Hübriidküte ühendab tavapärase kütusel töötava küttetehnoloogia fotogalvaanika või soojuspumbaga. Hübriidkütte kütusel töötav osasüsteem tagab piisava võimsuse olemasolu, eriti hilistalvekuudel. Kasutatakse õlikütet, gaasikütet, kaminat või pelletikütet.
Hübriidküte võib seetõttu langeda tagasi mitmele küttesüsteemile ja kasutab mõlema süsteemi eeliseid. Kõige säästvam süsteem, st päikeseenergia süsteem või soojuspump, on alati esikohal. Kui regeneratiivküttesüsteem enam optimaalselt ei tööta, võtab võimust kütusega töötav küte. Olenevalt konstruktsioonist suunavad süsteemid soojust puhverhoidlasse paralleelselt või töötavad ainult üksteisest eraldi.
Puhvermahuteid saab ühendada päikesesoojussüsteemide, soojuspumpade ja kütusel töötavate küttesüsteemidega.
Foto: VaillantLisaks siin esitatud võimalustele on võimalikud ka muud kombinatsioonid, sealhulgas kuni kolm küttetüüpi. Näiteks saate oma fotogalvaanilisest süsteemist saadava elektriga kasutada soojuspumpa ja kasutada ka gaasiküttekeha.
Nn power-to-heat süsteemid, mis muudavad fotogalvaanilisest süsteemist üleliigse elektri soojuseks, pole Saksamaal veel eriti levinud. Praeguse kliimadebati tõttu võivad nad tulevikus suuremat rolli mängida.
Hübriidkütte näited
Järgmine tabel näitab teile hübriidkütte jaoks saadaolevaid valikuid. Järgmistest osadest leiate vastavate tehnoloogiate kirjelduse.
| Päikesesoojus | Gaasiküte |
| Soojus pump | Õlikoojendus |
| Kaminahi | |
| Pelletiküte | |
| Koostootmisüksus | |
| Kaugküte |
Regeneratiivne küttesüsteem: päikeseküte
Päikese soojusenergiaga kasutate päikeseenergiat vee soojendamiseks. Päikeseenergiasüsteem sisaldab järgmisi komponente:
- Päikesekollektorid
Päikesekollektorid koosnevad lame- või torukollektoritest, millel on neeldumiskiht, mis neelab päikeseenergiat eriti tõhusalt. Lamekollektorid on kaitsva klaasikihiga kandilised paneelid. Torukollektorites seevastu on absorberi ja klaasi vahel vaakum. Mõlemal juhul on neeldumiskihi all torud. Need sisaldavad vee ja antifriisi segu. Seda vedelikku soojendab päikesesoojus 95 kraadini Celsiuse järgi.
- Soojusvaheti
Need suunavad soojuse päikesevedelikust küttevette või teenindusvette. Olenevalt süsteemist on need kas spiraalikujulised akumulatsioonipaaki integreeritud torud (sisemised soojusvahetid) või plaatsoojusvahetid, mis paiknevad väljas (välissoojusvahetid).
- Säilitamine
Puhverhoidla on iga päikeseenergiasüsteemi lahutamatu osa. Keskmine vesi salvestab pakutava soojuse mõneks päevaks ja teeb selle vajaduse korral kättesaadavaks. Ühepereelamus on mälus tavaliselt 400 kuni 1.000 liitrit vett.
- Tsirkulatsioonipump
Elektriliselt töötav tsirkulatsioonipump liigutab päikesevedelikku mööda vooluringi. Kui akumulatsioonipaak on täis või kui soojust pole, siis see ei tööta.
Nii töötab päikesesoojus.
Foto: MAJARegeneratiivne küttesüsteem: soojuspumbad
Soojuspump on termodünaamiline masin. See kasutab mõnede gaaside omadust aurustuda isegi madalatel temperatuuridel. Nn külmutusagens neelab soojuse keskkonnast (reservuaarist) ja vabastab selle maja sees kõrgemal tasemel. Protsess koosneb neljast etapist:
- Kompressor surub külmutusagensi kõrgele rõhule. Külmutusagens soojeneb, kuid jääb gaasiliseks.
- Külmutusagens kannab oma soojuse soojusvahetisse ja vedeldub. Soojusvaheti omakorda soojendab keskkonda. Olenevalt soojuspumba konstruktsioonist on selleks kas õhk või vesi.
- Paisuventiili abil naaseb külmutusagens algse rõhu juurde ja aurustub uuesti.
