23-11-2023, 13:20
Podłączenie pompy ciepła w domu jednorodzinnym przynosi znaczne korzyści: inwestorzy, którzy decydują się na instalacje oparte na odnawialnych źródłach energii, w tym montaż pompy ciepła, zyskują możliwość ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody użytkowej przy jednoczesnym, niewielkim zużyciu energii elektrycznej. Eksploatacja pompy ciepła: zarówno gruntowej pompy ciepła, jak i pompy ciepła powietrze woda i powietrze powietrze jest tańsza, aniżeli oparcie domu na systemie grzewczym związanym z kotłami na paliwo gazowe i stałe. Warto podkreślić, że pompy ciepła to urządzenia, które są wielofunkcyjne: poza pokryciem zapotrzebowania na ciepło i cwu w budynku, latem mogą przynieść ochłodę i posłużyć do podgrzania wody basenowej. W poniższym artykule przedstawiamy schemat podłączenia pompy ciepła, jej zasadę działania, a także odpowiadamy na pytania:
Pompy ciepła przenoszą energię cieplną z dolnego źródła ciepła, dzięki któremu ją pozyskują. Energią termiczną dla pompy ciepła jest środowisko naturalne, a więc całkowicie odnawialne w szybkim czasie zasoby powietrza, wody lub gruntu. Prawidłowo zainstalowane i działające urządzenie przepompowuje energię cieplną z dolnego źródła ciepła do instalacji centralnego ogrzewania domu (górnego źródła ciepła). Instalacja zaś (ogrzewanie podłogowe, tradycyjne grzejniki) rozprowadzają ciepło w budynku. Ten mechanizm nie byłby jednak możliwy, gdyby nie współdziałanie poszczególnych składowych pompy ciepła.
Budowa pompy ciepła – główne elementy systemu grzewczego
Prawidłową pracę pompy ciepła gwarantuje instalacja chłodnicza, łącząca ze sobą obie jednostki, tak by możliwy był przepływ czynnika chłodniczego.
Schemat instalacji w poszczególnych pompach ciepła jest do siebie zbliżony i opiera się na sprawnym funkcjonowaniu jej elementów, które pompują ciepło z dolnego do górnego źródła. Pomiędzy poszczególnymi pompami ciepła istnieje jednak zasadnicza różnica: rodzaj dolnego źródła ciepła.
Pompa ciepła powietrze woda to urządzenie, które zadba zarówno o pokrycie domu na ciepło, ale i przygotuje ciepłą wodę użytkową. Ten rodzaj pompy ciepła czerpie energię termiczną z otaczającego nas powietrza zewnętrznego. Powietrzna pompa ciepła jest najmniej wymagającym technicznie rodzajem pompy. Do instalacji pompy ciepła powietrze nie jest konieczne posiadanie kotłowni. Dzięki wykorzystaniu montażu zewnętrznego parownika i wymiennika ciepła, pompę ciepła tego typu możemy ulokować nawet w niewielkim pomieszczeniu technicznym o minimalnej powierzchni, pralni, łazience itp.
Schemat podłączenia pompy ciepła, bazuje na energii pozyskiwanej z gruntu jest już nieco bardziej skomplikowany, wiąże się bowiem z budową dolnego źródła ciepła: wymiennika poziomego lub pionowego. Poziomy wymiennik gruntowy wkopuje się zazwyczaj na głębokości 1.5 metra, a tworzy go system rur polietylenowych, wypełnionych glikolem. Jaką funkcję pełni glikol? Jest doskonałym nośnikiem ciepła, tłoczy go pompa obiegowa w ten sposób usprawniają transport energii termicznej do czynnika termodynamicznego. Korzyści wynikające z instalacji pompy ciepła czerpiącej z gruntu są niepodważalne: temperatura ziemi jest stała, niezależna od temperatury zewnętrznej, co czyni ten rodzaj pompy ciepła najbardziej efektywnym. Do budowy wymiennika poziomego konieczny jest jednak duży teren, bez drzew i krzewów, o zniwelowanej powierzchni, a koszty przedsięwzięcia należą do najwyższych spośród wszystkich pomp ciepła.
Najbardziej zaawansowanym technologicznie rodzajem pompy ciepła jest pompa ciepła z dwukierunkową objętością buforową, która nie tylko dostarcza ciepło do domu, ale i służy do chłodzenia budynku latem. Takie tryby pracy są możliwe dzięki dwukierunkowemu zaworowi rozprężnemu, w którym czynnik chłodniczy przepływa w obu kierunkach. Pompa ciepła w takiej wersji pozwala na odwrócenie obiegu grzewczego.
