Budujemy Dom
Instalacje / Pompy ciepła / Majster Guru

Który rodzaj instalacji z pompą ciepła jest najlepszy?

Który rodzaj instalacji z pompą ciepła jest najlepszy?

Rozmowy Dociekliwego Inwestora z Majstrem Guru. Majster prosto i zrozumiale tłumaczy, a Inwestor zadaje coraz bardziej dociekliwe pytania… Tym razem szuka odpowiedzi na pytanie, które dolne źródło będzie najlepiej dopasowane do naszego domu.

Pobierz całość w PDF

Dociekliwy Inwestor:- To może zacznijmy od moich wątpliwości dotyczących pomp ciepła. Mówił pan, że często przyczyną problemów eksploatacyjnych jest niedopasowanie pompy do budynku?

Majster Guru:- Nie tylko. Aby pompa mogła funkcjonowac prawidłowo, muszą być spełnione dwa warunki: pompa musi być dopasowana do budynku, a do niej z kolei musi być dopasowane dolne źródło ciepła. Jeśli coś w tej układance nie pasuje, nieuchronnie pojawiają się problemy.

- Dolne źródło ciepła? Może mi pan to wyjaśnić?

- Oczywiście. Pamięta pan, na czym polega działanie pompy ciepła? Wyjaśniałem to podczas naszej rozmowy o źródłach ciepła dla domowej instalacji grzewczej.

- Chyba tak. Pompa potrafi przetransportować ciepło z otoczenia budynku, rozproszone w gruncie, wodach gruntowych lub powietrzu, do jego wnętrza. Potrzebna jest do tego energia elektryczna do zasilania sprężarki, ale pompa dostarcza nawet 3-4 razy więcej ciepła, niż wynikałoby to ze zużycia energii elektrycznej.

- Znakomicie! Musimy dobrze zrozumieć i zapamiętać jedną rzecz: pompa to nie kocioł grzewczy, wytwarzający ciepło dzięki spalaniu paliwa. Przeważającą część ciepła potrzebnego do ogrzewania budynku pobiera z jego otoczenia, nazywanego zwyczajowo źródłem dolnym pompy. Ciepło to jest następnie przekazywane do instalacji grzewczej, którą określa się mianem źródła górnego.

- Czyli źródło górne to po prostu instalacja centralnego ogrzewania - to rozumiem. Ale to źródło dolne wciąż jest dla mnie tajemnicze.

- Już wyjaśniam. W najprostszym przypadku dolne źródło to po prostu powietrze. Jego ogromną zaletą jest bezproblemowa dostępność - wystarczy za ścianą domu ustawić wymiennik ciepła z wentylatorem przetłaczającym powietrze i już już ma pan gotowe dolne źródło.

Dolne źródła pompy ciepła:
Dolne źródło pompy ciepła: powietrze Dolne źródło pompy ciepła: pionowy kolektor gruntowy
powietrze pionowy kolektor gruntowy
Dolne źródło pompy ciepła: poziomy kolektor gruntowy Dolne źródło pompy ciepła: wody podziemne
poziomy  kolektor gruntowy wody podziemne

- Ale zimą powietrze jest bardzo zimne, więc chyba niewiele ciepła da się z niego uzyskać?

- Ma pan rację - powietrze to dość chimeryczne źródło ciepła i dlatego buduje się instalacje dużo bardziej pracochłonne, za to - jeśli tylko są dobrze obliczone i wykonane - gwarantujące pompie nieprzerwany dopływ ciepła.

Najpopularniejsze rozwiązanie to tzw. poziomy kolektor gruntowy. Jest to odpowiednio rozległy układ z rur z tworzyw sztucznych, zakopanych ok. 20 cm poniżej strefy przemarzania dla danego rejonu, a więc na głębokości 1,5-2 m. Wypełnia się go płynem niezamarzającym, zwanym zwyczajowo "solanką", choć obecnie używa się najczęściej roztworu glikolu, który krążąc w rurach, odbiera od gruntu ciepło, a następnie w odpowiednim wymienniku przekazuje go pompie.

Na podobnej zasadzie działa pionowy kolektor gruntowy, ale rur z roztworem glikolu nie umieszcza się w powierzchniowej warstwie gruntu, lecz w pionowych odwiertach o głębokości od 50 do nawet 130 m. Jeszcze inne rozwiązanie dostępne jest dla szczęściarzy mających w pobliżu domu jakieś jeziorko lub staw. Na jego dnie można ułożyć pętle z rur, podobnie jak w przypadku poziomego kolektora gruntowego, uzyskując tzw. kolektor wodny. Będzie on w dodatku efektywniejszy od gruntowego, jako że z wody można pozyskać znaczniej więcej ciepła niż z gruntu. Inny pomysł pozwalający na wykorzystanie ciepła z wód - tym razem podziemnych - to zasilanie ze studni. Realizuje się go poprzez budowę dwóch studni - czerpalnej oraz zrzutowej. Z tej pierwszej tłoczy się wodę do wymiennika ciepła w pompie, a potem jest ona odprowadzana do drugiego odwiertu.

