Wymiana kotła c.o. na pompę ciepła

Wymiana kotła c.o. na pompę ciepła
Termin RETROFIT robi oszałamiającą karierę na konferencjach poświęconych pompom ciepła. Oznacza ogólnie zastosowanie nowoczesnej technologii w starych systemach, a w naszym przypadku zastosowanie pomp ciepła w starych domach.
ksiazka_str92_m  

Do niedawna branża pomp ciepła koncentrowała się głównie na produkcji i rozwoju pomp przeznaczonych dla nowych budynków.

 

Jednak udział procentowy instalacji pomp ciepła w nowych domach jest już w wielu krajach europejskich bardzo wysoki (w niektórych krajach nawet 30-50%), a liczba budowanych nowych domów utrzymuje się na stałym poziomie, zatem perspektywy rozwoju tego rynku są już bardzo ograniczone.

 

Natomiast rynek dla zastosowań pomp ciepła zamiast kotłów w istniejących już domach jest przeogromny. Główną przeszkodą dla wymiany kotłów na pompy ciepła jest niedostosowanie pomp ciepła do pracy z instalacją wysokotemperaturową. Standardowe pompy ciepła mogą pracować z instalacjami grzewczymi o niskiej temperaturze wody (zwykle 35°C, a nie więcej niż 55°C), podczas gdy stare kotłowe instalacje c.o. pracują przy temperaturze 70-90°C.

 

Innym istotnym czynnikiem jest słaba izolacja cieplna w starych domach. Dla domów postawionych w technologii sprzed 30 lat potrzeba energii cieplnej na poziomie 200-300 kWh/m2·rok, zatem dla przykładowego domu o powierzchni 200 m2 trzeba by zainstalować dość potężną pompę ciepła o mocy 20-30 W. Byłoby to działanie nieracjonalne. Najpierw trzeba dom ocieplić i wymienić stare okna, żeby wystarczyła moc pompy ciepła rzędu 8-10 kW.

 

Rozwój zastosowań pomp ciepła w starych budynkach łączy się z coraz szerszym stosowaniem dwóch rozwiązań:

  • opracowanie nowej generacji pomp ciepła, przystosowanych do współpracy z instalacją c.o. o wysokiej temperaturze wody, nawet do 75°C. Oczywiście, nie da się przechytrzyć praw termodynamiki i pompy pracujące w takich warunkach osiągają COP zaledwie 2-3;
  • stosowanie systemu powietrze-powietrze bez instalacji c.o. w budynku.

Pompy wysoko–temperaturowe

Modernizację systemu ogrzewania w starym domu można różnie rozumieć. Może to być totalna wymiana całego systemu lub tylko niektórych jego elementów. System ogrzewania pompą ciepła – jak wiadomo – składa się z trzech głównych części: źródła dolnego, źródła górnego i pompy ciepła. W modernizowanym domu źródłem dolnym prawie zawsze jest powietrze, gdyż trudno sobie wyobrazić rozwiązanie z kolektorem poziomym, dewastujące pielęgnowany od lat ogród.

 

W zagospodarowanym otoczeniu domu nie ma też na ogół warunków do odwiertów pod sondy pionowe lub dwie studnie. Co do źródła górnego również nie ma swobody decyzji, gdyż najkorzystniejsze z punktu widzenia współpracy z pompą ciepła byłoby niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe, ale instalacja rur grzewczych w podłogach zamieszkałego budynku byłaby trudna do przeżycia dla domowników. Raczej trzeba pozostawić starą instalację c.o. i wymienić tylko kocioł na pompę ciepła.

 

Stare instalacje c.o. były projektowane na temperaturę wody 70-90°C. Uzyskanie temperatury wyższej niż 55°C w standardowej pompie ciepła nie jest możliwe. Wprawdzie po dociepleniu starego domu można nieco obniżyć temperaturę pracy instalacji c.o., ale nie bardziej niż do 65°C. Przygotowując się do ekspansji na rynku retrofit wielu producentów pracuje nad specjalnymi rozwiązaniami pomp ciepła, zdolnymi do pracy przy temperaturach 65-75°C. Trudności i ograniczenia wynikają z podstawowych praw fizyki. W jednym cyklu termodynamicznym nie można osiągnąć dowolnie dużych różnic temperatur między skraplaniem i parowaniem.

 

Ciąg dalszy w książce „Dom energooszczędny z pompą ciepła”

