Wybór źródła dolnego i górnego pompy ciepła

Wybór źródła dolnego i górnego pompy ciepła

Pompa ciepła to jedynie „przekaźnik”, umożliwiający transport ciepła z otoczenia domu do jego wnętrza. Jeśli nie będzie miała skąd go czerpać w odpowiedniej ilości, to nie będzie działać dobrze, a w budynku będzie zimno. Dlatego wybór rodzaju i odpowiednie zwymiarowanie tzw. źródła dolnego oraz prawidłowe wykonanie instalacji c.o. (górnego źródła) są nawet ważniejsze niż wybór modelu pompy.


Pompa ciepła jest zamiennikiem kotła grzewczego, lecz tylko w tym sensie, że może zostać użyta do ogrzewania domu, zwalniając z konieczności instalowania kotła albo (częściej) ograniczając jego wykorzystanie do najzimniejszych dni w roku, kiedy zapotrzebowanie na ciepło przekracza możliwości pompy. Określenie „dom ogrzewany pompą ciepła” jest jednak nieco mylące, bo między kotłem a pompą jest zasadnicza różnica. Kocioł wytwarza ciepło, korzystając z energii zawartej w spalanym paliwie, natomiast zadaniem pompy jest przede wszystkim transport energii cieplnej. Przeważającą część potrzebnego do ogrzewania ciepła pobiera z otoczenia budynku, nazywanego źródłem dolnym. Ciepło to jest następnie przekazywane do instalacji grzewczej, którą zwyczajowo określa się mianem źródła górnego.

Wymagania wobec dolnego i górnego źródła ciepła

Ponieważ, aby ogrzewać budynek, pompa potrzebuje stałego dopływu ciepła z dolnego źródła, musi być ono tak skonstruowane, by dopływ ten pozwalał na pokrycie – przynajmniej przez większą część sezonu grzewczego – zapotrzebowania ogrzewanego budynku na energię cieplną. Pamiętajmy – moc pompy widniejąca w katalogu odnosi się do jej zdolności przetłaczania (nie produkcji!) ciepła. Jeśli więc nie ma czego tłoczyć, to nie ma mowy o ogrzewaniu! Co więcej, 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 pozyskiwany z dolnego źródła strumień ciepła będzie zbyt mały albo temperatura tego źródła zbytnio się obniży, dojdzie do awaryjnego wyłączenia urządzenia.

 

Źródło dolne powinno więc mieć możliwie wysoką temperaturę, z górnym jest zaś na odwrót – zależy nam, by jego temperatura robocza była jak najniższa. Dlaczego? Mówiąc obrazowo: im mniejsza jest różnica temperatur między nimi, tym łatwiej pompie „przepchnąć” ciepło „do góry”. W rezultacie – sprawność systemu grzewczego z pompą ciepła jest odwrotnie proporcjonalna do różnicy temperatur źródła dolnego i górnego. Gdy „na dole” mamy 0°C, sprawność pompy produkującej wodę grzewczą o temperaturze 30°C będzie około dwukrotnie większa od sprawności pompy zmuszonej do podgrzewania wody do 60°C.

 

W praktyce większość pomp ciepła przygotowana jest do wytwarzania wody grzewczej o temperaturze do ok. 55°C (powyżej tej granicy rachunek ekonomiczny staje się niekorzystny, choć specjalne konstrukcje, przeznaczone do remontowanych domów, pozwalają na osiągnięcie 65–70°C kosztem niższej sprawności, a więc większego zużycia prądu elektrycznego). Przyjmuje się jednak powszechnie, że instalacja centralnego ogrzewania współpracująca z pompą ciepła (górne źródło), powinna być zaprojektowana i wykonana tak, by pozwalała na ogrzanie budynku przy użyciu wody o temperaturze 30–40°C.