- A które rozwiązanie jest najlepsze?

- To zależy od konkretnej sytuacji. Kolektor poziomy będzie zwykle dość tani w wykonaniu, jednak trzeba mieć dużą działkę, a co więcej - powierzchnia nad kolektorem nie może być potem zabudowana ani pokryta nawierzchnią, która utrudniałaby regenerację kolektora, czyli ogrzewanie go w porze letniej przez słońce i wody opadowe. Szkodliwe jest także zacienienie przez drzewa czy budynki. Kolektor pionowy jest droższy w budowie, ale nie potrzeba tak dużej działki. Jest też na ogół lepszy pod względem eksploatacyjnym, choć wiele zależy od własności gruntu.

Źródło dolne bazujące na wodach podziemnych to zwykle rozwiązanie świetne z energetycznego punktu widzenia, ale warunkiem jego dobrego działania jest odpowiedni wydatek ujęcia wody oraz jej korzystny skład chemiczny, bo jeżeli zawiera ona dużo żelaza czy wapnia, to wymiennik ciepła błyskawicznie zatka się osadami.

Co bardzo ważne, dolne źródła różnią się też temperaturą. Bardzo wiele zależy od warunków lokalnych, lecz w wypadku wykorzystania wód gruntowych oraz kolektorów pionowych gruntowych możemy liczyć, że dopływająca do wymiennika pompy ciecz będzie miała temperaturę około 10°C. Kolektor poziomy ułożony na dnie zbiornika wodnego zapewni nam najczęściej temperaturę 4°C, natomiast z poziomego kolektora gruntowego uzyskamy "solankę" o temperaturze około 0°C.

- Domyślam się, że im wyższa temperatura dolnego źródła ciepła, tym lepiej.

- To prawda, ale wytłumaczmy to sobie dokładniej. Jak pan myśli, czy takiej całkiem zwykłej pompie do wody łatwiej będzie przepompować zbiornik na drugie czy na piąte piętro?

- To oczywiste - na drugie.

- I dokładnie to samo jest z pompą ciepła. Im mniejsza jest różnica temperatury między dolnym a górnym źródłem, tym łatwiej jest jej "przepchnąć" ciepło "do góry". W rezultacie sprawność systemu grzewczego z pompą ciepła jest odwrotnie proporcjonalna do różnicy temperatury źródła dolnego i górnego. Właśnie dlatego moc grzewcza pompy zawsze podawana jest w odniesieniu do określonej temperatury źródła dolnego. Jeżeli temperatura ta jest wyższa od założonej, rzeczywista moc pompy jest większa od katalogowej, natomiast gdy jest niższa - użyteczna moc pompy maleje. Ostatecznie jeśli temperatura dolnego źródła zbytnio się obniży, dojdzie do awaryjnego wyłączenia urządzenia.

- A temperatura dolnego źródła może się obniżyć?

- Naturalnie - przecież cały czas pobiera pan z niego ciepło. W przypadku ułożenia dobrze wykonanego kolektora poziomego w dużym stawie zagrożenie jest niewielkie, ze względu na bardzo dużą pojemność cieplną takiego zbiornika. Ale jeżeli odbiera pan ciepło z poziomego kolektora gruntowego, to musi pan liczyć się z tym, że temperatura gruntu, a zatem i temperatura na wymienniku ciepła pompy będzie w trakcie sezonu grzewczego spadać. A z nią sprawność całego systemu grzewczego.

- Domyślam się, że im większy jest kolektor gruntowy czy wodny, tym lepiej.

- Aż tak, to może nie. Po prostu wymaga on starannego wyliczenia. W przypadku poziomego kolektora gruntowego uwzględnić trzeba przede wszystkim pojemność cieplną gruntu, wynikającą z jego spoistości oraz wilgotności. Suchy piasek zmagazynuje dużo mniej ciepła niż nasączony wodą grunt gliniasty.

Jednak faktycznie - umiarkowane przewymiarowanie dolnego źródła nie grozi niczym, poza pewnym wydłużeniem okresu zwrotu inwestycji ze względu na większe koszty budowy. Natomiast jego niedowymiarowanie w stosunku do pompy będzie miało skutki katastrofalne. Jeśli strumień ciepła z dolnego źródła będzie zbyt mały, to - jak już mówiliśmy - pompa nie będzie miała czego tłoczyć i spowoduje to jej awaryjne wyłączenia co kilka czy kilkadziesiąt minut pracy. Wniosek z tego jest prosty: na dolnym źródle bezwzględnie nie wolno oszczędzać, już lepiej kupić słabszą pompę.

