POMPA CIEPŁA – ALE JAKA ?

pompa ciepła – powietrzna czy z wymiennikiem gruntowym?

Jeśli zdecydowaliśmy się na wykonanie ogrzewania w naszym domu w oparciu o pompę ciepła to mamy do wyboru pompę ciepła gruntową lub powietrzną. Może tez być pompa ciepła pobierająca energie z wody – stojącej lub gruntowej, ale te rozwiązania są u nas bardzo sporadyczne.

pompa ciepła – pompa gruntowa

Ze względu na klimat najbardziej efektywne są u nas pompy z wymiennikiem gruntowym. Wymiennik gruntowy może być pionowy lub poziomy. Wymiennik poziomy jest dość atrakcyjny cenowo, ale wymaga około cztery razy więcej miejsca niż wymiennik pionowy. Dla domu 150 m2 , zależnie od gruntu potrzeba około 300 m2 działki. Wymiennik gruntowy składa się z rur polietylenowych ułożonych tuż poniżej głębokości zamarzania gruntu, czyli na głębokości 1,2-1,5 metra.. Temperatura gleby z jakiej wymiennik poziomy pobiera ciepło zmienia się wraz z porą roku. Latem jest wyższa gdyż silnie operujące słonce i ciepły deszcz nagrzewają glebę do prawie 16 stopni , która ochładza się zimą do około 4-6 stopni.

Do wymienników gruntowych poziomych zalicza się również wymienniki współpracujące z pompami ciepła z bezpośrednim odparowaniem, w których nie ma parownika, a medium chłodnicze przepływa przez pompę i wymiennik gruntowy wykonanych z rurek miedzianych w powłoce z polietylenu (PE HD. Jest to rozwiązanie efektywne , ale kosztowne.

Pośrednim rozwiązaniem jest zastosowanie wymienników gruntowych spiralnych, które dochodzą do 15 m w głąb ziemi.

pompa ciepła
Rys. Pompa ciepła z wymiennikiem gruntowym (pionowym lub poziomym)

Najpopularniejszym rozwiązaniem jest zastosowanie wymiennika gruntowego pionowego.  Zastosowanie takiego wymiennika wymaga wykonania otworów w ziemi, w których umieszczana jest najczęściej podwójna U-rurka zakończona sonda geotermalną. Temperatura gleby w odwiercie jest stabilna i wynosi 8-10 stopni przez cały rok. Najczęściej stosuje się odwierty do 100 m głębokości, gdyż do głębokości 100 m nie potrzebne jest specjalne zezwolenie Wyższego Urzędu Górniczego   i opracowanie tak zwanego planu ruchu. Przy odwiertach do 100 metrów głębokości wysyłamy do Urzędu Powiatowego lub Urzędu Miasta projekt prac geologicznych wykonany przez geologa z uprawnieniami . Projekt taki kosztuje 1000- 1500 zł. Jeśli w ciągi miesiąca Urzad nie wyrazi sprzeciwu, możemy wiercić.

Największą zaletą pompy ciepła z wymiennikiem gruntowym, jest to, że może ona pracować w trybie monowalentnym czyli pokrywa sama całe zapotrzebowanie na moc grzewczą w domu. Wszystko pod warunkiem, że kolektor gruntowy jest odpowiedniej wielkości (nie za mały) Niektórzy producenci, aby zapobiec zamarznięciu za małego kolektora dodają grzałkę elektryczną, która włącza się automatycznie i wspomaga pompę przy temperaturach poniżej 0 ˚C . Skutkuje to tym, że nie wiedząc o tym klient płaci znacznie wyższe rachunki z prąd.

pompa ciepła – pompy powietrzne

Coraz większą popularność, również w naszym kraju zdobywają tak zwane pompy powietrzne. Są one tańsze w zakupie i instalacji, gdyż nie wymagają wykonania wymiennika gruntowego. Producenci przekonują, że powietrzne pompy ciepła mogą pracować nawet podczas mrozów dochodzących do -25 stopni. Technicznie mogą, ale wodę ogrzewa wtedy tak naprawdę wbudowana grzałka elektryczna. Jest to rozwiązanie drogie w eksploatacji. COP spada do wartości 1,5 co oznacza w praktyce duże zużycie prądu i konieczności załączenia grzałki elektrycznej.