Pozostałe artykuły z tego numeru
Panel ekspertów
Na zestaw podstawowych pytań, sformułowanych w imieniu naszych Czytelników, odpowiadają eksperci z kilku firm
Panel ekspertów
Eksploatacja i konserwacja pomp ciepła
To zdjęcie przedstawia krematorium. Nie chodzi nam o wywołanie efektu niesamowitości, ale zdjęcie ma zaskakująco ścisły związek z omawianym tematem.
Eksploatacja i konserwacja pomp ciepła
Pompa ciepła a technologia domu
Według podobnej logiki toczy się główny nurt dyskusji o pompach ciepła na forach internetowych. Zadziwiającym płodem takiego sposobu rozumowania jest niemal powszechna aprobata dyskutantów dla tezy, że pompa ciepła jest rozwiązaniem opłacalnym tylko w domach „energożernych”, czyli pozbawionych dobrej izolacji cieplnej.
Pompa ciepła a technologia domu
Pompa ciepła w klimatyzacji
Dotychczas zajmowaliśmy się pompą ciepła w roli źródła energii cieplnej dla c.o. i c.w.u. Okazuje się, że pompa ciepła doskonale radzi sobie również z chłodzeniem pomieszczeń i może efektywnie współpracować z systemem wentylacji. A są to sprawy nie mniej ważne niż ogrzewanie – wystarczy spojrzeć obok na krzywą duszności, czyli zależność odczucia duszności od temperatury i wilgotności.
Pompa ciepła w klimatyzacji
C.W.U w systemie z pompą ciepła
W typowym przypadku rodziny czteroosobowej zamieszkującej dom 150-200 m2, na ogrzewanie ciepłej wody użytkowej potrzeba zaledwie 10-20% energii zużywanej na c.o. i chociaż zaopatrzenie domu w c.w.u. jest problemem mniejszej wagi ekonomicznej niż c.o., to jednak właściwe jego rozwiązanie ma duży wpływ na komfort życia.
C.W.U w systemie z pompą ciepła
Wybór pompy ciepła
Fizycznie pompy ciepła różnych producentów nie różnią się bardzo. Ich podstawowe parametry określa serce urządzenia – agregat sprężarkowy. Reszta to trochę rurek, zaworów i sterownik elektroniczny. A jednak warto jasno sprecyzować nasze potrzeby i starannie porównać produkty oferowane przez poszczególne firmy.
Wybór pompy ciepła
Instalacja c.o. do pompy ciepła
Jak ogrzewać pomieszczenia? Pompa ciepła narzuca wybór instalacji c.o. pracującej przy niskich temperaturach. Najlepsza jest podłogówka. Ale nie jest to jedyne rozwiązanie tzw. źródła górnego.
Instalacja c.o. do pompy ciepła
Wybór źródła dolnego
Skąd brać ciepło? Z powietrza, wody czy z ziemi? To najważniejsza decyzja w ogrzewaniu pompą ciepła. To pytanie za 20 000 zł, bo tyle może kosztować rozwiązanie najdroższe. Najtańsze jest za darmo. Ale liczą się też inne kryteria wyboru.
Wybór źródła dolnego
Systemy ogrzewania pompą ciepła
Nie wystarczy zdecydować się na pompę ciepła. Trzeba jeszcze wybrać jeden z kilku możliwych systemów ogrzewania. A żaden nie może być uznany za „jedynie słuszny”.
Systemy ogrzewania pompą ciepła
Rekuperatory i gruntowe wymienniki ciepła
Bez prawidłowo działającej wentylacji nie obędzie się żaden energooszczędny dom, bowiem straty ciepła związane z wentylacją są bardzo kosztowne. Można temu zaradzić – dobry projekt i nowoczesne urządzenia do odzysku ciepła zredukują wydatki na wentylację, podwyższając jednocześnie komfort życia.
Rekuperatory i gruntowe wymienniki ciepła
Energooszczędne ogrzewanie
Wybierając rodzaj systemu grzewczego i poszczególne urządzenia, z których będzie się składał, warto kierować się podstawowym i najważniejszym kryterium wyboru, jakim jest późniejsza energooszczędność instalacji. Jednorazowa inwestycja w nowoczesną, oszczędną instalację „odwdzięczy się” niskimi opłatami za eksploatację w przyszłości.
Energooszczędne ogrzewanie
Energooszczędne szczegóły
Wiele domów jednorodzinnych budowanych w Polsce tylko teoretycznie spełnia założenia projektowe dotyczące izolacyjności termicznej. Końcowy rezultat najczęściej jest niezadowalający, a główną przyczyną są mostki termiczne. Należy zdawać sobie sprawę, że przy odrobinie wiedzy oraz dużej dozie staranności są bardzo łatwe do wyeliminowania. Sukces w jednakowym stopniu zależy od projektanta, wykonawcy oraz inwestora, który powinien wiedzieć za co warto zapłacić.
Energooszczędne szczegóły
Standardy projektowe
Nie ma się co oszukiwać, koszty energii stale rosną i prawdopodobnie będą się zwiększały w coraz szybszym tempie. Zatem konieczne staje się projektowanie i budowanie domów o relatywnie niskim zużyciu energii – zwłaszcza do celów grzewczych. To tzw. domy energooszczędne i pasywne.
Standardy projektowe
Europa stawia na pompy ciepła
Pompy ciepła są praktycznie stosowane w Europie od 30 lat, ale w ostatnich 2 latach obserwuje się gwałtowny wzrost skali ich sprzedaży (zobacz słupki na diagramach obok). W wielu krajach, jak np. Niemcy, Szwecja, Finlandia, Austria, Szwajcaria, Francja, liczba nowych domów wyposażanych w pompę ciepła wzrosła w 2007 roku prawie dwukrotnie w odniesieniu do roku 2006. Niemal co drugi dom budowany w tych krajach jest wyposażony w pompę ciepła (w Szwajcarii jest to 60% nowo budowanych domów).
Europa stawia na pompy ciepła
Europa stawia na pompy ciepła
Pompy ciepła są praktycznie stosowane w Europie od 30 lat, ale w ostatnich 2 latach obserwuje się gwałtowny wzrost skali ich sprzedaży (zobacz słupki na diagramach obok). W wielu krajach, jak np. Niemcy, Szwecja, Finlandia, Austria, Szwajcaria, Francja, liczba nowych domów wyposażanych w pompę ciepła wzrosła w 2007 roku prawie dwukrotnie w odniesieniu do roku 2006. Niemal co drugi dom budowany w tych krajach jest wyposażony w pompę ciepła (w Szwajcarii jest to 60% nowo budowanych domów).
Europa stawia na pompy ciepła
Najnowsze wydanie
Czytaj tak, jak lubisz
W wersji cyfrowej lub papierowej
Moduł czytaj tak jak lubisz