- Aurune külm külmutusagens neelab teise soojusvaheti abil keskkonnast soojust.
Kas sa teadsid? Külmikud kasutavad sama põhimõtet nagu soojuspumbad. Külmutusagens aurustub ja eemaldab külmiku sisemusest soojuse. Teine soojusvaheti eraldab soojuse välisõhku.
Mida väiksem on temperatuuride vahe reservuaari ja sisemuse vahel, seda tõhusamalt töötab soojuspump.
Foto: MAJASõltuvalt soojusallikast ja keskkonnast jagunevad soojuspumbad järgmistesse kategooriatesse:
- Õhk Vesi soojuspump
See süsteem kasutab ümbritsevat soojust tarbevee soojendamiseks küttesüsteemis. Selle saab seega ühendada olemasoleva küttesüsteemiga ja see on teistest variantidest odavam. Madalatel välistemperatuuridel aga väheneb efektiivsus märgatavalt.
- Soolvesi-vesi soojuspump
Maasoojuspump on kõige tõhusam, kuna kasutab maasoojusenergiat, mis on alati saadaval. Selleks on vaja kas 100 meetri sügavusi maasoojussonde või maasoojuskollektoreid. Kõrget efektiivsust kompenseerivad keerukas planeerimine, sondide jaoks vajalikud load ja suured kulud.
- Vesi-vesi soojuspump
Siin võtab soojuspump soojust veereservuaarist. Eraldi kaevupump juhib vee kuni 20 meetri sügavuselt maapinnale.
- Õhk-õhk soojuspump
Sellise küttesüsteemi jaoks on vaja ventilatsioonisüsteemi. Soojuspump kasutab plaatsoojusvahetit sissetuleva õhu (sissepuhkeõhu) ülekandmiseks väljavoolava õhu soojusele (väljatõmbeõhk). Õhk-õhk soojuspump ei ole seega termodünaamiline masin selle ranges mõttes, kuna see töötab ilma külmaaineta. Sobib eriti hästi passiivmajadele.
Suvel saab jahutamiseks kasutada ka invertertehnoloogiaga pööratavat soojuspumpa.
Foto: PanasonicAjalugu ja levik Saksamaal
Päikesekollektorid pole uus leiutis. Vanad kreeklased püüdsid päikesekiiri fokuseerida ja kasutada neid esemete soojendamiseks. Aastal 18. 19. sajandil ehitas loodusteadlane Horace-Benedict de Saussure esimese päikesekollektori. Tööstusrevolutsiooni ja fossiilkütuste tulekuga oli päikeseenergia kasutamine aga esialgu ebahuvitav. Alles pärast naftakriisi 1970. aastatel hakkasid teadlased maadlema päikese soojusenergia kontseptsiooniga.
Soojuspumba leiutamine seevastu oli alles umbes 100 aastat tagasi. 1920. aastatel tulid USA-s turule esimesed jahutussüsteemid, mis täitsid ka talvel soojuspumpade funktsiooni. Šveits oli Euroopas teerajaja. Juba 1930. aastate lõpus kütsid seal avalikke ruume soojuspumbad või hübriidsüsteemid.
Kuna süsihappegaasi säästmine on poliitika fookusesse nihkunud, on siin riigis tänu valitsuse toetustele levinud ka hübriidküttesüsteemid. 2000. aastal oli Saksamaal soojuspumbaga vähem kui üks protsent uutest hoonetest. 2018. aastal oli see juba 41 protsenti. Saksamaa juhib paigaldatud soojuspumpade võimsuse statistikat koos Rootsi, Taani ja Austriaga.
Hankige ekspertide pakkumisi siit:
Hübriidkütte paigaldamise nõuded
Sõltuvalt hübriidkütte tehnoloogiast ja konfiguratsioonist peaksite arvestama vajalike nõuetega.
Nõuded soojuspumbale
Hübriidkütte kombineerimiseks vesi-vesi soojuspumbaga on vaja kvaliteetset põhjavett mitte rohkem kui 20 meetri sügavusel. Kui vesi on liiga tugevasti saastunud tahkete ainete või rauaga, kannatab teie soojuspumba kasutusiga. Kui veereservuaar on liiga sügav, on puurimine liiga kulukas. Lisaks peate enne puurimist näitama Alamveeameti luba.
