Pompa ciepła vs. kocioł. Czym się różnią i co lepsze do ogrzewania domu?
Pompa ciepła vs. kocioł. Czym się różnią i co lepsze do ogrzewania domu?
Chcesz mieć pompę ciepła? Trzeba uważać, aby nie przenosić na taką instalację nawyków i schematów sprawdzających się tylko w przypadku kotłów. Czym się różnią? Na co koniecznie zwrócić uwagę przy wyborze? Wyjaśniamy.
Pompy ciepła to szczególne urządzenia grzewcze. Bardzo wyraźnie różnią się od kotłów, chociaż ostatecznie używa ich się żeby osiągnąć ten sam cel - czyli ogrzać dom oraz przygotować ciepłą wodę użytkową (do mycia). Wiele problemów - zarówno na etapie doboru pompy ciepła, jak i późniejszego użytkowania - bierze się właśnie z nieznajomości, niezrozumienia lub lekceważenia fundamentalnych różnic pomiędzy kotłami i pompami ciepła.
Jak używamy pomp ciepła do ogrzewania
Pompy ciepła, chociaż z powodzeniem używamy ich do ogrzewania, w istocie rzeczy są urządzeniami chłodniczymi. Istota ich pracy polega bowiem na:
odbieraniu ciepła z jednego miejsca (powietrza, gruntu, wody), nazywanego źródłem dolnym;
przetwarzaniu go na bardziej użyteczną postać, tak aby dało się je wykorzystać w instalacji z podłogówką lub grzejnikami, co robi sama pompa, wykorzystując do tego energię elektryczną;
przekazywaniu pozyskanego ciepła do instalacji centralnego ogrzewania (podłogówki, grzejników), czyli używając branżowego żargonu do tzw. źródła górnego.
W tym układzie samo urządzenie jest więc tylko środkowym elementem w systemie źródło dolne - pompa - źródło górne. To jak będzie działało ogrzewanie w nie mniejszym stopniu zależy od samej pompy, co i od temperatury po stronie źródeł dolnego i górnego. W praktyce oznacza to, że ta sama pompa ciepła typu powietrze/woda (czyli czerpiąca ciepło z powietrza zewnętrznego) może działać wydajnie i oszczędnie, gdy na zewnątrz jest np. 0°C, zaś nie jest już w stanie zapewnić wystarczającej ilości ciepła przy -10°C. Albo, że koszty eksploatacji pompy ciepła wyraźnie wzrastają, jeżeli w domu mamy typowe grzejniki, zamiast niskotemperaturowej podłogówki.
Wybór rodzaju pompy ciepła nigdy nie powinien być dokonywany pochopnie. Warto się dobrze zastanowić, na których cechach zależy nam najbardziej, fot. STIEBEL ELTRON
Jak używamy kotłów do ogrzewania domu i czym różnią się od pomp ciepła
W instalacjach centralnego ogrzewania zasilanych przez kocioł sytuacja wygląda zupełnie inaczej. Tu kolejne etapy działania ogrzewania z kotłem są następujące:
dostarczanie paliwa (np. gazu) do kotła;
spalanie paliwa i uzyskiwanie w ten sposób ciepła;
przekazywanie wytworzonego w ten sposób ciepła do instalacji, czyli zwykle podgrzewanie wody zasilającej grzejniki lub ogrzewanie podłogowe.
Nieco inaczej działają kotły elektryczne. Jednak w gruncie rzeczy ich odmienność polega jedynie na tym, że zamiast paliwa dostarczamy energię elektryczną, którą kocioł zamienia w ciepło. Ogólny schemat zostaje więc zachowany.
Warto przede wszystkim zauważyć, że w układzie z kotłem warunki zewnętrzne nie mają bezpośredniego wpływu na niego samego. Krótko mówiąc kocioł jest w stanie działać z identyczną mocą i sprawnością, niezależnie od tego, czy na zewnątrz mamy +10°C, czy -20°C. Oczywiście, pewien wpływ pośredni będzie, gdyż jeżeli na zewnątrz jest cieplej, to do ogrzewania potrzeba mniej ciepła. Należy więc albo obniżyć moc kotła, albo go wyłączyć na jakiś czas.
Z kolei różnica po stronie instalacji grzewczej - to czy mamy niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe, czy grzejniki - ma bardzo ograniczony wpływ. Wprawdzie gazowe kotły kondensacyjne będą działać w sposób nieco bardziej oszczędny, w połączeniu z niskotemperaturową podłogówką, jednak różnica nie będzie zasadnicza. Możemy się spodziewać oszczędności na poziomie 10%.
Co koniecznie trzeba wziąć pod uwagę decydując się na pompę ciepła?
Z powyższej charakterystyki pomp ciepła i kotłów warto wyciągnąć przede wszystkim taki wniosek, że pompę ciepła trzeba bardzo starannie dopasować do charakterystyki konkretnego budynku i pozostałej części jego instalacji grzewczej (dopiero projektowanej lub już istniejącej).
Osiągi pompy bardzo mocno zależą od warunków, w których pracuje. Nawet tak podstawowy parametr jak moc nie jest wartością stałą, fot. De Dietrich
Ogromne znaczenie ma bowiem nie tylko to jaką będziemy mieć pompę ciepła, ale i w jakich warunkach będzie ono pracować. Trzeba brać pod uwagę nie tylko wymaganą maksymalną moc grzewczą (łączne zapotrzebowanie budynku na ciepło), ale również:
standard ocieplenia domu (jak duże są straty ciepła w przeliczeniu na 1 m2);
charakterystykę instalacji c.o. z grzejnikami lub podłogówką (źródło górne);
strefę klimatyczną, w której znajduje się dom (szczególnie w przypadku pomp powietrznych);
to czy pompa ciepła ma być jedynym urządzeniem grzewczym w budynku, czy przewidujemy możliwość jej wspomagania za pomocą grzałek, kotła lub kominka.
