Pompa ciepła i kaloryfery? A dlaczego nie
Przewiń do artykułu
Menu

Często spotykamy się z opinią, że instalując pompę ciepła jako źródło energii cieplnej dla domu należy postawić na ogrzewanie podłogowe, a nie stosować system z tradycyjnymi grzejnikami. To błędna opinia. Trzeba tylko znać zasady montażu takiego układu.
 

Wiele osób budujących domy z zastosowaniem pompy ciepła jako źródła energii do ogrzania budynku woli widzieć u siebie grzejniki płytowe zamiast tzw. podłogówki. Nieraz dotyczy wszystkich pomieszczeń, a nieraz tylko ich części.

Naturalne drewno sporej grubości na podłogach (np. w salonie), inne drogie okładziny, czyli izolatory ciepła, to świadomy wybór estetyczny, który w przypadku niektórych osób budujących dom jednorodzinny jest ważniejszy, albo przynajmniej tak samo ważny, jak ekonomiczna strona użytkowania budynku.

W układzie z pompą ciepła nie zawsze trzeba stosować ogrzewanie podłogowe. Równie dobrze mogą to być grzejniki płytowe.Dobór i montaż całego systemu warto w tym przypadku powierzyć doświadczonej firmie instalacyjnej, która wie, jakie zasady stosować przy tego rodzaju systemach.

I ekonomia i estetyka

Instalacja - pompa ciepła plus grzejniki płytowe w całym domu jest nieco droższa, gdy myślimy o kosztach ogrzania budynku (energia elektryczna pobierana przez pompę), niż instalacja z podłogówką o ok. 10 proc.

Osoby, które nie stawiają na pierwszy miejscu wyłącznie względów ekonomicznych domu, ale także względy własnego gustu i estetyki (każdy ma indywidualne pojmowanie tych wartości), są gotowe ponieść nieco wyższe wydatki związane z rezygnacją z podłogówki.

Jeśli u podstaw decyzji o sposobie ogrzania domu leży układ zasilany niską temperaturą, bo budynek jest dobrze zaizolowany, powietrze wewnątrz nie przesuszone, a inwestorowi chodzi o niskie koszty eksploatacyjne systemu grzewczego, wówczas rozwiązanie pompa ciepła w połączeniu z grzejnikami płytowymi jest opcją wartą wzięcia pod uwagę.

Jakie grzejniki, jaki montaż i eksploatacja?

Wygodne dla inwestorów, choć nieco droższe od tradycyjnych, są grzejniki płytowe z podejściem środkowym – połączenie z przewodem doprowadzającym ciepłą wodę znajduje się na dole w środkowej części panelu.

Wykonana w ten sposób instalacja zachowuje estetykę pomieszczenia, jak również pozwala w sposób łatwy (bez uciążliwego remontu), w przypadku braku komfortu cieplnego, zamienić mniejszy grzejnik na większy.

Warunkiem koniecznym dla poprawnej pracy systemu i niskich kosztów eksploatacji jest jego wykonanie w oparciu o system rozdzielaczowy. Każdy grzejnik powinien być oddzielnie podłączony do rozdzielacza i nie należy stosować nowoczesnych systemów grzewczych w oparciu o układy równoległe czy szeregowe.

Regulacja temperatury grzejników w układzie z pompą ciepła nie powinna następować poprzez głowice termostatyczne zamontowane na panelach grzewczych. Podstawowe parametry powinny być ustawiane na regulatorze pogodowym źródła ciepła (czyli pompy), a na instalacji należy tylko ograniczać temperaturę w pomieszczeniach, w których wymagana jest ona na niższym poziomie, np. w sypialni.

Kilka grzejników w układzie powinno być na stałe otwartych, jeżeli w instalacji brak bufora pośredniego lub układu równoważącego z zaworem nadmiarowo-upustowym. Całkowite zamknięcie przepływu w instalacji spowoduje awaryjne wyłączenia pompy ciepła i włączenie się alarmu wysokiego ciśnienia.

Pompa, grzejniki i ciepła woda na przykładzie

Czy tego typu rozwiązanie systemu grzewczego jest efektywne i opłacalne? Jeden z dużych polskich producentów urządzeń grzewczych przeprowadził (na zlecenie portalu Globenergia) analizę ekonomiczną systemu grzewczego z pompą ciepła, grzejnikami płytowymi i dodatkowo buforem na ciepłą wodę użytkową (c.w.u.) Uwaga! Komentarz naszego eksperta dotyczący tej analizy zamieszczamy na końcu tekstu.