- Ale ona musi być dopasowana do budynku.

- Jej moc musi odpowiadać rzeczywistemu zapotrzebowaniu cieplnemu budynku i znowu - wszystko trzeba starannie przeliczyć. Ale w tej sytuacji odchyłka od wariantu idealnego daje zupełnie inne skutki. Lekkie - podkreślam - lekkie niedowymiarowanie pompy, szczególnie gdy pracuje ona w zalecanym przez wielu producentów układzie biwalentnym, a więc w tandemie np. z kotłem, uruchamianym w okresach największego zapotrzebowania, jest właściwie nieszkodliwe.

Spowoduje tylko, że drugie źródło będzie wykorzystywane nieco częściej, lecz ponieważ mniejsza pompa będzie tańsza i efektywniejsza w okresie mniejszego zapotrzebowania na ciepło (bo mniejsza sprężarka zużywa mniej prądu), to opłacalność inwestycji ucierpi na tym w minimalnym stopniu. Natomiast przewymiarowanie pompy, oznaczające większe wydatki, wydłuży okres zwrotu inwestycji, pogorszy sprawność jej działania przy umiarkowanych wartościach temperatury, a w skrajnych przypadkach może prowadzić do tzw. taktowania pompy, czyli do częstego jej włączania i wyłączania, co bardzo niekorzystnie wpływa na trwałość urządzenia.

- Podsumowując: dolne źródło trzeba dopasować do wymagań pompy, i tu można pozwolić sobie na lekki zapas, natomiast nie należy dobierać z zapasem pompy do domu.

- Zgadza się. Ale musi pan wiedzieć jeszcze jedno. Otóż znacznie mądrzej jest - zanim jeszcze zacznie się dobierać pompę do domu - dopasować budynek do pompy ciepła. Ci, którzy domy remontują, mają ograniczone możliwości działania. Natomiast pan już na etapie projektu może uwzględnić chęć ogrzewania domu w ten sposób.

Na pytania odpowiadał: Adam Jamiołkowski

Dlaczego 40% budujących dom chce pompę ciepła?

W ankietach miesięcznika Budujemy Dom 40% rozpoczynających budowę domu rozważa zastosowanie pompy ciepła. Co dziesiąty z nich podejmuje ostatecznie decyzję na tak. A jest się nad czym zastanowić.

topowe produkty

Szwedzkie pompy ciepła firmy CTC Enertech Group

Masz drogie ogrzewanie? Czas, abyś poczuł najtańsze ciepło w Twoim domu! CTC Enertech Group ogrzewa domy od 90 lat, z czego ponad 30 lat buduje efektywne pompy ciepła.
Nowa strona internetowa NIBE.PL oraz ENERGIADOZYCIA.PL
Nowa strona internetowa NIBE.PL oraz ENERGIADOZYCIA.PL Firma NIBE-BIAWAR – lider na rynku ekologicznych urządzeń grzewczych, zaprasza na nową stronę internetową NIBE.PL zawierającą informacje ...
Woda lodowa w klimakonwektorach Hewalex
Woda lodowa w klimakonwektorach Hewalex Firma Hewalex rozszerzyła ofertę wyposażenia dodatkowego dla pomp ciepła PCCO SPLIT o klimakonwektory przypodłogowe BM i podsufitowe SC. ...
Nowy typoszereg pomp ciepła marki Sofath - Termeo i Caliane
Nowy typoszereg pomp ciepła marki Sofath - Termeo i Caliane Marka Sofath prezentuje geotermiczne pompy ciepła Termeo oraz Caliane. Urządzenia te pozyskują ciepło za pośrednictwem poziomego lub pionowego ...
Najbardziej znane marki
Pompy ciepła - ranking rozpoznawalności firm i produktów
Zamknij okno x
Newsletter
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe
informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!
Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej.     
Dlaczego warto się zapisać?
W każdy czwartek otrzymasz darmowy poradnik budowlany na swój email, a w nim:
- aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego;
- porady budowlane;
- najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl; - zapowiedź raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
Zapisz się do newslettera
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe
Newsletter BudujemyDom.pl
Zapisz się do naszego bezpłatnego newslettera i otrzymuj najświeższe informacje prosto na Twoją skrzynkę e-mailową.
Miesięcznik Budujemy Dom - wersja elektroniczna gratis!

Zapisz się na bezpłatny newsletter BudujemyDom.pl, a otrzymasz najnowszy numer miesięcznika Budujemy Dom w wersji elektronicznej.

Dlaczego warto się zapisać?
W każdy czwartek otrzymasz darmowy poradnik budowlany na swój email, a w nim: aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego, porady budowlane, najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl, zapowiedź raportu miesiąca dostępnego w serwisie w pełnej wersji.
x