Sarnased nõuded on ka soolvesi-soojuspumbale. Geotermiliste sondidega variandi puhul on vaja kohaliku kaevandusameti ja madalama vee-ameti luba, kui puurimisel võib põhjavette sattuda. Joogiveekaitsealadel luba ei ole lubatud. Kui valite maasoojuskollektorid, on paigaldamine vähem bürokraatlik, kuid vajate palju ruumi. Rusikareeglina tuleks elamispind korrutada kahega.
Õhk-õhk soojuspump on teatud tüüpi kliimaseade, mis annab suvel värskust ja talvel soojust. See põhimõte toimib aga ainult õhukindlates hoonetes, näiteks madala energiatarbega majades. Vanades hoonetes on soojuskadu läbi hoone välispiirete liiga suur, mistõttu ei tasu käitada.
Olenemata tehnoloogiast on soojuspump ökonoomne vaid siis, kui küttesüsteemi pealevoolu temperatuur on alla 45 kraadi Celsiuse järgi. Mida suurem on välisõhu või reservuaari ja küttevee temperatuuride erinevus, seda halvem on selle kasutegur. Põrandaküte ja muud pinnaküttesüsteemid sobivad ideaalselt soojuspumba tööks.
Nõuded päikesesoojusenergiale
Päikeseenergiasüsteemiga hübriidkütte jaoks vajate katusel eelkõige sobivat ala lõuna, kagu või edela suunas. Kui kasutate kütteks päikesesoojust, peaksite nelja inimesega ühepereelamu puhul arvestama umbes 16 ruutmeetrit. Täpne vajamineva ruumi hulk sõltub aga ka muudest teguritest nagu soojuskaod majas ja küttesüsteem. Mini fotogalvaanilised süsteemid sobivad ka väiksematele katustele või rõdudele ja terrassidele.
Päikesesüsteemi kaudu päikese jõul elektri tootmine - endale ja teistele - on 100 protsenti ökoloogiline.
Fotod: iStock / AndreasWeberToetav küttesüsteem
Hübriidkütte jaoks optimaalse kütusel töötava küttesüsteemi valik koos soojuspumba või päikeseküttesüsteemiga sõltub samuti mitmest kriteeriumist. Näiteks pelletiküttesüsteemi jaoks on vaja ruumi pelletite hoidmiseks. Gaaskondensatsiooniküte säästab ruumi, kuid nii nagu kaugküte, peab olema võimalik liituda kohtvõrguga. Õlikütteks on vaja paaki.
Näpunäide: Võrrelge lühidalt hübriidkütte efektiivsust, nõudeid ja kulusid teiste kütteliikidega.
Hübriidkütte efektiivsus ja eelised
Hübriidküte töötab ülimalt tõhusalt ja säästlikult. Kütusekütet kasutatakse ainult siis, kui päikeseküte või soojuspump ei anna piisavalt soojust. Hästi planeeritud hübriidküttesüsteemiga saate säästa kuni 40 protsenti küttekuludest.
Teine hübriidkütte põhjus on suurem sõltumatus fossiilkütustest. Tõsi, meie kliimavööndis pole võimalik kütuseküttest täielikult loobuda. Siiski saate osa oma küttevajadusest katta taastuvenergiaga ja energiaturu hinnakõikumised mõjutavad teid vähem. Lõppkokkuvõttes säästab hübriidküttesüsteem CO2 heitkoguseid. Sel põhjusel premeerib riik muudatust.
Soojuspumba kasutegur
Soojuspumpade tootjad näitavad süsteemide efektiivsust aastaste jõudlustegurites (JAZ). Lihtsamalt öeldes väljendab aastane jõudlustegur suhet kompressori tööks kulunud energia (elektri) ja pakutava kasuliku soojuse vahel. Aastane jõudlustegur 4 tähendab, et 100 kilovatt-tundi elektrit toodab 400 kilovatt tundi soojust.
Aastane jõudlustegur on seega soojuspumba efektiivsuse etalon. Siin toimivad kõige paremini vesi-vesi-soojuspumbad, mille aasta keskmine jõudluskoefitsient on 5. Maasoojussondidega soolvesi-vesi soojuspumbad on 4–4,5 lähedal. Õhk-vesi soojuspumpadel on seevastu tavaliselt aastane töötegur 3,5.
Puukütte efektiivsus
Kaasaegsed puuküttesüsteemid on ökoloogiline võimalus täiendada päikeseküttesüsteemi või soojuspumpa. Lisaks klassikalistele puuküttega ahjudele on saadaval ka puidugaasijad, pelleti- või hakkepuidu küttesüsteemid.