Przyjęto następujące założenia:

  • Powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń: 120 m2
  • Zapotrzebowanie cieplne budynku (wartość z projektu lub audytu zgodnie z normą PN-EN 12831): 6 kW
  • Liczba mieszkańców: 4
  • Zapotrzebowanie dobowe na ciepłą wodę: 200 litrów
  • Instalacja ogrzewania grzejnikowego: 100 proc.
  • Maksymalna projektowa temperatura zasilania: 50°C
  • Maksymalna projektowa temperatura powrotu: 40°C
  • Lokalizacja: strefa klimatyczna II (projektowa temp. zewnętrzna – minus 18°C, średnia roczna temp. zewnętrzna – plus 7,9°C)
  • Temperatura zadana pomieszczeń: 20°C
  • Temperatura c.w.u.: 50°C
  • Cena energii elektrycznej: 0,6 zł / kWh

W instalacji zastosowana została gruntowa pompa ciepła w klasie energetycznej A++, mocy grzewczej 7,25 kW i COP na poziomie 4,32. Skrót COP oznacza współczynnik wyrażający stosunek ilości dostarczonego ciepła do ilości energii (elektrycznej) zużytej przez pompę. Im COP jest większy, tym uzyskanie tej samej ilości ciepła wymaga mniejszego nakładu energii, jest więc tańsze.

Oprócz pompy w skład systemu wszedł wymiennik c.w.u. o poj. nominalnej 250 litrów do pomp ciepła oraz zasobnik c.w.u. bez wężownicy 300-litrowy pionowy.

Do systemu, w którym grunt jest dolnym źródłem ciepła do instalacji, powinno się wykonać kolektor poziomy o powierzchni 280 m2 lub dwa odwierty pionowe o długości 70 m każdy. Powierzchnia kolektorów poziomych lub długość odwiertów pionowych zależy od mocy chłodniczej oraz uzysku ciepła z dolnego źródła (jednostkowego poboru ciepła z gruntu). Średni uzysk to ok. 40 W/m w przypadku odwiertów pionowych i ok. 20 W/m2 przy kolektorach poziomych. Wartość ta rośnie wraz ze wzrostem gęstości i wilgotności gruntu.

Łączne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania domu i c.w.u., przy zastosowaniu pompy ciepła, wynosiło w analizowanym przykładzie 12.356 kWh.
Gruntowa pompa ciepła pobierze następującą ilość energii elektrycznej:

  • do ogrzania budynku: 2228 kWh/rok
  • do przygotowania c.w.u.: 1132 kWh/rok

Roczne koszty energii elektrycznej wyniosą wyniosą więc 2.016 zł brutto.

Poniższa grafika prezentuje koszty ogrzewania dla różnych sposobów zasilania instalacji grzewczej w analizowanym budynku.
 

Zastosowanie pompy ciepła w zestawie z grzejnikami płytowymi (plus dodatkowo z instalacją c.w.u.) jest najtańsze ze wszystkich pozostałych źródeł ciepła zastosowanych w domu jednorodzinnym.

Poważną przeszkodą do upowszechnienia się takich systemów jest wciąż jeszcze wysoki koszt serca takiej instalacji, czyli pompy ciepła. Wiele gmin w Polsce oferuje jednak inwestorom indywidualnym programy dofinansowania do instalacji grzewczych opartych na pompach ciepła. Warto zapytać o to w swojej gminie rozważając sposób ogrzania budowanego domu.


Komentuje nasz ekspert Rafał Matlak z firmy Klimaterm:

 

 

 

W analizie ekonomicznej zaprezentowanego przypadku systemu z pompą gruntową, grzejnikami płytowymi i buforem na c.w.u. zabrakło kilku ważnych informacji, istotnych dla klientów.

Wymiennik gruntowy wychładza grunt na tyle mocno, że po ok. 2 latach od jego uruchomienia sprawność całego układu spada nawet o 15 proc. Dodatkowo wyjaławia się grunt, pod którym system pracuje.

Uważam, że lepszym zastosowaniem będzie wysokotemperaturowa pompa ciepła powietrzna o bardzo dobrych parametrach, wyższych niż tzw. gruntówka.
Należy również zauważyć błąd w wyliczeniu temperatury szczytowej! Chcąc zagrzać zasobnik c.w.u. do temp. 50 st. C, należy ten zbiornik zasilać parametrem o 10K wyższym niż nastawiony, a to wiąże się z 10-15 proc. wzrostem poboru energii w przypadku gruntówek. Powodem jest cykl termodynamiczny i parametry gazu sprężanego w urządzeniu (temperatura odparowania). Brakującą wartość temperatury system osiągnie przez włączenie grzałek elektrycznych i spadnie sprawność całego układu.

 

Ewa Grochowska


Źródła:

FOTO: www.pixabay.com

 
Planergia poleca:
Autor artykułu:
planergia

Czym się zajmujemy? Łączymy z energią... Odnawialne źródła energii, energooszczędne budownictwo, termomodernizacja i skuteczna walka z niską emisją - u nas znajdziesz wszystko, co potrzbne aby sprawnie, bezpiecznie i efektywnie przeprowadzić i sfinansować swoją inwestycję. Planergia Informacje, Technologie i Finanse są dla Ciebie!

info@planergia.pl