Instalować czy nie instalować? Kontrowersyjny bufor ciepła w instalacji grzewczej z pompą ciepła

Instalować czy nie instalować – oto jest pytanie. Bufor jest takim elementem instalacji grzewczej, który wzbudza jedne z największych kontrowersji. Stanowi w końcu dodatkowy składnik, który wpływa na końcową cenę całej instalacji, a odpowiedź na to, kiedy powinien, a kiedy nie musi, znaleźć się w instalacji, wcale nie jest taka oczywista. Wśród najczęściej zadawanych producentom i instalatorom pytań pojawiają się właśnie te dotyczące buforów ciepła. Postaramy się odpowiedzieć, kiedy bufor ciepła powinien stanowić niezbędny element instalacji, a także, w jaki sposób go dobierać, by nie podnosić sztucznie kosztów po stronie inwestora.

Co to jest bufor ciepła?

Bufor ciepła to dobrze zaizolowany zbiornik, który jest zasilany wodą płynącą w instalacji. Wyglądem przypomina zbiornik ciepłej wody użytkowej. Jest w nim gromadzona tzw. woda kotłowa, z którą domownicy nie mają bezpośredniej styczności. Bufory mogą być stosowane w różnych instalacjach grzewczych, nie tylko tych opartych o pompy ciepła, ale my skupiamy się tylko na tych.

Po co stosować zbiorniki buforowe? Funkcje zbiorników buforowych

Pompa ciepła jest rozwiązaniem technicznym, które ma nieco inne wymagania niż konwencjonalne kotły grzewcze. Przede wszystkim, pompy ciepła „lubią” dużą ilość wody w instalacji, a im jest jej więcej, tym lepiej dla urządzenia, którego praca staje się bardziej stabilna.

Bufor w układzie z pompą ciepła zapewnia przede wszystkim odpowiedni zład wody w instalacji, czyli odpowiednią ilość wody, która jest wymagana ze względu na moc pompy ciepła – komentuje Adam Minikowski – Menedżer Produktu ds. OZE w NIBE.

Bufor spełnia jeszcze jedną bardzo istotną funkcję – zapewnia przepływ, który przy projektowaniu instalacji z pompą ciepła jest kluczowym parametrem.

Brak odpowiedniego przepływu może zakłócać pracę urządzenia i wpływać niekorzystnie na cykle uruchomień. Stabilizacja pracy poprzez odpowiednią ilość wody polega na tym, że pompa ciepła pracuje w długich cyklach. To powoduje, że sprężarka rzadko się uruchamia, co z kolei wydłuża żywotność urządzenia – komentuje Adam Minikowski – Menedżer Produktu ds. OZE w NIBE

Kolejną funkcją bufora w instalacji jest magazynowanie nadwyżek energii. W szczególności chodzi o magazynowanie energii wytworzonej w innych źródłach ciepła, np. kotle, z którym pompa ciepła pracuje w układzie hybrydowym. Łącząc pompę ciepła z innym źródłem szczytowym poprzez zbiornik buforowy, możemy akumulować ciepło, w celu wykorzystania go w późniejszych godzinach. W tym aspekcie pojawia się jedna z największych kontrowersji dotyczących bufora.

Wiele osób pyta, czy warto znacznie przewymiarować bufor i przykładowo do pompy ciepła o mocy rzędu 8 kW zastosować bufor o pojemności 1 000 l, w celu nagrzania go w ciągu dnia i odebrania energii cieplnej w nocy. Takie układy na pewno nie przyniosą oszczędności w budynku, bo ilość energii cieplnej zakumulowanej w buforze jest za mała, żeby zapewnić płynne ogrzewanie budynku przez całą noc. Wiele tego typu tematów pojawia się w szczególności na forach dyskusyjnych dotyczących pomp ciepła. Dlatego chcę wyraźnie podkreślić, że ilość energii, jaką można zmagazynować w buforze, nawet takim o pojemności 1 000 l, jest za mała, żeby zapewnić stałe ogrzewanie przez kilkanaście godzin – komentuje Adam Minikowski – Menedżer Produktu ds. OZE w NIBE.

