Powszechnie wiadomo, że pompy ciepła najefektywniej działają w połączeniu z niskotemperaturowymi systemami grzewczymi, takimi jak ogrzewanie ścienne czy podłogowe, które zasilane są temperaturą ok. 35oC

W nowo budowanych obiektach to żaden problem, ale w starszych budynkach jest już inaczej. Istnieje bowiem instalacja oparta na grzejnikach, które użytkownik najchętniej wykorzystywałby dalej… Dla modernizowanych instalacji grzewczych rozwiązaniem są specjalne pompy ciepła, które potrafią osiągnąć wysoką temperaturę wody c.o. na zasilaniu – do 65oC. W takiej sytuacji można nadal korzystać z grzejników. Modernizacja systemu grzewczego to nie tylko niższe koszty eksploatacji, ale także i inwestycji, gdyż nie trzeba wykonywać ogrzewania podłogowego.

Przykładem takiej termomodernizacji jest dom jednorodzinny oddany do użytku w 1995 roku w Koninie. Kocioł gazowy stanowił dotychczas główne źródło ciepła w dwupoziomowym budynku, którego powierzchnia użytkowa wynosi ok. 360 m2. Dodatkowo kolektory solarne usytuowane na dachu częściowo pokrywały zapotrzebowanie na moc cieplną do przygotowywania c.w.u. Ciepło wewnątrz domu rozprowadzane jest poprzez grzejniki żeliwne starego typu, które umieszczone są w każdym pomieszczeniu.

Inwestor, ze względów ekologiczno-innowacyjnych oraz chęci uniezależnienia się od rosnących cen gazu, jesienią 2009 roku zdecydował się na zamianę kotła gazowego na pompę ciepła. Ponieważ tereny wokół domu były zagospodarowane, wybrano pompę ciepła powietrze/woda, przy której na działce nie trzeba przeprowadzać robót inżynieryjnych w celu wykonania instalacji dolnego źródła.

Moc grzewcza zastosowanego urządzenia wynosi 18,0 kW przy A2/W35, a współczynnik wydajności COP kształtuje się na poziomie 3,1 przy tych samych parametrach. Pompa ciepła wyposażona jest w specjalną sprężarkę, która pokazuje swoje możliwości zimą przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych (do -20oC) – właśnie wtedy, gdy konieczna jest wysoka temperatura na zasilaniu (do 65°C).

Przy wyższych temperaturach na zasilaniu pompa ciepła wytwarza więcej mocy grzewczej, np. przy parametrach A-15/W65 wynosi ona 15 kW. Wiąże się to z pewnym zwiększeniem poboru energii elektrycznej, a więc zmniejszeniem wartości współczynnika COP przy ekstremalnych temperaturach. Niezaprzeczalną korzyścią jest jednak to, że również w najzimniejsze dni w roku inwestor ma zapewniony komfort cieplny dzięki pracy pompy ciepła.

Jednostka ta pracuje w systemie monoenergetycznym i wspomagana jest jedynie grzałką elektryczną o mocy 9 kW. Jako że dom usytuowany jest w Wielkopolsce w strefie klimatycznej o temp. do -18oC, punkt biwalentny pracy pompy ciepła przyjęto na poziomie -8oC. Przy spadku temperatury zewnętrznej poniżej tego punktu pompa ciepła może zostać wsparta przez grzałkę elektryczną. Jednak o tym, czy jest to konieczne, decyduje oprogramowanie regulatora.

Pracą pompy ciepła oraz wcześniej wykorzystywanych kolektorów solarnych steruje regulator Luxtronik II. Rozpoznaje automatycznie typ pompy ciepła i przejmuje sterowanie całą instalacją z pompą ciepła, ogrzewaniem i przygotowywaniem c.w.u. Umożliwia również regulowanie dodatkowymi źródłami ciepła, w tym instalacją solarną – tak jak jest to w tym przypadku.

Wyposażenie instalacji z pompą ciepła stanowią: zasobnik c.w.u. do instalacji solarnych SWWS 506 o pojemności 500 l oraz dwa zbiorniki buforowe TPS 200 o pojemności 200 l każdy, połączone względem siebie szeregowo, a względem pompy ciepła i instalacji równolegle (zbiornik buforowy o pojemności 500 l ze względu na wymiary nie mógł zostać przeniesiony przez futrynę drzwi). Na uwagę zasługuje metoda podłączenia buforów, ponieważ zamiast obok siebie, stoją one jeden na drugim (na specjalnym stelażu) w celu lepszego rozbioru ciepła (z buforu górnego ciepło rozprowadzane jest na instalacje, a do buforu dolnego podłączony jest powrót z instalacji). Ponadto takie ustawienie oszczędza dodatkowo miejsce w pomieszczeniu. (…)

Dorota Cegłowska
Przedsiębiorstwo „Hydro-Tech” Konin

Cały artykuł – GLOBEnergia 2/2010
 

pompa ciepła zamiast kotła