Co może się zepsuć w pompie ciepła?

Czego dowiesz się z artykułu?

• Po co kontrolować instalację pompy ciepła?
• Co opomiarować w pompie ciepła?
• Jakie komunikaty sterownika pompy ciepła są najważniejsze?
• Jakie są przyczyny stanów awaryjnych w pompie ciepła?

Po co kontrolować instalację pompy ciepła?

Pompy ciepła psują się rzadko, ale jak wszystkie urządzenia mechaniczne, nie są 100% niezawodne. W zapewnienia niektórych sprzedawców, że pompy się nie psują, nie warto wierzyć. Gdyby tak było, dostawalibyśmy na nie wieczystą gwarancję i to bez wymogu dokonywania przeglądów serwisowych.

Ponadto pompa jest elementem dość rozbudowanego systemu (źródło dolne i górne), w którym coś może szwankować. Regularna kontrola podstawowych podzespołów jest wbrew pozorom bardzo łatwa, a pozwala na wczesne wykrycie nieprawidłowości.

Poza tym, przeznaczając bardzo niewielkie środki i nieco czasu na monitorowanie, zyskamy np. bardzo cenną wiedzę o rzeczywistych kosztach eksploatacji - warto to skonfrontować z przewidywaniami z projektu. Przy okazji nauczymy się naszej pompy - dowiemy się, w jakich warunkach i przy jakich ustawieniach pracuje najlepiej, a czego "nie lubi".

Co opomiarować w pompie ciepła?

Niektóre czujniki, przede wszystkim:

• temperatury "solanki" wpływającej i wypływającej z kolektora gruntowego;
• temperatury powrotu wody w instalacji c.o. w budynku;
• temperatury i ciśnienia czynnika roboczego pompy.

To standardowe elementy wyposażenia każdej instalacji, bo bez nich nie może ona pracować właściwie. Jednak to, że czujniki są, nie znaczy jeszcze, że mamy wgląd w ich wskazania, możemy je zapisać i przeglądać np. w formie czytelnej tabeli, jako zestawienie miesięczne lub całosezonowe. Zanim kupimy urządzenie, warto dopytać, czy takie funkcje są dostępne.

Poza tym zawsze warto wiedzieć, ile energii elektrycznej zużyła nasza pompa ciepła oraz pompy obiegowe dolnego i górnego źródła. Dla pomp obiegowych wystarczą nawet proste liczniki (watomierze) z wtykiem do gniazda (nie trzeba modyfikować instalacji), dla jednostki centralnej lepiej założyć podlicznik. Taki zestaw to wydatek 200-300 zł.

Optymalnym rozwiązaniem jest dodanie jeszcze ciepłomierza (wystarczy po stronie źródła górnego) oraz czujników temperatury wewnętrznej i zewnętrznej. Będzie wówczas można w pełni zweryfikować zapewnienia sprzedawcy pompy ciepła i przewidywania odnośnie kosztów ciepła.

Może cię zainteresować

Oszczędzaj z pompą ciepła! Hybrydowa pompa ciepła - wszystko, co musisz o niej wiedzieć Monoblokowe, powietrzne pompy ciepła do nowych i modernizowanych budynków Pompa ciepła gruntowa czy powietrzna - która jest lepsza? Sposób na tanią ciepłą wodę - pompa ciepła Ecodan QUHZ CO2 Czy pod pompę ciepła potrzebny jest fundament? Pompa ciepła czy kocioł pelletowy? Pompa ciepła do cwu i kocioł na pellet - jak sprawdzi się ten duet? Cykl defrost w powietrznej pompie ciepła. Dlaczego jest tak niezbędny? Jak zabezpieczyć monoblokową pompę ciepła powietrze-woda przed zamarzaniem? Rola zaworu przecizamrożeniowego O co chodzi z tymi pompami ciepła? Powietrze-powietrze, powietrze-woda? Dlaczego warto wybrać pompę ciepła do ogrzewania domu? Jakie są dotacje na pompę ciepła 2023 roku? Kiedy pompa ciepła się opłaca?

