"Energia z powietrza, wody lub ziemi" Napisali o nas: DOM Z OGRODEM (2012-11-01

2012-11-01
"Energia z powietrza, wody lub ziemi" Napisali o nas: DOM Z OGRODEM (2012-11-01_1

Artykuł Energia z powietrza, wody lub ziemi

Energia z powietrza, wody lub ziemi

DOM Z OGRODEM (2012-11-01), Str.: 14


Pompa ciepła jest atrakcyjną alternatywą dla tradycyjnych rozwiązań w zakresie ogrzewania domu. System potrzebuje jedynie niewielkiej ilości energii elektrycznej, jest więc niezależny od cen ropy czy też gazu. 

Pompy ciepła cieszą się coraz większym zaufaniem inwestorów prywatnych – analitycy rynkowi twierdzą, że za kilka lat udział tych urządzeń w nowo wybudowanych budynkach wyniesie aż 50 %. Pompa nie wydziela spalin, ma małe gabaryty, pracuje tak cicho jak lodówka. Ponadto może ogrzać cały dom, wodę użytkową lub również w opcji chłodzenia poszczególne pomieszczenia. Eksperci uważają ją za jeden z najbardziej wydajnych systemów grzewczych – 75 % energii czerpie ona z otoczenia, podczas, gdy tylko 25 % pochodzi z obcego źródła (niezbędny do zasilania prąd elektryczny).

Dolne i górne źródło ciepła

Wśród oferowanych przez producentów rozwiązań z pewnością znajdziemy takie, które w najbardziej efektywny sposób wykorzysta nie tylko warunki danej strefy klimatycznej, ale i specyfikę terenu. To wszystko bowiem należy wziąć pod uwagę, planując instalację pomy ciepła, a przede wszystkim decydując o rodzaju tzw. dolnego źródła energii, czyli miejsca, z którego urządzenie czerpie ciepło. Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów urządzeń, jak pompa powietrze-powietrze, powietrze-woda, grunt-woda, woda-woda. Pierwszy człon nazwy informuje nas, co stanowi dolne źródło ciepła. Drugi określa natomiast, w jaki sposób (za pomocą jakiego czynnika) ciepło rozprowadzane jest po domu. Zadaniem pompy jest więc pobranie energii z medium o niższej temperaturze (dolne źródło) oraz oddanie jej do instalacji grzewczej o temperaturze wyższej (górne źródło). Ciepło pobrane zostaje w niskiej temperaturze podczas odparowywania płynów i następnie procesu skraplania (w przypadku cieczy) lub sprężania (gdy nośnikiem energii jest gaz). W wymienniku ciepła energia przekazywana jest systemowi grzewczemu – instalacji ogrzewania podłogowego lub też tradycyjnych grzejników ściennych. Po obniżeniu ciśnienia oraz temperatury krążenie medium w układzie rozpoczyna się na nowo. Sprawność pompy zależy od różnicy temperatur dolnego i górnego źródła ciepła – im niższa temperatura „zasilania”, tym większa sprawność urządzenia. Dlatego też najefektywniejsze przy pompie ciepła uważa się ogrzewanie niskotemperaturowe, jak wspomniane ogrzewanie podłogowe, ścienne, nagrzewnice lub konwektory.

Ciepło z ziemi

W polskich warunkach często polecane jest stosowanie pomp czerpiących energię z ziemi. Grunt staje się pewnego rodzaju akumulatorem energii – 2,5 m pod powierzchnią temperatura utrzymuje się bowiem na stałym poziomie (zależnie od pory roku). Dany czynnik chłodzący przekazuje ciepło od ziemi do instalacji, natomiast system wymusza wzrost temperatury do poziomu, który pozwoli na ogrzanie domu oraz podgrzanie wody użytkowej. Pompa ciepła pobierająca energię z gruntu wymaga jednak zamontowania skomplikowanej instalacji. Nasza działka powinna mieć ponadto wystarczającą powierzchnię do ułożenia rur odpornych na ciśnienie, w których krążyć będzie solanka, czyli mieszanina wody oraz środka ochrony antyzamrożeniowej (niezbędną powierzchnię oblicza się za pomocą prostego równania: moc grzewcza pompy ciepła w kW x 40 = powierzchnia w m²). Rury powinny być ułożone na głębokości ok. 1,6 m z zachowaniem  0,6-0,8 m odstępów. Innym rozwiązaniem jest wykonanie bardzo głębokich odwiertów (100 m), w których instaluje się sondy gruntowe – odporne na ciśnienie rury. Jest to bardziej efektywny system wykorzystywania energii z ziemi (poniżej 15 m temperatura ziemi utrzymuje się na stałym poziomie, niezależnie od pory roku i ma wyższą temperaturę niż kolektor poziomy omówiony wcześniej). System z odwiertami jest również droższy w wykonaniu od systemu z kolektorami poziomymi.

Energia wody

Jeśli chcemy zaś zainstalować pompę wykorzystującą wodę jako dolne źródło ciepła, upewnijmy się, że na działce panują odpowiednie warunki hydrogeologiczne. System wymaga wykopania studni czerpalnej oraz studni zrzutowej, które pozwalają na doprowadzenie wody gruntowej do pompy oraz – po przekazaniu energii – odprowadzenie jej z powrotem. Tego rodzaju urządzenie bazuje ponadto na naturalnych właściwościach wód gruntowych, których temperatura bez względu od pory roku wynosi ok. 8-10° C. Jest to system z bardzo dużym współczynnikiem sprawności pracy, lecz dosyć skomplikowanym w wykonaniu i eksploatacji.

Zdaniem eksperta:

Podgrzewacz z pompą ciepła, czyli łatwy montaż – duże oszczędności

Rafał Kowalczyk, Dyrektor Techniczny w firmie Ariston Thermo Polska Sp. z o.o.