fot. Nibe Biawar

Pozostałe artykuły z tego numeru
Wybieramy pompę ciepła
Decydując się na pompę ciepła – kupujemy urządzenie, będące tylko elementem pewnego systemu. A sama pompa nie wytwarza ciepła. To fundamentalna różnica w porównaniu z kotłem. Dlatego o pompie ciepła nigdy nie wolno myśleć w oderwaniu od jej dolnego i górnego źródła ciepła. Dobór konkretnego urządzenia musi być automatycznie decyzją o wyborze określonego rodzaju źródła dolnego, a tu ograniczeniem są warunki działki – jej wielkość, rodzaj gruntu, obecność lub brak wód powierzchniowych i gruntowych.
Wybieramy pompę ciepła
c.w.u. w systemie z pompą ciepła
Ciepła woda użytkowa (c.w.u.) może być podgrzewana w domu na dwa sposoby – przepływowo, czyli tylko w momencie, gdy z niej korzystamy, lub też można ją gromadzić zawczasu w zbiorniku o odpowiednio dużej pojemności. W przypadku instalacji z pompą ciepła stosowany jest tylko drugi z tych sposobów.
c.w.u. w systemie z pompą ciepła
Pompa ciepła w domu energooszczędnym
Z pomp ciepła korzystają w Polsce tysiące użytkowników, którzy przekonali się już, że są one niezawodne, trwałe, praktycznie nie wymagają obsługi i – co najważniejsze – bardzo obniżają koszty ogrzewania i/ lub przygotowania ciepłej wody.
Pompa ciepła w domu energooszczędnym
Energooszczędne źródła światła
Oświetlenie to chyba najpowszechniejszy sposób wykorzystania energii elektrycznej. Nie bez przyczyny mówimy, że „nie ma światła”, gdy w wyniku awarii dom zostanie pozbawiony zasilania z sieci. Rzecz oczywista, że w energooszczędnym domu również oświetlenie powinno być energooszczędne.
Energooszczędne źródła światła
Instalacja elektryczna
Podstawa długoletniej, bezproblemowej eksploatacji instalacji elektrycznej to jej dobre zaplanowanie. Inaczej, wkrótce po przeprowadzce do nowego domu okaże się, że brakuje gniazd, a oświetlenie nie odpowiada naszym potrzebom. Żeby tego uniknąć, trzeba poznać pewne zasady planowania domowej instalacji.
Instalacja elektryczna
Kocioł i kominek w jednej instalacji
Kominek to w nowo budowanych domach wyposażenie niemal standardowe. Coraz częściej wybieranym rozwiązaniem jest przy tym kominek z płaszczem wodnym, który za pośrednictwem instalacji c.o. umożliwia ogrzanie całego domu. Jednocześnie głównym źródłem ciepła w budynku pozostaje zwykle kocioł gazowy lub olejowy. Jak należy zainstalować oba urządzenia, by było to zgodne z obowiązującymi przepisami, a także nie powodowało problemów podczas eksploatacji?
Kocioł i kominek w jednej instalacji
Kotły
Wybór paliwa i kotła to jedna z najważniejszych decyzji każdego inwestora. W domu energooszczędnym sama cena opału nie musi być czynnikiem decydującym – jeśli mało zużywamy, to i mało płacimy. Najważniejsze, żeby zdawać sobie sprawę, jakie konsekwencje ma wybór różnych urządzeń.
Kotły
Ogrzewanie podłogowe
Ogrzewanie podłogowe – przynajmniej w części pomieszczeń – spotykamy właściwie we wszystkich nowo budowanych domach, a w wielu stanowi ono samodzielny i jedyny system grzewczy, współpracujący z gazowym kotłem kondensacyjnym lub pompą ciepła. Warto mieć jednak świadomość, że podłogowa instalacja grzewcza jest wrażliwa na błędy popełnione podczas projektowania i montażu, które często skutkują nie tylko obniżeniem komfortu cieplnego, lecz także wyższymi kosztami ogrzewania.
Ogrzewanie podłogowe
Grzejniki
Najczęściej energooszczędne domy kojarzymy z ogrzewaniem podłogowym. Jednak można w nich z powodzeniem zastosować także grzejniki ścienne, które sprawdzą się bardzo dobrze, jeśli będą właściwie dobrane.
Grzejniki
Rekuperatory i gruntowe wymienniki ciepła
Dobry projekt i prawidłowo wykonana wentylacja to podstawa każdego energooszczędnego domu. Efektywność wentylacji mechanicznej nie jest zależna od warunków atmosferycznych i można ją precyzyjnie kontrolować, uwzględniając także chwilowe zapotrzebowanie na świeże powietrze.
Rekuperatory i gruntowe wymienniki ciepła
Kolektory słoneczne i ogniwa fotowoltaiczne
