Pompa ciepła, czyli urządzenie wykorzystujące przemiany termodynamiczne czynnika chłodniczego jest rozwiązaniem stosowanym od dziesięcioleci. Dzięki bardzo prostemu zabiegowi polegającemu na odwracaniu kierunku procesu skraplania i parowania pompę ciepła można wykorzystywać zarówno w celu obniżania jak i podwyższania temperatury ośrodka, w którym znajduje się wymiennik ciepła. W ten sposób Wasze klimatyzatory oraz pompy ciepła ATW umożliwiają chłodzenie i grzanie. Tak, przy spełnieniu kilku warunków, pompą ciepła typu ATW, która jest głównie wykorzystywana do ogrzewania można również chłodzić. Więcej będzie o tym dalej.
Do przemian termodynamicznych pompa ciepła typu ATW (air to water) wykorzystuje powietrzny, lamelowy wymiennik zewnętrzny (potocznie nazywany chłodnicą) oraz płytowy, wodno-freonowy, wymiennik wewnętrzny. W jednym wymienniku czynnik jest skraplany, a w drugim odparowuje. Ten proces zachodzący przy określonym ciśnieniu generuje energię pozwalającą na zmianę temperatury ośrodka. Jest to bardzo okrojona informacja, pozbawiona dziesiątek elementów składowych, ale chodzi nam tylko o schematyczne przedstawienie zasady działania pompy ciepła.
W przypadku klasycznego klimatyzatora obydwa wymienniki są wymiennikami powietrznymi, a ośrodkiem, w którym następuje zmiana temperatury jest po prostu otaczające powietrze. W przypadku pompy ciepła ATW z jednej strony ośrodkiem jest powietrzne (jednostka zewnętrzna), a z drugiej strony woda (jednostka wewnętrzna). Skraplający się czynnik w wymienniku oddaje energię cieplną i podgrzewa wodę (energia cieplna zawsze płynie od cieplejszego ośrodka w kierunku tego o niższej temperaturze – dlatego zimną dłoń możemy ogrzać swoją drugą, cieplejszą dłonią J).
Rozróżniamy dwa podstawowe rodzaje pomp ciepła ATW:
- urządzenia typu split składające się jednostki zewnętrznej (agregatu) i jednostki wewnętrznej (hydrobox’u), który może być zintegrowany fabrycznie z zasobnikiem CWU (tzw. All in One)
- urządzenia typu monoblok, w których wszystkie elementy i składowe układu pompy ciepła umieszczone są w jednej obudowie (w jednostce zewnętrznej)
Które rozwiązanie jest lepsze? My jesteśmy przekonani, że lepszą opcją jest zawsze split. Nasza argumentacja przemawiająca za takim wyborem kształtowała się w trakcie zdobywania wiedzy podczas szkoleń branżowych oraz gromadzeniu doświadczeń w trakcie pracy z pompami ATW. A co najważniejsze, możemy dzielić się naszymi spostrzeżeniami z codziennego użytkowania pomp w naszych prywatnych domach. Na własne potrzeby zbudowaliśmy dwie maszynownie oparte na pompach Midea o mocy 10 i 12 kW. Więcej o kosztach użytkowania, pojawiających się problemach i ich rozwiązywaniu opowiadamy podczas spotkań z inwestorami.
Układ split to, jak wspominano wcześniej, dwie niezależne jednostki połączone ze sobą instalacją freonową i elektryczną. Cała część wodna (hydrauliczna) znajduje się w maszynowni. Niepodważalne zalety takiego rozwiązania to:
- możliwość, w przypadku awarii jednego z urządzeń, szybkiej „podmiany” niedziałającej jednostki na czas naprawy (oferujemy taką opcję przy naszych instalacjach)
- układ wodny znajduje się tylko w budynku dzięki czemu nie trzeba stosować glikolu lub zrzutowych zaworów bezpieczeństwa, wbudowana w module hydraulicznym pompa i elektronika nie jest narażona na zmiany temperatury
- przy dłuższych instalacjach nie ma strat ciepła w instalacji wodnej na linii pompa - maszynownia
Pamiętajmy, że 90% awarii wydarza się w okresie grzewczym. Czas naprawy i przywrócenia działania układu jest kluczowe z punktu widzenia użytkownika końcowego. Warto zatem wziąć to pod uwagę na etapie wyboru rodzaju pompy ciepła.
Teraz najważniejsze zagadnienia, które są kluczowe dla każdego kto zastanawia się nad wyborem źródła ogrzewania do swojego domu i chce być pewnym, że pompa ciepła będzie właściwą opcją. Poniższe punkty nie poruszają szczegółowo wszystkich zagadnień, ale mamy nadzieję, że będą stanowić cenne wskazówki. Jeśli chcecie dowiedzieć się więcej to skontaktujcie się z nami celem umówienia spotkania.