Pompy ciepła są powszechnie uważane za rozwiązanie drogie i trudne w instalacji. Ten pogląd ulega zmianie, głównie dzięki pompom powietrze-woda łączącym zalety podgrzewacza c.w.u. i powietrznej pompy ciepła. Ze względu na łatwość montażu i rosnącą wydajność koszty inwestycji w tego typu urządzenie są nawet 10-krotnie niższe niż w pompy gruntowe. Pompę powietrze-woda można postawić lub zawiesić w dogodnym miejscu, gdyż pobiera ekologiczną energię odnawialną z wszechobecnego powietrza. W zależności od potrzeb można dobrać kompaktowe urządzenie typu monoblok lub split, złożone z dwóch jednostek – zbiornika montowanego wewnątrz budynku oraz modułu wentylatora i sprężarki, które umieszcza się na ścianie zewnętrznej. Największym zainteresowaniem cieszą się urządzenia typu split, gdyż działają bezgłośnie i dzięki temu mogą być swobodnie montowane w dowolnego rodzaju pomieszczeniach. W urządzeniach tego typu wydatnie zmniejszono pobór prądu, dzięki elektronicznie regulowanej prędkości wentylatora czy ulepszeniom konstrukcyjnym wpływającym na sprawniejszy transport czynnika grzewczego. Nowej generacji urządzenia produkują na każdy 1 kW pobieranej energii nawet 4 kW energii do podgrzewania c.w.u. i mogą dostarczać ciepłą wodę również w warunkach zimowych. Pompy powietrze-woda NUOS EVO pracują efektywnie nawet przy temperaturach dochodzących do -7°C. Przy większych mrozach ich działanie jest wspomagane przez grzałkę elektryczną.

Ciepło z powietrza

Pompa ogrzewająca temperaturą powietrza atmosferycznego wymaga najmniej skomplikowanej instalacji, jednak w tym przypadku inwestorzy boją się, że na jej wydajność wpłyną okresowe wahania temperatury – najczęściej niesłusznie. Przy budowie systemu należy jedynie pamiętać o zapewnieniu wywiewu schłodzonego powietrza na zewnątrz i dopływie świeżego powietrza. Pompy powietrze-woda mogą podgrzać zamagazynowaną w zbiorniku wodę do temperatury nawet sześćdziesięciu kilku st. C. System z pompą ciepła powietrze-woda najczęściej nie może być jednak jedynym źródłem ciepła w budynku. Wraz ze spadkiem temperatury powietrza, spaść może również moc grzewcza pompy ciepła. Na ogół jako wspomaganie stosuje się grzałkę elektryczną małej mocy. System pomp ciepła powietrze-woda polecany jest również do modernizacji obiektów korzystających obecnie z ogrzewania w postaci kotła na olej opałowy lub na gaz płynny ze względu na możliwość znacznego obniżenia kosztów ogrzewania budynku.

Nie tylko ogrzewanie

Pompa ciepła może służyć nie tylko do ogrzania domu, ale także do obniżenia panującej w nim temperatury, co okaże się zbawienne szczególnie w okresie letnich upałów. Urządzenie w sezonie grzewczym pobiera energię od danego źródła ciepła, proces ten można jednak odwrócić, dzięki czemu pompa stanie się agregatem chłodniczym. Nie wyklucza to bynajmniej podgrzewania w tym samym czasie wody użytkowej. Do chłodzenia wykorzystana zostanie powierzchnia podłóg (w przypadku ogrzewania podłogowego) czy też klimakonwektorów. W przypadku pomp powietrze-powietrze kierunek przepływu powietrza zostanie zmieniony dzięki zastosowaniu specjalnego trójnika z przepustnicą (lub zwykłego trójnika jednak wraz z anemostatami zainstalowanymi na zakończeniu przewodów wlotowych i wylotowych). Dzięki temu zimne powietrze zostanie skierowane z pompy do pomieszczenia, które chcemy ochłodzić.

Dobranie mocy

Opisy i wskazówki producentów są na tyle precyzyjnie, że z pewnością dobierzemy urządzenie do potrzeb każdej realizacji. Należy zwrócić uwagę przede wszystkim na współczynnik sprawności COP, który informuje nas, ile ciepła uzyskamy z 1 kW energii elektrycznej. Na potrzeby obliczeń powinniśmy poznać również wartość mocy grzewczej dostarczanej przez urządzenie do instalacji. Bardzo ważne są też dane dotyczące zapotrzebowania budynku na ciepło - ostatecznie się zasugerować można jego kubaturą, powierzchnią oraz zastosowaniem danej termoizolacji. Polecanym rozwiązaniem jest konsultacja z projektantem instalacji grzewczych w celu obliczenia dokładnego zapotrzebowania na ciepło budynku.

Dofinansowanie

Instalacja pompy ciepła mimo bardzo zróżnicowanych rozwiązań oferowanych przez producentów nie należy do tanich. Warto więc złożyć wniosek o dofinansowanie. Samorządy gminne i powiatowe przyznają dotację do 50 % na urządzenie oraz wykonanie dolnego źródła ciepła, atrakcyjnie prezentują się również kredyty preferencyjne z dopłatami do oprocentowania wnoszonymi przez NFOŚiGW. Natomiast ustawa o wspieraniu termomodernizacji i remontów umożliwia nam o ubieganie się o tzw. premię termomodernizacyjną. Weźmy też pod uwagę fakt, że wstępny wkład finansowy zwróci się po kilku latach– wtedy też zaczniemy oszczędzać na ogrzewaniu kilkaset złotych rocznie.

Materiały oraz współpraca merytoryczna: Ariston Thermo Polska, Dimplex Polska