Hybrydowe systemy grzewcze opierają się na współpracy kilku urządzeń do ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Zaletą tego typu rozwiązań jest duża elastyczność w wyborze źródeł ciepła oraz parametrów ich współpracy. Przykładem takiego układu jest instalacja hybrydowa pompy ciepła i kotła kondensacyjnego.

Hybrydowy system pompy ciepła współpracującej z gazowym piecem kondensacyjnym jest znakomitym rozwiązaniem systemu grzewczego zwłaszcza w przypadku termomodernizacji domów jednorodzinnych. Jest ono efektywne, ekologiczne i niemal bezawaryjne.

Do współpracy z kondensacyjnymi kotłami gazowymi producenci polecają przede wszystkim powietrzne pompy ciepła, ze względu na niższe koszty inwestycyjne. Nie trzeba bowiem budować skomplikowanej instalacji, jak przy wodnej czy gruntowej pompie ciepła. Takie rozwiązanie jest szczególnie polecane przy modernizacji instalacji grzewczej.

Jak to działa?

Moc grzewcza pompy ciepła powinna wynosić co najmniej 50 proc. obliczeniowej mocy grzewczej budynku. Dodatkowe źródło ciepła, w naszym przypadku – gazowy kocioł kondensacyjny - w zależności od potrzeb, powinno być automatycznie załączone lub wyłączane przez regulator pompy ciepła.

W zależności od warunków atmosferycznych układ hybrydowy załącza to źródło ciepła, które jest najbardziej optymalne.

Jak wyróżniamy tryby pracy pompy ciepła w takim układzie?

• Biwalentny równoległy – pompa ciepła samodzielnie pracuje do określonej temperatury zewnętrznej, tzw. punktu biwalentnego. Poniżej tej temperatury do pracy układu włącza się gazowy piec kondensacyjny. Uzupełnia brakującą moc grzewczą lub dogrzewa wodę do wyższej temperatury.
• Biwalentny alternatywny– do osiągnięcia punktu biwalentnego, pompa ciepła samodzielnie ogrzewa budynek. Przy niższych temperaturach zewnętrznych jest wyłączona, a zadanie ogrzania domu przejmuje piec kondensacyjny.
• Biwalentny mieszany – po osiągnięciu punktu biwalentnego załącza się piec kondensacyjny, który pracuje równocześnie z pompą ciepła do określonej w automatyce temperatury zewnętrznej lub temperatury wody grzewczej. Potem pompa zostaje wyłączona i całe zapotrzebowanie na ciepło pokrywa piec.

Dobór pompy i kotła

W układach hybrydowych sprawdzi się przede wszystkim powietrzna pompa ciepła z możliwością podłączenia zewnętrznego kotła kondensacyjnego lub hybrydowa centrala z wbudowanym kotłem, na zewnątrz zaś znajduje się jednostka z zabudowanym osprzętem pompy. W jedno kompaktowe urządzenie łączy się często pompę ciepła typu split i kocioł kondensacyjny o mocy grzewczej 3,2 – 19 kW.

Można wybrać dodatkowo pompę ciepła z c.w.u. i sterownikiem, regulatorem pogodowym odpowiadającym na zapotrzebowanie na ciepło w zależności o temperatury zewnętrznej, modułem sterowania i modułem sprzęgła hydraulicznego. Regulatory i sterowniki opisywanych układów hybrydowych są przystosowane do współpracy ze źródłami OZE, np. instalacją fotowoltaiczną, co generuje dodatkowe oszczędności na rachunkach za prąd.

Przeczytaj także: Kocioł gazowy do ogrzewania domu – gdzie go umieścić?

Współpraca z systemem fotowoltaiczym

Układ hybrydowy z powietrzną pompą ciepła i gazowy piecem kondensacyjnym może z powodzeniem współpracować z instalacją PV, co przynosi dodatkowe oszczędności na rachunkach za energię.

Ilość prądu wytworzonego przez panele fotowoltaiczne, którego nie zużyły domowe urządzenia elektryczne, mierzona jest przez licznik energii, a informacja trafia do układu sterującego pompą ciepła. Urządzenie wykorzystuje ten prąd, uwzględniając przy tym stan naładowania zbiornika ciepłej wody użytkowej, zasobnika buforowego, sposób korzystania z ogrzewania domu, jak również instalacji wentylacyjnej.

Jeśli w danym momencie domu nie trzeba ogrzewać, to ciepło jest magazynowane w zbiorniku buforowym i może być wykorzystane, gdy zajdzie potrzeba, także w nocy.

Przydatne przy termomodernizacji

Układy hybrydowe z pompami ciepła i kotłami kondensacyjnymi polecane są zwłaszcza w przypadkach termomodernizacji budynków. Pompa ciepła łączy się łatwo z istniejącym systemem grzewczym, co ogranicza zakres niezbędnych przeróbek.

Jeśli budynek już korzysta z gazowego źródła grzewczego, doposażenie instalacji w pompę ciepła pozwoli na znaczące obniżenie kosztów, nawet przy wykorzystaniu starszego kotła, jednak nie będzie już mowy o cyfrowej komunikacji pomiędzy źródłami ciepła. Mimo to sterownik nadal może efektywnie zarządzać pracą pompy – regulacja jej pracy będzie opierała się na pomiarze temperatury wody w buforze.

Włączenie pompy ciepła w działającą już, starszą instalację wymaga jednak zakupu i zainstalowania nowych grzejników, natomiast połączenie w jednym systemie pompy oraz kotła kondensacyjnego, sprawia, że nie jest to konieczne. Warto więc przed podjęciem decyzji oszacować koszty obu wariantów, biorąc także pod uwagę czas remontu i zakres prac, a więc i wynagrodzenie ekipy budowlanej.

Ewa Grochowska

Źródła:

• kotly.pl - Pompa ciepła i kocioł gazowy w jednym
• www.fachowyinstalator.pl - Hybrydowe systemy grzewcze: kocioł kondensacyjny + powietrzna pompa ciepła
• www.fachowyinstalator.pl - I pompa ciepła, i kocioł kondensacyjny, czyli parę słów o instalacjach hybrydowych
• www.vaillant.pl - Dlaczego kocioł kondensacyjny i pompa ciepła lubią ogrzewanie podłogowe?

Grafika: www.timmler.pl