Tak naprawdę , powietrzna pompa ciepła w naszym kimacie powinna pracować w tak zwanym trybie biwalentnym czyli równolegle z drugim źródłem ciepła przy czym moc pompy ciepła powinna wynosić minimum 50% mocy obliczeniowej ogrzewanego budynku. Drugie źródło ciepła powinno być sterowane automatycznie i może być przez pompę ciepła blokowane lub zwalniane do pracy. Dodatkowo, pompa ciepła może pracować równolegle z drugim źródłem ciepła lub w czasie pracy drugiego źródła ciepła pozostawać wyłączona. Opisane tryby nazywane są odpowiednio: równoległym i alternatywnym.

pompa ciepła
Rys. układ biwalentny

Jest to idealne rozwiązanie gdy mamy kocioł olejowy, który włącza się tylko podczas mrozów. W przypadku kotła gazowego jest podobnie, ale w przeciwieństwie do oleju, gdy kocioł gazowy nie pracuje i tak płacimy opłatę przesyłowa.

Standardowo większość producentów wyposaża powietrzne pompy ciepła w grzałki elektryczne. Tyle, że podawany z duma przez producentów współczynnik wydajności pompy COP spada z laboratoryjnego 5-6 do sezonowego SCOP równego 2-3. Powietrzne pompy ciepła występują w dwóch wariantach – dzielonym typu Split i zespolonym typu Monoblok. W przypadku jednostki typu Split mamy jednostkę zewnętrzną z wentylatorem zasysającym powietrze i parownikiem oraz jednostkę wewnętrzną ze sprężarka i skraplaczem. W monobloku wszystko jest w jednej obudowie stojącej przeważnie na zewnątrz budynku. Z monobloku rurami do domu płynie już ciepła woda grzewcza.

pompa ciepła
Rys. pompa ciepła typu SPLIT i typu MONOBLOK

Popularne Splity występują w mocach do kilkunastu kW. – czyli do zastosowania domkach jednorodzinnych. Monobloki osiągają moce do 60 kW. Powietrzne pompy ciepła staja się bardziej korzystne od gruntowych dopiero od temperatury powietrza powyżej +10 stopni.

pompa cipła
Rys. REHAU – porównanie systemów wymienników gruntowych

pompa ciepła – prawidłowo dobrana moc grzewcza, to tańsze koszty eksploatacji

Koszty eksploatacji pompy ciepła w dużym stopniu zależą od prawidłowego doboru jej mocy grzewczej. Jeśli jest zbyt duża w stosunku do zapotrzebowania na ciepło, pompa często się włącza i wyłącza, przez co pobiera więcej prądu, a jej podzespoły szybciej się zużywają. Z kolei mniejsza moc sprawia, że przez dłuższy czas pompa pracuje w optymalnych warunkach, ale w okresach szczytowego zapotrzebowania na ciepło nie jest w stanie zapewnić komfortowej temperatury w pomieszczeniach (dlatego pompy mają wbudowane elektryczne grzałki, ale ich działanie sporo kosztuje). Zdecydowanie pomóc tu może zastosowanie zbiornika buforowego podgrzewanego z niższej taryfy prądu. Dodatkowo dzięki buforowi pompa pracuje ze swoją nominalną mocą zawsze w długich cyklach, niezależnie od zmian zapotrzebowania na ciepło do ogrzewania pomieszczeń.

Radzimy przeprowadzić dobór pompy ciepła wraz ze specjalista, który pomoże znaleźć optymalne rozwiązanie. Optymalne dla Państwa nie dla producenta sprzętu.

Opublikowano

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.