See klassikalise disainiga pelletikahi on vaid 80 cm kõrgune ja sellel on juba suitsuava.
Päikesekütte efektiivsus
Keskmiselt annab päikesesoojussüsteem 30–35 protsenti vajalikust kütteenergiast. See töötab kõige tõhusamalt kevadel ja sügisel, kui päikesepaistet on veel palju.
Päikesekütte toimivust mõjutavad sellised parameetrid nagu katuse kalle ja suund ning geograafiline asukoht. Määrav on ka süsteemi tehnoloogia. Kui kasutate päikeseküttesüsteemi, siis tasub investeerida kallimatesse, kuid tõhusamatesse vaakumtorukollektoritesse.
Õli- ja gaasikütte efektiivsus
Tänu kondensatsioonitehnoloogiale on kaasaegsed õli- ja gaasiküttesüsteemid eriti energiasäästlikud ning saavutavad kasutegur 90 protsenti ja rohkem. Erinevalt tavakateldest kasutavad kondensatsioonikatlad kondenseerivatest suitsugaasidest saadavat soojust, mis muidu väljub korstna kaudu väljapoole. Kondensatsioonikatlaga kombineerituna peetakse madala CO2-heitega kütuseks eelkõige maagaasi.
Kondensatsioonitehnoloogiaga õliküttesüsteeme saab paigaldada veel 2025. aasta lõpuni. Kõik riigitoetused lõppesid aga detsembris.12.2019. Kaasaegsed süsteemid võivad hübriidküttesüsteemi osana siiski tasuda.
Eelised, miinused ja kulud Kondensatsioonküte: Erinevad võimalused Koostöös Lisateavet Hübriidküttekulud
Hübriidküttekeha ostuhind ja paigalduskulud sõltuvad valitud variandist ja teie küttevajadusest. Järgnev tabel annab ülevaate ühepereelamu süsteemi keskmistest ostu-, arendus- ja hoolduskuludest. Lisaks nendele kuludele tuleb arvestada ka kulutustega kütusele (õli, gaas või puit) või kaugkütte kasutamisele.
| Päikeseenergia süsteem | umbes 6.000 eurot | 1.500 kuni 3.000 eurot | 150-250 eurot |
| Õhk õhku- | 5.000 kuni 10.000 eurot | 2.000 kuni 6.000 eurot | 50 kuni 100 eurot |
| Õhk Vesi- | 4.000 kuni 10.000 eurot | 500 kuni 2.000 eurot | 50 kuni 100 eurot |
| Vesi vesi- | 6.000 kuni 12.000 eurot | Alates 4.000 eurot | 50 kuni 100 eurot |
| Soolvesi- | 8.000 kuni 12.000 eurot | Alates 7.000 eurot | 50 kuni 100 eurot |
| Soolvesi- | 8.000 kuni 12.000 eurot | Alates 3.500 eurot | 50 kuni 100 eurot |
| Õli kondensatsiooniküte | 6.000 kuni 9.000 eurot | 1.000 kuni 2.500 eurot | 150-250 eurot |
| Kondensatsioon gaasiküte | 3.000 kuni 6.000 eurot | 1.000 kuni 2.500 eurot | 100-250 eurot |
| Pelletiküte | 10.000 kuni 15.000 eurot | 1.000 kuni 2.500 eurot | 150-250 eurot |
| Koostootmisüksus | Alates 15.000 eurot | Alates 5.000 eurot | 350-500 eurot |
Õiguslikud regulatsioonid ja toetused
Alates 01.01.2020. aastal rahastab föderaalne majandus- ja ekspordikontrolliamet (BAFA) 2020. aasta kliimapaketi raames päikesesoojussüsteeme nii uutes kui ka olemasolevates hoonetes kuni 30 protsendiga soetuskuludest. Eelduseks on arvestuslik tootlus vähemalt 525 kilovatt tundi ruutmeetri kohta aastas, piisav kollektoripind ja piisava mahutavusega puhvermahuti.
Kui paigaldate hübriidküttesüsteemi soojuspumba ja gaasi kombinatsiooniga, saate ka toetust kuni 30 protsenti ostuhinnast koos paigaldus- ja kasutuselevõtu kuludega. Kui vahetate õlisoojendi hübriidküttekeha vastu, suureneb BAFA boonus kuni 40 protsendini tehtavatest kuludest.
