, un pachet solar termic ar fi mai practic
in cazul unei cereri ridicate de apa calda in principal in timpul verii, de exemplu, in unitatile cu o piscina exterioara, in pensiunile de la mare, panourile solare termice vor fi mult mai potrivite.
Sau probabil imbinarea ambelor surse intr-un singur sistem va asigura rezultate si mai bune?
Desigur, este posibila combinarea pompelor de caldura si a panourilor solare termice pentru a obtine beneficii maxime din surse de energie regenerabila. Daca pompa de caldura ar functiona cu aer circulant interior pe parcursul intregului an, iar panourile ar asigura energie suplimentara in timpul verii, am obtine un sistem de incalzire hibrid care asigura profituri maxime din RES. Recomandari mai detaliate pot fi prezentate dupa o analiza atenta a cladirii specifice in care va fi instalat sistemul de incalzire si modul in care va fi utilizat sistemul.
Expertii Technova va ofera consiliere gratuita si extinsa privind selectia de echipamente si configuratia sistemelor. Va ofera suport din etapa de planificare si proiectare a investitiei, iar, ulterior, se afla la dispozitia clientului si in etapa de implementare. Sarcina noastra este sa selectam echipamentul optim pentru fiecare investitie, sa calculam economiile, sa determinam cu precizie beneficiile ce rezulta din selectia de produse specifice. Tot ce trebuie sa faceti este sa ii prezentati consilierului dumneavoastra cei mai importanti parametri ai locuintei dumneavoastra pentru a obtine cea mai buna solutie specifica disponibila.
Va rugam sa ne contactati telefonic sau prin email: lista de contacte este disponibila pe pagina Contact
Technova Invest este importator unic in Romania al echipamentelor Galmet:
-boilere
-pompe de caldura
-puffere
-panouri solare
