Magazyn ciepła - czym jest magazyn ciepła? Jakie są rodzaje? Ile kosztuje magazyn ciepła?
Magazyn ciepła przyda się niemal w każdym domu. Warto go mieć, żeby maksymalnie wykorzystać energię odnawialną ze słońca – z kolektorów lub paneli. Czym jest magazyn ciepła w domu? Jak działa magazyn ciepła? Ile trzeba zapłacić za magazyn ciepła?
Spis treści
- Co to jest magazyn ciepła?
- Jak działa magazyn ciepła?
- Dlaczego warto mieć magazyn ciepła?
- Ile kosztuje magazyn ciepła?
- Magazyn ciepła jest magazynem energii
Magazynowanie ciepła, czyli akumulacja, następuje w urządzeniach zwanych zasobnikami ciepła (Thermal Energy Storages, TES). W domowych instalacjach grzewczych są wykorzystywane magazyny ciepła, które jest zakumulowane w wodzie. To proste i tanie rozwiązanie, łatwe do wykorzystania. Woda jest bardzo dobrym medium magazynującym ciepło w temperaturze poniżej 100°C - jest w stanie zakumulować 290 MJ/m³ przy przyroście temperatury wynoszącym 70 K (20-90°C). Choć ciepło właściwe wody nie jest najwyższe, jest dobrym przewodnikiem ciepła oraz można ją wprowadzić bezpośrednio do obiegu hydraulicznego źródła ciepła.
Co to jest magazyn ciepła?
Magazyn ciepła mogą stanowić osobne zasobniki ciepłej wody zasilane przez urządzenie grzewcze, np. pompę ciepła, kocioł gazowy, kocioł na pelety, kolektor słoneczny, grzałkę elektryczną, lub zasobniki będące elementem urządzenia grzewczego, np. kotła gazowego lub pompy ciepła. Zasobnik może być wyposażony dodatkowo w grzałkę, żeby w określonych sytuacjach podnieść temperaturę wody. Zasobniki ciepłej wody mają różną pojemność, od 20-50 l do 500 l, a nawet 1000 l. Dobiera się ją do rodzaju i mocy urządzenia grzewczego oraz przewidywanego poboru. Mniejsze zasobniki można powiesić na ścianie, większe ustawia się na podłodze.
Jak działa magazyn ciepła?
Zbiornik jest wypełniony gorącą wodą, która jest tam przesyłana, gdy działa kocioł, pompa ciepła, kolektor słoneczny lub grzałka. Żeby jak najdłużej utrzymać wysoką temperaturę wody, zbiornik jest otulony materiałem termoizolacyjnym. Podczas poboru gorącej wody do kąpieli lub mycia naczyń, do zbiornika jest kierowana zimna woda, skutkiem czego spada temperatura wody w magazynie. Gdy spadnie do zadanej najniższej, włączy się urządzenie grzewcze, żeby podnieść temperaturę magazynowanej wody. Gdy nie będzie pobierana gorąca woda, po pewnym czasie woda w magazynie zacznie stygnąć. W analogicznej sytuacji włączy się urządzenie grzewcze.
Dlaczego warto mieć magazyn ciepła?
Zbiornik z wodą pozwala maksymalnie wykorzystać energię, w którą zasilany jest budynek. W momencie pracy urządzenia grzewczego jest on zasilany gorącą wodą. Podobnie dzieje się, gdy jest słonecznie i pracują kolektory na dachu. W słoneczny dzień panele fotowoltaiczne produkują prąd zasilający pompę ciepła albo zwykłą grzałkę, które podgrzeją wodą. W dobrze zaizolowanym zasobniku woda stygnie bardzo powoli. Można z niej korzystać nawet dzień-dwa po ustaniu podgrzewania.
Magazyn ciepła – bufor – jest konieczny w instalacji z kotłem na paliwo stałe produkującym bardzo dużo ciepła, gdy w domu nie ma bezpośrednich odbiorników ciepła o dużej pojemności, np. wysokotemperaturowych grzejników. Jeśli w budynku jest niskotemperaturowa instalacja ogrzewania podłogowego, nadmiar wyprodukowanego ciepła zostanie zakumulowany w buforze.
Ile kosztuje magazyn ciepła?
Zasobniki ciepłej wody użytkowej maja duża rozpiętość cenową zależnie od objętości i wyposażenia. Nieduży zasobnik (100 l) może kosztować od 1500 zł, wielki (1000 l) – nawet 5000-8000 zł.
Magazyn ciepła jest magazynem energii
Akumulowanie i przechowywanie ciepła jest formą magazynowania energii. To są technologie przyszłości, w których będzie się wykorzystywać na przykład ciepło powstające podczas chłodzenia urządzeń albo ciepło odpadowe z różnych reakcji. Ciepło można magazynować w różnych formach/postaciach - jako ciepło właściwe medium (np. wody), energię przemian fazowych lub ciepło przemian chemicznych. Ciepło właściwe można magazynować w wodach podziemnych albo w gruncie, w warstwach wodonośnych pomiędzy warstwami skał nieprzepuszczalnych lub słabo przepuszczalnych, w zbiornikach wodno-żwirowych lub w komorach skalnych, do których wtłacza się gorącą wodę. Takie magazyny ciepła mogą zaopatrywać pojedyncze domy lub całe osiedla. W Finlandii działa wysokotemperaturowy magazyn ciepła w złożu piaskowym, który ma moc grzewczą 100 kW i pojemność 8 MWh. Temperatura piasku osiąga 600oC. Ciepło pochodzi z nadwyżek energii z elektrowni wiatrowych i paneli fotowoltaicznych.
W Polsce w Podzamczu koło Chęcin, na terenie Regionalnego Centrum Naukowo-Technologicznego, jest zbudowany Dom Autonomiczny. Nieduży budynek, który jest niezależny energetycznie i sam wytwarza energię na swoje potrzeby, został zbudowany w standardzie domu pasywnego. Stanowi laboratorium badawcze zajmujące się efektywnym wykorzystaniem energii. Celem programu badawczego jest zdobycie wiedzy, jak tworzyć budynki zeroenergetyczne, a nawet dodatnio energetyczne. Budynek ten jest wyposażony w gruntowy magazyn ciepła, który wykorzystuje ciepło pochodzące z systemu chłodzenia paneli fotowoltaicznych do zasilania magazynu podziemnego, z którego pobierać może ciepło w chłodniejszych okresach w roku.