Czas poświęcony na analizę specyfiki konkretnego budynku, a następnie na dobór pompy ciepła o optymalnych w danej sytuacji parametrach, nie jest czasem straconym. Wręcz przeciwnie, to pospieszny dobór na zasadzie, skoro zapotrzebowanie na ciepło wynosi 10 kW, to kupujemy pompę ciepła 10 kW, jest niemal pewnym przepisem na katastrofę. W dużej mierze to właśnie tu jest źródło późniejszych narzekań na niewydolność ogrzewania i na „rachunki grozy”. Dobre rozpoznanie sytuacji, a następnie fachowe dopasowanie pompy ciepła jest być może nawet najważniejszym etapem całej inwestycji. Bo niedopasowane urządzenie nigdy nie będzie działać prawidłowo, choćby obiektywnie było najwyższej jakości.
Jaką wybrać pompę ciepła?
Możliwych kryteriów podziału pomp ciepła jest wiele. Jednak chyba najważniejsze jest rozróżnienie ze względu na to rodzaj źródła dolnego i górnego. W związku z tym mamy pompy:
powietrze/woda - czerpią ciepło z powietrza zewnętrznego i przekazują je do wodnej instalacji c.o.;
powietrze/powietrze - również wykorzystują powietrze zewnętrzne, ale pomieszczenia ogrzewane są dzięki nadmuchowi ciepłego powietrza. W praktyce to bardzo często są klimatyzatory z funkcją grzania;
grunt/woda - odbierają ciepło z gruntu za pośrednictwem tzw. kolektora poziomego, sond pionowych lub układu z bezpośrednim odparowaniem, następnie zasilają typową wodną instalację c.o.;
woda/woda - dla nich źródłem ciepła są wody podziemne (układ ze studnią czerpną oraz zrzutową) lub rzeka albo staw, na dnie których układa się wężownicę wypełnioną płynem niezamarzającym. Ciepło z pompy trafia następnie do wodnego c.o.
Bardzo ważne jest aby pompa ciepła była dostosowana do polskich warunków klimatycznych. Inaczej może okazać się niewydolna w czasie mrozów, fot. Galmet
Trzeba od razu zaznaczyć, że to pompy powietrze/woda obecnie zdecydowanie dominują na naszym rynku. Sprzedaje ich się więcej, niż wszystkich pozostałych rodzajów razem wziętych. Jednak nie zawsze tak było. Kilkanaście lat temu przewaga była wyraźnie po stronie pomp ciepła gruntowych.
Natomiast pompy woda/woda nigdy nie były specjalnie popularne. Wprawdzie teoretycznie woda jest świetnym nośnikiem i akumulatorem ciepła, jednak w praktyce jej wykorzystanie w charakterze źródła dolnego jest trudne. Przede wszystkim dostęp do wody jest ograniczony - nie na każdej działce można wykonać wydajne ujęcie wód podziemnych. Tych z dostępem do stawu lub rzeki jest zaś jeszcze mniej. Ponadto wody podziemne bardzo często zawierają bardzo dużo żelaza, manganu czy wapnia i wytrącające się z nich osady powodują poważne problemy eksploatacyjne.
Jak widać każdy z rodzajów pomp ciepła, a więc i źródeł dolnych, ma zarówno mocne, jak i słabe strony. Na korzyść wersji gruntowych przemawia niewątpliwie stabilność warunków pracy, a co za tym idzie przewidywalność kosztów eksploatacji oraz wysoka wydajność w czasie mrozów. Po stronie wad trzeba jednak zapisać wysokie koszty inwestycji oraz fakt, że wykonanie takiej instalacji po stronie źródła dolnego jest po prostu kłopotliwe.
Z kolei pompy powietrzne łatwiej jest zainstalować i kosztuje to znacznie mniej. Możemy się spodziewać różnicy przynajmniej 20 000 zł, często zaś dużo większej. Nie wynika to wyłącznie z kosztów wykonania instalacji po stronie źródła dolnego, gdyż same pompy powietrzne też są najczęściej wyraźnie tańsze.
Trzeba więc bardzo skrupulatnie rozważyć zarówno kwestie techniczne, np. czy w ogóle mamy miejsce na gruntowe źródło dolne, spodziewane różnice w kosztach eksploatacji oraz to na ile duża będzie różnica w kosztach eksploatacji. Nie jest to łatwe i do każdego przypadku trzeba podchodzić indywidualnie. W innej sytuacji będzie ktoś, kto dopiero planuje budowę domu i wszystko może zrobić od zera z myślą o konkretnym rozwiązaniu, niż inwestor modernizujący stary budynek. W tym drugim przypadku musi się dostosowywać do wielu zastanych uwarunkowań, lecz z drugiej strony może wykorzystać chociażby już posiadany kocioł czy kominek do wspomagania pompy ciepła w czasie mrozów. Przy wyborze pompy ciepła nie obejdzie się więc bez konsultacji z naprawdę dobrym fachowcem, a być może i bez wykonania audytu energetycznego.
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Skomentuj
