Instalacje 
 |
Dlaczego i dla kogo pompy ciepła?
| Dlaczego i dla kogo pompy ciepła? |
|
Strona 2 z 2 Kolektor płaskiWykonuje się z rur PE o średnicy jednego cala, układanych w wykopie o głębokości ok. 1,5 m, czyli poniżej strefy przemarzania, ale nie głębiej niż 2 m. Jest to zwykle kilka odcinków rur o długości ok. 100 m. Przy odstępach między rurami rzędu 0,5÷ 0,8 m z jednego m² gruntu z kolektorem otrzymuje się moc 10-40 W, w zależności od rodzaju gleby. Gliniasty i wilgotny grunt oddaje więcej ciepła niż piaszczysty, suchy. Stąd przy założeniu, że do ogrzewania domu potrzeba ok. 50 W/m², kolektor płaski powinien zajmować powierzchnię 1,5 do 5 razy większą niż powierzchnia domu. Zatem do tego rozwiązania niezbędna jest duża powierzchnia działki (np. ok. 800 m² dla domu o powierzchni netto ok. 200 m², jeśli grunt jest piaszczysty). Kolektor spiralnyCzęsto twierdzi się, że jeśli powierzchnia działki nie pozwala na zainstalowanie kolektora płaskiego, to można zainstalować kolektor spiralny, czyli ułożyć rury spiralnie w wykopie o szerokości co najmniej 80 cm. Jednak jest to twierdzenie błędne – w istocie, kolektor spiralny wymaga takiej samej powierzchni działki jak kolektor płaski, gdyż odległości między rowami nie powinny być mniejsze niż 3 m. Zaletą kolektora spiralnego jest to, że wykopanie kilku rowów o długości do 20 m jest łatwiejsze niż zdjęcie dwumetrowej warstwy gruntu z dużej powierzchni działki. Warto tutaj przypomnieć, że źródłem ciepła jest grunt, a nie rura, więc niezależnie od sposobu jej ułożenia (rzędami, czy spiralnie) dla pobrania określonej ilości ciepła z gruntu wymagana jest określona powierzchnia „pracującego” gruntu. Kolektor pionowy Najskuteczniejszym rozwiązaniem w przypadku ograniczonej ilości miejsca jest kolektor pionowy. Do odwiertów o głębokości 30 do 150 m (uwaga – konieczne jest zezwolenie) wkłada się rury zgięte w kształcie litery U. Z 1 m odwiertu można uzyskiwać 30 ÷ 100 W energii cieplnej. Na przykład dla domu o powierzchni 200 m² potrzebną moc cieplną (200 m² x 50 W/m² = 10 kW) otrzymamy przy łącznej długości odwiertów ok. 200 m, czyli mogą to być 4 odwierty o głębokości 50 m każdy. Odległość między odwiertami nie powinna być mniejsza niż 5 m. System bezpośrednie parowanie–wodaPopatrzmy na rysunek w ramce „Schemat działania pompy ciepła” i wyobraźmy sobie, że lewą połowę obiegu termodynamicznego – od zaworu rozprężnego do sprężarki – wydłużamy o kilkaset metrów kolektora (poziomego lub pionowego). To znaczy, że rezygnujemy z wymiennika ciepła między obiegiem solanki w kolektorze poziomym lub pionowym a obiegiem pompy ciepła. W takim wydłużonym obiegu termodynamicznym krąży specjalny czynnik (np. propan R 290 lub R 407C), który odparowuje w kolektorze, pobierając ciepło z gruntu. Rury kolektora wykonuje się z miedzi pokrytej warstwą PE. Wyeliminowanie wymiennika ciepła i pompy obiegowej (wymuszającej obieg solanki w kolektorze) pozwala na zwiększenie sprawności COP o ok. 20%. System powietrzny Pompa ciepła może się obyć bez źródła dolnego, jeśli ciepło będzie pobierane z powietrza – zewnętrznego lub wewnętrznego. To ciepło może być przekazywane do wody krążącej w obiegu grzejnym podłogówki lub do powietrza wdmuchiwanego np. przez klimakonwektory. Minusy Moc grzewcza i sprawność COP spada wraz ze spadkiem temperatury powietrza. Najlepiej działa w lecie, gdy jest niepotrzebna. Podczas srogiej zimy, przy temperaturach -10°C ÷ -25°C (czy jeszcze będą takie zimy?) sprawność pompy ciepła wynosi zaledwie 2 ... 3. Wynika to z fizyki, we wzorze na COP w mianowniku występuje (T2 – T1), zatem im niższa jest temperatura źródła T1, tym mniejsza wartość COP. Sprawność COP = 2 oznacza, że koszt eksploatacyjny ogrzewania pompą ciepła jest tylko 2 razy mniejszy od bezpośredniego ogrzewania elektrycznego (najdroższego ze wszystkich systemów ogrzewania). Spadek mocy i sprawności pompy ciepła w okresach szczególnie mroźnych wymaga zastosowania dodatkowego źródła ciepła. Zwykle jest to grzałka elektryczna zamontowana w zbiorniku wody. Może też być inne źródło ciepła już istniejące w domu (np. kocioł). Szczególnie odnosi się to do domów poddawanych modernizacji przez zainstalowanie ogrzewania pompą ciepła bez likwidacji istniejącej instalacji c.o. Biorąc pod uwagę polskie realia klimatyczne, w ciągu roku ilość energii cieplnej dostarczonej przez źródła wspomagające pompę ciepła wynosi zaledwie 5-10% energii dostarczanej przez pompę ciepła. Plusy Oczywistym plusem jest brak nakładów inwestycyjnych na dolne źródło ciepła. Aby pobierać ciepło z otaczającego powietrza nie trzeba budować