Nie musisz rezygnować z dotychczasowej metody ogrzewania domu, zwłaszcza w przypadku modernizowanego budownictwa. W takim jednak przypadku inwestor musi pamiętać by doposażyć układ hydrauliczny w zbiornik buforowy. Pompa ciepła działająca we współpracy z alternatywnym źródłem ogrzewania np. kotłem gazowym, umożliwia uruchomienie urządzenia dla którego istnieją optymalne warunki pracy. By jednak pompa ciepła w nieruchomości starego typu odznaczała się efektywnością energetyczną warto uzupełnić instalację o prace modernizacyjne (zwłaszcza właściwą izolację ścian zewnętrznych).
Schemat instalacji pompy ciepła w układzie biwalentnym
Myśląc o pompie ciepła w remontowanym budynku inwestor najczęściej decyduje się na wspomniane wyżej zintegrowanie dwóch systemów grzewczych. Taki tryb pracy dla pompy ciepła nazywamy układem biwalentnym: ustawienie pompy ciepła w takim wariancie równa się z wytyczeniem punktu biwalentnego, czyli temperatury zewnętrznej powyżej której urządzenie pracuje całkowicie samodzielnie. Jeśli temperatura spadnie poniżej punktu biwalentnego pompa ciepła zaczyna współpracować z dodatkowym źródłem ogrzewania domu.
Instalując pompę ciepła w systemie monowalentnym inwestor decyduje się na jeden system grzewczy, oparty tylko i wyłącznie na pompie ciepła. Takie rozwiązanie jest przewidziane głównie na nowoczesnego budownictwa, uwzględniającego dokładne szacunki dotyczące zapotrzebowania budynku na ciepło i przygotowanie ciepłej wody użytkowej. By jednak pompa ciepła pracowała wydajnie w trybie monowalentnym konieczne jest dopasowanie modelu o określonej mocy grzewczej i odpowiadających parametrach COP i SCOP.
Warto wspomnieć, że pompa ciepła jest urządzeniem niskotemperaturowym, więc zarówno pompa ciepła powietrze czy pompa ciepła oparta na wodzie gruntowej najlepiej współpracować będą z niskoemisyjnym ogrzewaniem podłogowym. Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, by górne źródło ciepła składało się z tradycyjnych grzejników, jednak należy mieć na względzie efektywność energetyczną takiego rozwiązania, która w przypadku zastosowania zwykłych grzejników jest mniejsza, aniżeli przy instalacji opartej na ogrzewaniu podłogowym. Im mniejsza różnica temperatury pomiędzy dolnym, a górnym źródłem ciepła tym niższe koszty eksploatacyjne ponosi inwestor. Podłogówka rozprowadza ciepło równomiernie, zapewniając mieszkańcom wysoki komfort termiczny, a przy tym nie emitując do otoczenia kurzu i alergenów, co również stanowi różnicę pomiędzy płaszczyznowym ogrzewaniem a zwykłymi grzejnikami.
Cena pompy ciepła wraz z instalacją jest zależna od kilku istotnych czynników. Liczy się przede wszystkim metraż budynku, ilość mieszkańców: te dane są konieczne, by obliczyć zapotrzebowanie domu na ciepło i energię termiczną konieczną do podgrzewania wody użytkowej. Niemniej istotne są parametry samej pompy: klasa energetyczna, moc czy współczynnik COP. Różnica w cenie będzie także znacząca jeśli zdecydujemy się na pompę ciepła powietrze/woda, aniżeli budowę dolnego źródła, tak by zamontować gruntową pompę ciepła. Ceny pompy ciepła wraz z montażem mogą się wahać od 15 do nawet 50 tysięcy złotych.
Jak obniżyć koszty pompy ciepła?
By zredukować nakłady finansowe na instalację pompy ciepła, warto skorzystać z licznych dopłat do inwestycji w odnawialne źródła energii. Nowa odsłona programu "Czyste powietrze" oferuje prosumentom od 30 do 45 % zwrotu kosztów kwalifikowanych. Właściciele domów jednorodzinnych, decydujący się na instalację pompy ciepła mogą skorzystać także z dopłat pochodzących z programu "Moje ciepło" lub "Mój Prąd" (w przypadku uzupełnienia instalacji pompy ciepła o instalację fotowoltaiczną).
Do prawidłowego działania pompy ciepła konieczne jest jej zasilanie prądem, który potrzebny jest do działania sprężarki przekształcającej energię termiczną pobraną z otoczenia. To, ile prądu pobiera pompa ciepła i ile zapłacimy przy jej działaniu jest zależne od jej współczynników COP i SCOP. Warto uzupełnić system grzewczy pompy o instalację solarną: panele fotowoltaiczne pokrywają nie tylko zapotrzebowanie energetyczne pompy ciepła, ale także zasilą gniazdka w naszym domu.
Artykuł sponsorowany
Podobne artykuły
Komentarze