Pompy ciepła

Powietrze, ziemia, woda

to nieograniczony, gigantyczny akumulator energii, z którego transportowane jest ciepło poprzez pompę do systemu grzewczego budynku.
W dobie dużego zużycia energii, wysokich kosztów paliw oraz postępującej degradacji środowiska naturalnego coraz chętniej sięgamy po odnawialne źródła energii.
Aby zmniejszyć wysokie koszty utrzymania budynków mieszkalnych z tytułu ich ogrzewania w sezonie grzewczym, można zastosować znane już od wielu lat w krajach skandynawskich i na zachodzie Europy urządzenia zwane pompami ciepła.
Rozwiązania te nie są niczym nowym, bowiem takie firmy jak Panasonic, produkują pompy ciepła od 1954 r.
Na polskim rynku oferowane są głównie następujące rodzaje pomp:

Powietrze-woda
Powietrze-powietrze
Gruntowe

Zdjęcie przedstawia pompę typu powietrze-woda Panasonic T-CAP, coraz bardziej popularną ze względu na stosunkowo niskie koszty inwestycyjne i porównywalną obecnie ekonomikę z pompami gruntowymi.

Przy okazji postaramy się obalić kilka mitów

towarzyszących prezentowanym rozwiązaniom, szczególnie w kontekście porównania realnych kosztów eksploatacyjnych oraz inwestycyjnych pomp gruntowych i pomp powietrznych.
Na początek warto wspomnieć o aspektach formalnych.
Pompy pow.-woda nie wymagają zgłoszenia ani pozwolenia na budowę.
Pompy gruntowe wymagają takiego zgłoszenia lub pozwolenia zarówno na etapie budowy domu jak i wtedy gdy chcemy wymienić stare źródło ciepła na nowe.

Urzędy podchodzą to tematu pomp gruntowych bardzo różnie, ale przede wszystkim ma to ścisły związek z warunkami gruntowymi (niezbędna jest przy pompach gruntowych dokumentacja geologiczna). Gdy już otrzymamy taka zgodę konieczne jest wynajęcie firmy specjalizującej się w odwiertach i budowie tzw. dolnego źródła, a następnie zlecenie innej firmie montażu instalacji pompy ciepła wewnątrz budynku. Jest to znaczna uciążliwość dla inwestorów, gdyż w takim przypadku rozchodzi się odpowiedzialność wykonawców, którzy w przypadku braku optymalnej wydajności pompy gruntowej zrzucają na siebie wzajemnie odpowiedzialność. Niestety nie ma w Polsce firm, które podchodzą kompleksowo do tematu montażu pomp gruntowych.

Idealnym dla inwestora wariantem byłoby zlecenie jednej firmie: projektu geologicznego, dolnego źródła oraz montażu pompy ciepła. Takich firm w Polsce praktycznie nie ma, a przecież kluczowe dla powodzenia tego typu inwestycji jest poprawne zaprojektowanie dolnego źródła z bardzo precyzyjnym określeniem wydajności z mb odwiertu, co bardzo często stanowi problem dla projektantów „Geologów”. Tu warto wspomnieć o częstej praktyce „skracania” odwiertów aby zminimalizować nakłady inwestycyjne, co kończy się brakiem odpowiedniej ilości ciepła, a w konsekwencji permanentnym działaniem dogrzewacza elektrycznego.
Kolejnym istotnym negatywnym argumentem w przypadku pomp gruntowych jest fakt wysokich kosztów np. serwisu - średni koszt wynosi 600 zł/rok (2 krotnie więcej niż w pompach Panasonic).

To nie wszystko. W pompach gruntowych bardzo często w 10 -11 roku eksploatacji pompy zachodzi konieczność wymiany sprężarki, a to jest koszt ok. 8000 zł.
Zatem jeśli podsumujemy rzetelnie realne koszty eksploatacyjne pompy gruntowej to okaże się, ze w perspektywie np. 10 -15 lat jest ona droższa od pompy powietrznej, a znacząco większe nakłady inwestycjne nigdy się nie zwrócą

Co do kosztów inwestycyjnych pompy gruntowej (o mocy ok. 9 kw), to przeciętny koszt wynosi ok. 35 000 zł + odwierty (dolne źródło – 30 000 zł) + projekt geologiczny (5000 zł ). Razem daje to kwotę ok. 70 000 zł, czyli dwukrotnie więcej niż kompletna inwestycja w pompę powietrze woda.