kosztownych kolektorów czy studni, jak to jest w przypadku pompy ciepła czerpiącej energię cieplną z gruntu. To oszczędność kilku do kilkunastu tysięcy złotych na kosztach inwestycyjnych. Z ulgą należy również powitać brak robót inżynieryjnych w ogródku, a nawet w ogóle można się obyć bez ogródka. Chyba że chcemy wspomóc pompę ciepła przez gruntowy wymiennik ciepła, służący również jako czerpnia powietrza do wentylacji i klimatyzacji. Są takie koncepcje, żeby mroźne powietrze (np. o temperaturze -20°C) wstępnie ogrzewać do ok. 0°C, przepuszczając je przez złoże żwiru umieszczonego w gruncie. Brak konieczności budowy dolnego źródła znakomicie ułatwia zainstalowanie pompy ciepła w zamieszkałym domu, w ramach modernizacji już istniejącej instalacji ogrzewania. Pompę ciepła można zainstalować na zewnątrz lub wewnątrz budynku. Mity nie mity Zwolennicy kategorycznych poglądów twierdzą, że pompa ciepła czerpiąca ciepło z powietrza nie wchodzi w ogóle w rachubę w surowym klimacie. Twierdzą, że to rozwiązanie jest dobre dla Kalifornii, ale nie dla Polski. Z kolei adwokaci tego rozwiązania (reprezentanci firm oferujących takie pompy ciepła) przytaczają szereg zdroworozsądkowych argumentów. Po pierwsze, pompy ciepła powietrze-woda są stosowane nawet na północy Szwecji, gdzie klimat na pewno jest surowszy niż w Polsce. Zimy są u nas łagodne i coraz cieplejsze. W najchłodniejszym miesiącu roku – styczniu, średnia temperatura w centralnej Polsce dla ostatnich 30 lat wynosi ok. -1° C, a pompy ciepła działają do -20°C, a niektóre nawet do -25°C. To prawda, ale nie pocieszy nas średnia statystyczna dla wielu lat, gdy w danym roku przez parę tygodni będzie mróz poniżej -15°C. Trzeba będzie dogrzewać dom z innego źródła ciepła lub przetrzymać dyskomfort życia w wychłodzonym domu. Dłużej trwające niskie temperatury mogą też ujawnić za małą moc pompy ciepła. Można, oczywiście, kupić pompę ciepła o mocy przewymiarowanej, zdecydowanie za dużej w łagodnych warunkach eksploatacji. No cóż, za pompę o dużej mocy trzeba też dużo zapłacić i wówczas może się okazać, że pieniądze zaoszczędzone na dolnym źródle ciepła (a ta oszczędność jest najbardziej wyrazistą zaletą tego rodzaju pomp) zostaną wydane na pompę ciepła o znacznie większej mocy. Zatem twierdzenie, że w mroźne dni nie da się dogrzać domu do znośnej temperatury, bo pompy ciepła powietrze-woda mają za małą moc, to typowy mit-nie-mit. Można sobie wprawdzie sprawić pompę z wystarczającym naddatkiem mocy, ale to będzie sporo więcej kosztowało. Obrońcy tego rozwiązania bagatelizują też niską sprawność COP, spadającą poniżej 3 w mroźne dni. Mają trochę racji, bo przy rocznych kosztach ogrzewania domu 200m² pompą ciepła woda-woda (o wartości COP ponad 5) wynoszących ok. 1500 zł, w przypadku pompy o COP = 3 zapłacimy 400 zł – 600 zł więcej za rok ogrzewania. Dopiero po ok. 20 latach straty finansowe na ogrzewanie zrównałyby się z ewentualnym kosztem budowy dolnego źródła w gruncie. Sensowne zastosowania Pompy ciepła czerpiące ciepło z powietrza szczególnie nadają się do następujących zastosowań.
Podsumowanie Mamy do wyboru kilka różnych systemów ogrzewania pompą ciepła. W tabeli "Firmy i oferowane systemy" pokazano, które firmy oferują poszczególne systemy. W kolejnych odcinkach tego cyklu opiszemy dokładnie poszczególne systemy, ale już teraz można sformułować pewne zasadnicze wnioski, a przynajmniej kilka "naj".
|
|
|
dodano: 14.04.2008. |
|
| zmieniono: 24.08.2010. |
|
Wszystkie komentarze: 2
Komentarze
Autor: tom
więcej
Gaz najpopularniejszy? Dlaczego nie ma p ... Autor: BENY
więcej
15 tys. za pompę ???? proszę o namiary t ... |
błędy
SŁOWA KLUCZOWE
pompa, ciepła, energie, odnawialne
Topowe produkty w artykule
| Topowe produkty |
|---|
Instalacje dla wymagających Od kilku lat standardem jest budowanie domów energooszczędnych, jak również stosowanie termomodernizacji istniejących budynków i zmiany zainstalowanych w nich systemów grzewczych. Inwestorzy dbają o to, by ich domy były ciepłe (energooszczędne) nie tylko z powodu dynamicznie zwiększających się kosztów tradycyjnych nośników energii, lecz także rosnącej świadomości ekologicznej i chęci życia w zdrowym i czystym otoczeniu. więcej |
| zobacz więcej |
WIĘCEJFORUM DYSKUSYJNE
Ostatnie tematy:
Ostatnie posty:
- Miauczyńskii: Witam,powiem tak... Web jest ok. natomiast co do drugiej mam złe doświadczenia. A tak na marginesie w Polsce mamy również kilku innych...
- ManfredBee: Kocioł został wymieniony na nowy. Tyle, że nowy nie miał jeszcze okazji do pracy - ciepło się zrobiło. Na zimno wody nie gubi.Natomiast z oględzin...