Instalacje solarne są bardzo popularne w domach energooszczędnych. W takich budynkach ich udział w ostatecznym bilansie energetycznym jest o wiele bardziej odczuwalny niż w domach standardowych. Najpopularniejszy sposób wykorzystania energii słonecznej to przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Jednak ciekawą alternatywą stają się także ogniwa fotowoltaiczne.
Kolektory słoneczne i ogniwa fotowoltaiczne
Osłony okienne
Antidotum na niedogodności wynikające z przegrzewania się pomieszczeń latem są rolety, żaluzje, okiennice i markizy. Najlepiej pomyśleć o nich już przy zamawianiu okien, by podczas jednego montażu wyposażyć w nie budynek, zanim upał w zamieszkanym już domu stanie się uciążliwą codziennością.
Osłony okienne
Okna fasadowe
W dzisiejszych czasach, okna mają nie tylko doświetlać wnętrze domu – muszą izolować akustycznie, chronić przed ucieczką ciepła i stanowić barierę dla włamywaczy. Jednak im lepsze parametry okien, tym wyższa ich cena. Czym zatem kierować się przy wyborze?
Okna fasadowe
Konstrukcja dachu optymalnego dla domu energooszczędnego
Dach to wyjątkowo ważna część budynku. Nie tylko dlatego, że chroni go przed deszczem i śniegiem. Mało kto zdaje sobie sprawę, że ucieczka ciepła ku górze, a więc przez dach, zachodzi intensywniej niż przez ściany.
Konstrukcja dachu optymalnego dla domu energooszczędnego
Ściany i stropy w domu energooszczędnym
W powszechnym przekonaniu energooszczędny dom musi mieć bardzo „ciepłe” ściany, okna, drzwi. I rzeczywiście trudno sobie wyobrazić, aby izolacyjność przegród zewnętrznych była tu słaba. Jednak trzeba bardzo się pilnować, aby nie przesadzić i nie zacząć „poprawiania”, które nie przekłada się na realne oszczędności ciepła.
Ściany i stropy w domu energooszczędnym
Fundamenty w domu energooszczędnym
Każdy budynek powinien mieć odpowiednio solidne fundamenty. Jednak w domu energooszczędnym trzeba też zadbać o ograniczenie ucieczki ciepła do gruntu. Oznacza to konieczność zastosowania mniej popularnych rozwiązań, bo powszechnie spotykany sposób fundamentowania nie sprzyja energooszczędności.
Fundamenty w domu energooszczędnym
Projekt domu energooszczędnego
Projektowanie domu energooszczędnego to przede wszystkim szukanie, gdzie można zmniejszyć zużycie energii. Podpowiadamy, jakim obszarom trzeba się w związku z tym przyjrzeć. Ale równocześnie przestrzegamy, kiedy dążenie do poprawy bilansu energetycznego przestaje mieć sens. Nigdy nie zapominajmy też, że jeśli wielkość domu i jego układ nie będzie dopasowany do liczby mieszkańców oraz ich sposobu życia, to nigdy nie będziemy z niego zadowoleni. Nawet, jeśli za ogrzewanie zapłacimy niewiele.
Projekt domu energooszczędnego
Podstawy energooszczędności
Energooszczędne budownictwo to z jednej strony potrzeba, bo paliwa wciąż drożeją, a z drugiej także moda. Jednak, jak to z modą bywa, łatwo popaść w przesadę. Nie w każdym domu uzasadniony jest montaż najcieplejszych okien, centrali wentylacyjnej o wyśrubowanej sprawności odzysku ciepła, do tego połączonej z wymiennikiem gruntowym, oraz 30 cm izolacji na ścianach. Ciepło oszczędzać warto, ale to, jakie rozwiązania zastosujemy i na ile obniżymy zużycie energii powinno mieć techniczne i ekonomiczne uzasadnienie.
Podstawy energooszczędności
Podstawy energooszczędności
Energooszczędne budownictwo to z jednej strony potrzeba, bo paliwa wciąż drożeją, a z drugiej także moda. Jednak, jak to z modą bywa, łatwo popaść w przesadę. Nie w każdym domu uzasadniony jest montaż najcieplejszych okien, centrali wentylacyjnej o wyśrubowanej sprawności odzysku ciepła, do tego połączonej z wymiennikiem gruntowym, oraz 30 cm izolacji na ścianach. Ciepło oszczędzać warto, ale to, jakie rozwiązania zastosujemy i na ile obniżymy zużycie energii powinno mieć techniczne i ekonomiczne uzasadnienie.
Podstawy energooszczędności
Najnowsze wydanie
Czytaj tak, jak lubisz
W wersji cyfrowej lub papierowej
Moduł czytaj tak jak lubisz