Inaczej przedstawia się sytuacja w przypadku pomp powietrznych

Pompa ciepła znajduje się na poziomie 0.
Obok przykład montażu pompy ciepła powietrznej Panasonic WH-MDC07J3E5 (7 kW).

Wykonawcy pomp powietrznych posiadają wiedzę i uprawnienia aby zamontować pompę w ramach jednego zlecenia i kompleksowo. Autoryzacja producenta np. Panasonic pozwala na realizację instalacji od A-Z, pod klucz, włącznie z uruchomieniem systemu i udzieleniem 5 letnie jednolitej gwarancji (Geneza jako Pro Partner posiada takie uprawnienia). Co niezwykle ważne, w przypadku pomp ciepła Panasonic nie jest wymagane żadne zezwolenie, zgłoszenie robót, co przyspiesza radykalnie termin realizacji.
Pompy ciepła oferowane przez wiele firm, stały się, przy bardzo wysokich kosztach ogrzewania budynków (szybki i wysoki wzrost cen paliw), atrakcyjnym źródłem ciepła. Są urządzeniami ekologicznymi, nowoczesnymi, coraz bardziej przystępnymi inwestycyjne i co najważniejsze, charakteryzują się wyraźnie niższymi kosztami eksploatacyjnymi w porównaniu do innych urządzeń, w tym także do najnowocześniejszych kotłów gazowych, kondensacyjnych.

Dodatkową, bardzo istotną zaletą

systemów grzewczych opartych na pompach ciepła jest ich długi okres eksploatacji z bardzo wysokim współczynnikiem efektywności (sprawnością) dochodzącym nawet do COP=5,49 (+7/30) - średni parametr dla dobrze zaprojektowanego ogrzewania podłogowego. Taki parametr ma pompa ciepła Panasonic T-CAP WH-MXC09H3E5 (zdj. nr 1).
W pompach typu powietrze-woda, koszty corocznych przeglądów są znikome i wręcz niezauważalne w sumarycznych kosztach rocznych (390 zł/rok). Koszty remontów takich systemów w okresie do 15 lat nie występują, a jeśli już, to dotyczą wyłącznie armatury.

Sprawność – COP – zyski

Ogrzewanie za pomocą pompy ciepła staje się coraz bardziej popularne i lubiane.
Jest to najwłaściwszy moment, aby poruszyć zagadnienie sprawności pompy ciepła. Sprawność ta wyznaczana jest z proporcji ilości energii grzewczej do ilości energii pomocniczej.
Średnia sprawność pomp ciepła wynosi około 400%.
Do określania sprawności przyjęło się stosować tak zwany współczynnik efektywności energetycznej nazywany jako COP. Jest on ilorazem mocy użytecznej i mocy elektrycznej, czyli w wielu pompach COP = 4,74.
Trzeba zawsze pamiętać, że COP samej pompy i COP kompletnego systemu grzewczego to mogą być dwa różne światy. Tutaj ogromną rolę odgrywa idealne dopasowanie wszystkich składników systemu począwszy od źródła ciepła skończywszy na całej instalacji grzewczej w budynku. Zapewnienie takiego dopasowania jest zadaniem projektanta i wykonawcy instalacji. Ich wiedza i doświadczenie decyduje o parametrach instalacji czyli o komforcie i kosztach eksploatacji. Już na wstępie analizowania najkorzystniejszego wariantu należy podkreślić iż najwyższy wskaźnik COP uzyskamy przy temperaturze zasilania na poziomie + 30 do + 35°C. Warunek ten spełnia system ogrzewania podłogowego. Warto dodać, że optymalnie będzie, gdy system taki będzie zamontowany w całym domu, a nie tylko w wybranych jego obszarach. Częstym błędem jest powtarzane twierdzenie, że ogrzewanie podłogowe wodne jest niezdrowe i należy je montować wyłącznie w łazienkach. Nic bardziej błędnego gdyż rozkład temperatur w przypadku O.P. jest najbardziej optymalny, a temperatura na całej powierzchni podłogi jest identyczna. Zatem zwróćcie Państwo uwagę na ten ważny aspekt: jeśli pompa ciepła to współpracująca wyłącznie z podłogówką (nowe domy). To optymalny układ zapewniający niskie koszty eksploatacyjne i wysoki komfort cieplny. Nawet jeśli nakłady inwestycyjne przekroczą budżet konwencjonalnej kotłowni z grzejnikami, to zapewniam, że warto, ponieważ nakłady te zwrócą się w krótkim czasie (maksymalnie do 5 lat).