Zobacz więcej Zwiń

U nas pełne opomiarowanie to jeszcze rzadkość, ale np. w Niemczech jest jednym z warunków uzyskania dotacji.

Obok sprężarki pompy ciepła, pompy obiegowe to najpoważniejszy odbiornik prądu. Warto więc wybrać energooszczędne modele i monitorować ich zużycie energii (fot. Wilo)

Jakie komunikaty sterownika pompy ciepła są najważniejsze?

Oczywiście te sygnalizujące stany awaryjne. Zwykle są opatrzone informacją w rodzaju "proszę wezwać serwis" i towarzyszy im wyłączenie pompy. Nie wolno ich lekceważyć, nawet jeśli pompa po pewnym czasie znów zaczyna działać.

Niedopuszczalną praktyką jest też resetowanie sterownika przez chwilowe odcięcie mu zasilania (nie wszystkie mają układ podtrzymywania stanu pamięci). Ignorowanie problemów może w skrajnych przypadkach doprowadzić nawet do uszkodzenia pompy. Bardzo często zaś pompa w takiej sytuacji działa ze znacznie mniejszą sprawnością, często włączają się wspomagające grzałki elektryczne itp. W efekcie rosną nasze rachunki za prąd.

Najważniejsze komunikaty stanów awaryjnych w instalacji to:

• zbyt niskie ciśnienie czynnika roboczego (gdy odbiera ciepło ze źródła dolnego);
• zbyt wysokie ciśnienie czynnika roboczego (gdy oddaje ciepło do źródła górnego);
• zbyt niska temperatura glikolu w obiegu źródła dolnego;
• zbyt niskie ciśnienie w obiegu dolnego lub górnego źródła ciepła. 

Jakie są przyczyny stanów awaryjnych w pompie ciepła?

Warto wiedzieć, dlaczego kontroler pompy sygnalizuje poszczególne stany awaryjne, wymienione w poprzednim punkcie. Z niektórymi z nich możemy uporać się sami, inne zaś świadczą nawet o poważnych błędach, popełnionych już na etapie projektowania systemu.

1) Zbyt niskie ciśnienie czynnika roboczego w pompie ciepła

Ciepło odebrane ze źródła dolnego służy do ogrzania czynnika roboczego pompy (tradycyjnie nazywanego "freonem"). W wyniku ogrzania ciśnienie czynnika rośnie. A co się stanie, gdy instalacja źródła dolnego nie dostarczy dość ciepła? "Freon" nie nagrzeje się odpowiednio, zamiast odparować do postaci gazu, pozostanie cieczą. W skrajnych przypadkach może dojść do zalania sprężarki ciekłym czynnikiem, a nawet zatarcia jej elementów, bo czynnik roboczy zawiera też rozpylony olej smarujący. Dlatego właśnie przy zbyt niskim ciśnieniu czynnika kontroler pompy dla bezpieczeństwa wyłącza urządzenie.

Przyczyną takiej awarii jest zbyt mała ilość ciepła dostarczanego przez instalację źródła dolnego. Może być ono niewydolne, bo po prostu wykonano je zbyt małe albo zbyt optymistycznie oszacowano możliwości odbioru ciepła z gruntu (wody podziemnej itp.).

To poważny problem, aby go naprawić, trzeba by powiększyć źródło dolne, np. dodając kolejny odwiert z sondą. Można też zmniejszyć intensywność ogrzewania, a tym samym odbiór ciepła z dolnego źródła, w czasie dużych mrozów wspomagając pompę, kominkiem, grzejnikami czy kotłem.

To wersja pesymistyczna. Optymistyczna jest zaś taka, że w instalacji po stronie źródła dolnego, np. kolektorze ziemnym, ustawiono zbyt dużą prędkość przepływu "solanki". Płynąc zbyt szybko przez grunt, nie zdąży się ona odpowiednio nagrzać. Zmniejszając prędkość przepływu, umożliwimy jej to. Jeśli tak jest, to po zmianie temperatura płynu wracającego z kolektora powinna być wyższa.