- Nie wierzcie we wszystko co jest napisane w sieci na grupach, blogach, Facbook’ach itd. Bardzo duża grupa ludzi, którzy wypowiadają się autorytatywnie albo kompletnie nie ma pojęcia o temacie, albo została po prostu oszukana przez nieuczciwych instalatorów żerujących na minionym boom’ie.
- Na rynku dostępnych jest „milion” marek i modeli pomp. Pamiętajcie, że w 99% przypadków jakość jest skorelowana z ceną. Na szczęście ceny pomp ciepła ATW osiągnęły w tej chwili normalny poziom, a popyt zrównoważył podaż. Sytuacja, która miała miejsce w 2023 roku była czymś kompletnie nienaturalnym. Dostosowujcie wybór marki i modelu pompy do swoich budżetów, ale pamiętajcie, że oprócz pompy bardzo ważne są też peryferia takie jak bufor czy zasobnik CWU (może być fabryczny lub wolnostojący)
- Pompa ciepła ATW jest urządzeniem niskotemperaturowym. Oznacza to tylko tyle, że w celu zachowania ekonomii pracy powinna podgrzewać wodę kotłową do max 35 stopni i CWU max do 45 stopni. Dlatego też stosowanie pomp ciepła z instalacjami opartymi na grzejnikach płytowych (kaloryferach) mija się z celem (z punktu widzenia kosztów eksploatacji). Pompy ciepła powinny pracować z niskotemperaturowymi instalacjami płaszczyznowymi (na przykład z tzw. podłogówką). Jeśli istnieje bezwarunkowa konieczność użycia grzejników to bardzo poważnie rozważcie zastosowanie klimakonwektorów.
- Jeśli jesteście ciepłolubni i chcecie mieć w domu 24° C to przy ogrzewaniu pompą ciepła musicie liczyć się z wyższymi kosztami eksploatacji (patrz punkt 3).
- Pompa ciepła musi współpracować z magazynem energii cieplnej, czyli zasobnikiem popularnie zwanym buforem. Nie wierzcie, że wystarczy samo sprzęgło hydrauliczne. Dobór wielkości i rodzaju bufora to kwestia indywidulana i jest uzależniona od mocy pompy, zładu wody, dostępnego miejsca w maszynowni itd. Najprostsza formuła doboru wielkości bufora to 20 litrów na każdy 1 kW mocy grzewczej pompy przy założeniu, że nie ma innych źródeł ciepła (AHU).
- Dom, w którym ma być zainstalowana pompa ciepła musi być rzetelnie ocieplony. Jeśli stoicie przed wyborem co zrobić najpierw: zainstalować pompę czy przeprowadzić termo modernizację to bez zastanowienia wybierajcie termo modernizację. Nieocieplone ściany, stropy, poddasze, okna o dużym współczynniku przewodzenia + pompa ciepła to zestaw generowania mega kosztów w okresie grzewczym.
- Pompa ciepła nie musi być wspomagana grzałkami elektrycznymi!!! Większość, a może nawet wszystkie, pompy ciepła mają fabrycznie ustawione załączenie grzałek wspomagających pompę już w przedziale 0° / -5° Takie nastawy generują potężne koszty. Porozmawiajcie o tym ze swoim instalatorem.
- Jeśli wszyscy domownicy mają korzystać w tym samym czasie z zapasu ciepłej wody to pamiętajcie, że pompa jej nie podgrzeje w kilka minut. No chyba, że włączycie grzałki wspomagające zasobnik CWU. Ale to będzie już drogo.
- Dobór pompy ciepła pod względem jej mocy grzewczej jest bardzo ważny, ale nie tak kluczowy jak to się utarło. Rzetelny instalator powinien tak dobrać moc pompy oraz peryferia żeby zbliżyć się jak najbardziej do zrównoważenia zapotrzebowania budynku na ciepło i zapotrzebowania na energię elektryczną.
- Przy wyborze pompy ciepła i instalatora nie polegajcie tylko na jednym źródle. Szczególnie nie polegajcie na tym najtańszym. Pamiętajcie, że wszystkie urządzenia mają co najmniej 5-cio letnią gwarancję, której obowiązek realizacji nałożony jest na instalatora. Brak autoryzacji instalatora, brak prawidłowo wykonanych przeglądów okresowych to automatyczna utrata gwarancji. Wybierajcie firmy rzetelne, które zajmują się chłodnictwem i ogrzewnictwem jednocześnie. Wiedza typowych hydraulików nie wyczerpuje tematu.
- Abstrahując od uregulowań prawnych i całościowego aspektu ekonomicznego przydomowych instalacji paneli fotowoltaicznych, pozyskiwanie energii słonecznej na potrzeby zasilania pompy ciepła jest często brane pod uwagę przez inwestorów. Pamiętajcie, że w okresie zimowym, w którym zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania pompy jest najwyższe, zyski z produkcji instalacji PV są znikome. Nie wierzcie zatem, że panele PV i pompa ciepła to ogrzewanie domu „za darmo”.