Pompy ciepła w „starych domach”

Kolejnym mitem jest twierdzenie, że pompy ciepła można montować wyłącznie w nowych domach.
W ciągu 20 lat stosowania pomp ciepła, większość pomp zainstalowaliśmy właśnie w starych domach. Często pada pytanie: "jak to jest możliwe, że pompy ciepła znakomicie sprawdzają się w istniejących domach"?

Dzieje się tak dlatego, ponieważ instalowane w Polsce grzejniki były celowo (na wyrost), (lub przypadkowo) przewymiarowane w stosunku do obowiązujących norm, a to oznacza, że bardzo często ustawiamy parametry zasilania na poziomie niższym (np. 45 C) niż były ustawiane (np. 55 C dla kotłów ekogroszek) i w domu osiągamy bez problemu temperaturę komfortu np. 22 stopnie i więcej.

Oczywiście analizując instalację wewnętrzną w domu naszego klienta, możemy zaproponować wymianę grzejników na niskotemperaturowe lub zamontować je w wybranym (niedogrzanym) pomieszczeniu,
lub w tym, w którym najczęściej przebywają domownicy.

Montaż grzejników niskotemperaturowych to jedna z metod na poprawienie ekonomiki pracy pompy ciepła w domach budowanych wiele lat temu. Przy okazji warto zamontować zawory termostatyczne oraz wymienić rury na pvc o mniejszych przekrojach.

Jednak kluczowym wydaje się to, że będziecie Państwo posiadali całkowicie automatyczny bezobsługowy system gwarantujący dokładnie taką temperaturę w pokojach jaką będziecie sobie życzyć i w dowolnym wybranym czasie. Ten komfort to nie tylko optymalna i równomierna temperatura w pomieszczeniach, ale także dostępne natychmiast duże ilości ciepłej wody użytkowej w każdej łazience i kuchni. W tym celu stosujemy zasobniki 200-300 l
(dedykowane do pomp ciepła - firm: Fish, Trinnity, Panasonic, Galmet, Kospel, Termica).

Opisane pompy ciepła są jeszcze dzisiaj traktowane w Polsce jako nowość, ale już niedługo staną się codziennością, tak jak instalowane obecnie kotły gazowe. Dzięki zastosowaniu pomp ciepła możemy przy jednorazowym wydatku finansowym uzyskać kilka korzyści: likwidację wysokiej emisji C02, zaspokojenie potrzeb energetycznych domu – c.o. i c.w.u., a nawet chłodzenie przy wykorzystaniu płaszczyznowego ogrzewania podłogowego lub specjalnie dedykowanych do tego klimakonwektorów (Panasonic AIR).

Montaż klimakonwektorów jest ciekawą alternatywą dla klasycznej klimatyzacji, a kosztowo wychodzi znacznie taniej niż montaż multisplita, który miałby obsłużyć cały dom lub wybrane (np. 3 sypialnie na poddaszu). Przy gorących obecnie latach w Polsce zastosowanie klimakonwektorów (klimatyzacji) stanie się niebawem standardem, więc wykorzystanie pompy ciepła do tego celu wydaje się być idealnym rozwiązaniem, tym bardziej, że proponowane klimakonwektory Panasonica posiadają precyzyjny panel sterujący, w układzie regulacji proporcjonalnej, zapewniający dokładną regulację temperatury i wilgotności w trybie letnim. Panasonic jak zawsze zadbał o ciekawe wzornictwo, gdyż głębokość klimakonwektora wynosi zaledwie 12 cm, a dotykowy ekran daje poczucie nowoczesności i elegancji.

Podsumowując aspekt powietrznych pomp ciepła Panasonic T-CAP, warto zwrócić uwagę na ich niezawodność, niskie koszty eksploatacyjne, niskie nakłady inwestycyjne.

Warto podkreślić, że montowane przez nas pompy marki Panasonic pracują w praktycznie każdych warunkach. My sprawdziliśmy ich pracę przy -30ºC i nie wykazywały żadnej dysfunkcji pracując w tak skrajnych warunkach.

https://magazynfotowoltaika.pl/inteligentne-polaczenie-pompy-ciepla-i-fotowoltaiki/