2) Zbyt wysokie ciśnienie czynnika roboczego w pompie ciepła

"Freon" opuszczający sprężarkę, powinien oddać swe ciepło instalacji źródła górnego, czyli w ostatecznym rachunku przekazać je do wnętrza domu. Dopiero wówczas, oziębiony, może znów odebrać ciepło z pompy. A co się stanie, gdy dom nie będzie odbierał ciepła z pompy? Wyłączy się ona (zrobi to kontroler), bo przecież nie przekazując ciepła dalej, pompa nie może też pobierać jego kolejnych porcji ze źródła dolnego. Takie wyłączanie się pompy to typowy objaw dobrania urządzenia o zbyt dużej mocy w stosunku do potrzeb. W skrajnych przypadkach, gdy temperatura na zewnątrz jest stosunkowo wysoka, taka pompa zaczyna pracować impulsowo, włączając się i wyłączając co kilka minut.

Zła praca może być też skutkiem zamknięcia zaworów na grzejnikach lub pętlach ogrzewania podłogowego w niektórych pomieszczeniach. Robimy to przecież, jeśli nie korzystamy dłużej z jakichś pokoi, rozpalimy w kominku itp. W takiej sytuacji wystarczy na powrót otworzyć zawory (tylko po co, skoro ogrzewania tam nie potrzebujemy?). Na takie zjawiska ogrzewanie podłogowe z grubą wylewką jest znacznie mniej podatne, niż grzejnikowe. Podłoga zawsze działa jak akumulator ciepła i rozgrzewa się powoli.

3) Zbyt niska temperatura glikolu w obiegu źródła dolnego pompy ciepła

Jeśli roztwór glikolu (lub inne medium, krążące w obiegu źródła dolnego) nie będzie się nagrzewał wystarczająco, to i pompa ciepła nie da nam tyle ciepła, ile powinna. Pompa jest w końcu tylko przekaźnikiem ciepła pozyskanego z otoczenia. Jak już napisano w punkcie o zbyt niskim ciśnieniu "freonu", przyczyną problemów może być źle ustawiona prędkość przepływu, ale częściej kłopotem jest zbyt mała wydolność źródła ciepła. Na to wskazuje jednoznacznie stałe w ciągu sezonu obniżanie się temperatury płynu niezamarzającego w obiegu źródła dolnego (zjawisko samo w sobie niegroźne, gdy nie przekracza pewnej granicy).

4) Zbyt niskie ciśnienie w obiegu dolnego lub górnego źródła ciepła pompy ciepła

Spadek ciśnienia może być efektem nieszczelności układu. Wówczas problem sprowadza się do zlokalizowania miejsca przecieku. Brzmi to prosto, ale bywa bardzo trudne do zrealizowania. Właśnie dlatego unika się np. wykonywania połączeń rur w gruncie, w wylewce i innych niedostępnych później miejscach, bo nieszczelności występują zwykle na połączeniach.

Przyczyną spadku ciśnienia, zwłaszcza przez pierwsze miesiące użytkowania instalacji, może być też zjawisko zupełnie niegroźne. W początkowym okresie następuje stopniowe odpowietrzanie instalacji. Szczególnie w przypadku rurociągów źródła dolnego może to zająć nawet kilka miesięcy. Odpowietrzenie powoduje spadek ciśnienia i wodę lub glikol należy uzupełnić. Jeśli jednak spadek ciśnienia się powtarza, to trzeba bacznie przyjrzeć się instalacji - w szczególności automatycznym odpowietrznikom. Gdy znajda się one po stronie ssawnej pompy (w strefie podciśnienia), mogą "zaciągać" powietrze, zamiast je usuwać.

Uwaga! Instalacja po stronie źródła dolnego wymaga zwykle specjalnych, wielkogabarytowych odpowietrzników.

Redaktor: Jarosław Antkiewicz
Na zdjęciu otwierającym: Pompa ciepła będzie pracować w sposób wydajny i ekonomiczny tylko wówczas, gdy parametry instalacji i urządzenia będą dobrze dopasowane. (fot. Mitsubishi Electric)