Solarno gretje sanitarne vode s termodinamični paneli

Obravnavali bomo tri najpogostejše tehnologije solarnega ogrevanja sanitarne vode:

1. Ogrevanje sanitarne vode s termičnimi solarnimi paneli je najstarejša tehnologija. Termični solarni paneli se namestijo na streho. Delujejo na principu neposrednega zajema sončne toplote. Sonce segreje posebno tekočino (glikol), ki kroži znotraj solarnega kolektorja na strehi. Ta segreta tekočina nato potuje po izoliranih ceveh do toplotnega izmenjevalnika v bojlerju, kjer odda toploto sanitarni vodi. Navadno uporabimo za štiričlansko družino dva termična modula. Slabost te tehnologije je popolna odvisnost od neposrednega sončnega sevanja, zaradi česar pozimi in ob oblačnem vremenu sistem skoraj ne deluje in zahteva dogrevanje z električnim grelcem. Poleti se sistem pogosto pregreva, kar povzroča t.i. stagnacijo in hitrejšo degradacijo solarne tekočine. Poleg tega je montaža zaradi cevi s tekočino zahtevna, sistem pa potrebuje redno servisiranje in menjavo glikola.
2. Solarno gretje sanitarne vode s fotovoltaičnimi moduli je novejša oblika, ki je dosegljiva zaradi zelo nizkih cen solarnih modulov. Sistem deluje tako, da fotovoltaični paneli svetlobo pretvarjajo neposredno v električno energijo, ki nato preko električnega grelca segreva vodo v bojlerju. Za učinkovito delovanje je nujna vgradnja optimizatorja (krmilnika), ki prilagaja napetost iz panelov grelcu in s tem zagotavlja maksimalen izkoristek energije tudi ob šibkejšem soncu. Glavna slabost tega sistema je nizka učinkovitost v zimskih mesecih, ko so dnevi kratki in sončna svetloba šibka, saj fotovoltaika takrat ne proizvede dovolj elektrike za popolno segrevanje vode. Za štiričlansko družino potrebujemo navadno 6 panelov (2,4 kW), kar zavzame precejšnjo površino na strehi. Prav tako sistem ne deluje ponoči, ko je poraba tople vode pogosto največja, zato je takrat nujno črpanje drage električne energije iz omrežja preko grelca.
3. V zadnjem času se uveljavlja solarno gretje sanitarne vode s termodinamičnimi paneli. Sistem deluje tako, da se na streho ali fasado  namesti termodinamični panel, po katerem teče ekološki plin na nizki  temperaturi. Iz zraka jemlje toploto ne glede na uro dneva in letni čas. Ta plin nato potuje do kompresorja, ki mu poviša tlak in temperaturo, nato pa preko toplotnega izmenjevalnika odda toploto vodi v bojlerju. Za štiričlansko družino navadno zadošča že en sam termodinamični panel. Največja prednost termodinamičnih panelov je njihova neodvisnost od neposrednega sonca, saj energijo črpajo iz zunanjega zraka, dežja in celo vetra. To jim omogoča učinkovito delovanje 24 ur na dan, 365 dni v letu, ne glede na letni čas ali del dneva. Sistem nima težav s pregrevanjem, zahteva minimalno vzdrževanje in dosega visoko grelno število (COP), kar pomeni, da iz ene vložene kilovatne ure elektrike pridobimo večkratnik toplotne energije. Zaradi tega porabi do 80 % manj električne energije v primerjavi s klasičnim bojlerjem.

V slovenskih razmerah so letni energijski izpleni teh sistemov specifični. 

Za gretje sanitarne vode porabi štiričlanska družina v povprečju 3.800 kWh energije letno. 

Izpleni po tehnologijah so naslednji:

• Termični solarni paneli (2 modula): Letno oddata približno 2.400 kWh toplote. To pomeni, da za popolno oskrbo skozi celo leto manjka še 1.400 kWh, ki jih moramo v celoti nadomestiti z električnim grelcem iz omrežja.
• Fotovoltaični moduli (6 panelov - 2,4 kW): Proizvedejo okoli 2.600 kWh električne energije. V tem primeru manjka še 1.200 kWh, ki jih je prav tako treba dokupiti iz omrežja.
• Termodinamični paneli (1 panel): Zaradi neprekinjenega delovanja iz okolice pridobijo kar 3.100 kWh brezplačne energije. Poraba elektrike iz omrežja je minimalna.

Prodajne cene vseh treh sistemov gretja so bolj kot ne izenačene. 

Katero tehnologijo torej izbrati?

Ogrevanje sanitarne vode s termodinamičnimi paneli ima absolutno prednost pred ostalima dvema. Ta prednost je zlasti očitna v spomladanskih in jesenskih mescih, ko osončenje pogosti ni zadostno. Seveda pa tudi pozimi, razen morda v krajih, kjer je temperatura pozimi zelo pogosto pod nič stopinj.

Če primerjamo stroške gretja vode za štiri člansko družino v bojlerju z električnim grelcem, se investicija v termodinamični modul izplača v štirih letih (cena kWh elektrike 0,20€//kWh).

Kot druga izbira je sistem s PV moduli, medtem ko je tehnologija termičnih modulov za gretje vode problematična zaradi kompleksnosti namestitve, težav z glikolom in potrebe po servisih.