Kiedy zastosować bufor w instalacji grzewczej? Bufor jako niezbędny element instalacji

Bufor ciepła nie zawsze jest niezbędnym elementem instalacji grzewczej, ale zdecydowanie należy podkreślić, że jest wiele sytuacji, w których warto go zastosować. Bufor ciepła sprawdzi się przede wszystkim wtedy, gdy z założeń do projektu wyniknie, że ilość wody w instalacji jest zbyt mała, by zapewnić stabilną pracę pompy ciepła. W takiej sytuacji należy dołożyć bufor, żeby zwiększyć ilość zładu w systemie. 

Pompy ciepła współpracujące z instalacją grzejnikową wymagają bufora najczęściej z dwóch względów: małej objętości zładu wody oraz bezwładności układu grzejnikowego. Grzejniki mają to do siebie, że szybko się nagrzewają, ale też równie szybko stygną. Gdybyśmy podpięli układ pompowy bezpośrednio do takiego systemu, to okazałoby się, że czujnik temperatury zasilania systemu grzewczego reaguje natychmiastowo. Wyglądałoby to w ten sposób, że czujnik od razu „zobaczyłby”, że instalacja się rozgrzewa lub stygnie. Przez to cykl startów sprężarki znacznie by się skrócił, a więc zwiększyłaby się liczba uruchomień sprężarki, co miałoby bardzo negatywny wpływ na jej pracę – komentuje Adam Minikowski – Menedżer Produktu ds. OZE w NIBE.

Systemy mieszane, w których występuje kilka obiegów grzewczych – grzejniki, ogrzewanie podłogowe, ogrzewanie ścienne, sufitowe czy kapilarne, to kolejna sytuacja, w której warto zastosować zbiornik buforowy. Zdaniem eksperta, bufor w systemach mieszanych stosuje się w układzie równoległym po to, aby rozsprzęglić przepływy, które będą inne w układzie grzejnikowym, inne w ogrzewaniu podłogowym, a jeszcze inne w samej pompie ciepła.

Jak już wcześniej wspomniano, bufor sprawdzi się również w układach hybrydowych, w których pompa ciepła jest wspierana pracą innego źródła ciepła: kotła/kominka/kolektorów słonecznych itd. W takim wypadku warto zastosować zbiornik buforowy z tego względu, że źródło szczytowe – w postaci np. kominka – będzie miało bardzo dużą moc grzewczą, przez co w stosunkowo krótkim czasie będzie w stanie dostarczyć energię cieplną. Z tego względu należy sprzęgnąć ze sobą oba układy. Bufor często pojawi się również w układach kaskadowych, kiedy współpracuje ze sobą kilka lub kilkanaście pomp ciepła, a więc moc układu jest bardzo duża. Najczęstszym elementem łączącym w kaskadzie jest właśnie bufor o dużej pojemności, nawet kilku tysięcy litrów.

Dowiedz się więcej!

• Ogrzewanie podłogowe a bufor
• Najczęściej stosowane zbiorniki buforowe

Cały artykuł przeczytaj w najnowszym wydaniu Globenergia 3/2021

Zapraszamy też na Webinarową Środę!

Już 15.12.2021 r. o 10:00 Adam Minikowski porówna wykorzystanie pompy ciepła i bufora z grzałką elektryczną! Zapraszamy!
DATA: 15 grudnia 2021
GODZINA: 10:00
PROWADZĄCY: Adam Minikowski – Menedżer Produktu ds. OZE w NIBE
TEMAT: Pompa ciepła czy bufor z grzałką? ANALIZA
REJESTRACJA: https://globenergia.clickmeeting.com/pompa-ciepla-czy-bufor-z-grzalka-analiza

Nie może Was zabraknąć!