Kiosk - kup onlineKiosk - Ladnydom.pl

Wymiana kotła na pompę ciepła - Jak to zrobić?

tekst: WŁADYSŁAW ŁYSZKOWSKI

Wielu właścicieli domów opalanych przestarzałym kotłem na paliwa stałe lub gaz decyduje się na wymianę tego urządzenia na pompę ciepła. Ale, żeby taka wymiana miała sens, trzeba spełnić szereg warunków. Nie wystarczy zamontować nowoczesne źródło ciepła, żeby koszty ogrzewania domu i wody.

Piec
Piec
Fot.: VAILLANT

Na przestrzeni ostatnich kilkunastu lat bardzo duża liczba budynków w Polsce przeszła termomodernizację. Jak wskazują badania przeprowadzone rok temu przez jedną z firm* z branży grzewczej, około 55% polskich domów zostało wybudowanych przed rokiem 2000. Ich standard izolacji termicznej znacząco więc odbiega od współczesnych rozwiązań.

Na szczęście w kolejnych latach prawie 56% z tych obiektów poddano modernizacji. Nadal jednak wiele domów nie zostało ocieplonych i w konsekwencji zimą wiąże się to ze znacznymi stratami ciepła do otoczenia, a przez to wysokimi rachunkami za ogrzewanie. Przykładowo roczne zużycie ciepła w nieocieplonym domu o powierzchni około 150 m2, wybudowanym przed rokiem 2000, może wynosić nawet 28000-30000 kWh/rok. W efekcie za jego ogrzewanie – biorąc pod uwagę cenę paliw z kwietnia bieżącego roku – zapłacimy rocznie nawet około 10 000 zł.

Nic więc dziwnego, że wielu właścicieli poszukuje metod ograniczenia kosztów eksploatacji. Jedną z opcji jest zakup pompy ciepła. Takie rozwiązanie, zwłaszcza gdy zastępuje ona stary kocioł na paliwa stałe, zapewnia wyższy komfort termiczny i eliminuje potrzebę uciążliwej obsługi. Jednak przy obecnych relacjach cen nośników energii, nie spowoduje to znacznego obniżenia kosztów eksploatacji. Pożądany efekt osiągniemy dopiero, gdy połączymy termomodernizację budynku z ewentualną przebudową instalacji grzewczej.

Zalety pompy ciepła porównał do kotła na węgiel

Jednym z najważniejszych atutów takiej wymiany jest z pewnością znacznie wyższy komfort użytkowania oraz praktycznie brak potrzeby obsługi instalacji grzewczej. W porównaniu zwłaszcza do prostych komorowych kotłów na węgiel, z pompą ciepła nie ma już konieczności codziennego czyśczenia paleniska, rozpalania i dolewanie opału. Ponadto regulacja temperatury w domu, gdzie działa nowoczesne urządzenie grzewcze, jest znacznie prostsza. Unika się okresowego przegrzewania pomieszczeń oraz późniejszego spadku temperatury, gdy płomień w kotle wygasał.

Niezależnie jednak od tego, czy używany jest najprostszy model kotła na węgiel, czy bardziej zaawansowany odpowiednik (np. z automatycznym podajnikiem paliwa), każdy z nich wymaga przestrzeni na przechowywanie opału, np. w piwnicy lub pod wiatą obok budynku. W przypadku domów o niskim standardzie energetycznym może być nawet konieczne zgromadzenie 4 ton węgla na każde 100 m2 ogrzewanego budynku. To powoduje, że właściciele często dokonywali zakupu mniejszych ilości węgla, np. w workach, i magazynowali go blisko kotłowni. To jednak stało się problematyczne w przypadku deficytu paliwa i nagłego wzrostu cen. W tym kontekście zastosowanie pompy ciepła pozwala uniknąć konieczności szukania korzystnych ofert zakupu węgla i zajmowania się jego magazynowaniem. Co więcej, pozwala to odzyskać przestrzeń w pomieszczeniu technicznym i wykorzystać ją do innych celów.

…do kotła na gaz z sieci

W wielu domach występują jeszcze stare konstrukcje kotłów na gaz, które nie wyposażono w precyzyjny układ regulacji wydajności instalacji grzewczej. W porównaniu do tego rozwiązania, zastosowanie pompy ciepła z regulacją pogodową i ewentualnie z termostatem pokojowym umożliwia uzyskanie stabilnej temperatury w pomieszczeniach i zmniejszenie zużycia ciepła.

Oczywiście, podobny efekt można byłoby uzyskać, stosując nowoczesny kocioł na gaz i system sterujący. Za to znaczną przewagą instalacji z pompą ciepła jest możliwość zredukowania zużycia nośnika energii, zwłaszcza gdy połączymy ją z fotowoltaiką. Wiosną i jesienią, w domu o ciężkiej konstrukcji, możliwe jest ogrzewanie pomieszczeń prawie wyłącznie w oparciu o energię elektryczną dostarczaną przez panele. Poza tym za nadwyżki prądu oddawanego do sieci energii elektrycznej uzyskujemy środki na zakup energii czynnej zużywanej w trakcie chłodniejszych i pochmurnych dni z okresu listopad-luty. Dzięki temu roczny koszt eksploatacji
może być niższy od kosztu ogrzewania gazem.

...do kotła zasilanego gazem płynnym.

Zastosowanie pompy ciepła pozwala zrezygnować z dzierżawy lub dalszej eksploatacji posiadanego zbiornika, który w tym drugim wariancie umowy wymagałby w przyszłości wymiany. Poza tym, dzięki pracy pompy spadną koszty koszt ogrzewania domu. Zamontowanie instalacji fotowoltaicznej pozwoli na uzyskanie dalszych oszczędności. Nie bez znaczenia jest też to, że w przypadku mniejszej działki rezygnacja ze zbiornika na gaz płynny pozwala lepiej wykorzystać jej powierzchnię.

...do kotła olejowego

Obecnie koszt ogrzewania domu z wykorzystaniem kotła olejowego jest około dwukrotnie wyższy od kosztu eksploatacji kotła gazowego. Zastosowanie pompy ciepła znacząco więc obniża opłaty za ogrzewanie. Aby były one jeszcze mniejsze należy ją zasilać prądem z instalacji fotowoltaicznej. Zwróćmy również uwagę na to, że większość kotłów olejowych wyposażonych jest w palnik, który nie ma możliwości regulacji mocy. W związku z tym urządzenie cyklicznie włącza się, pracuje z wysoką mocą i po pewnym czasie wyłącza się. Dlatego na początku i na końcu sezony grzewczego, w cieplejsze dni, powoduje to odczuwalne wahania temperatury w pomieszczeniach. Natomiast większość pomp ciepła, zwłaszcza typu powietrze-woda, płynnie dostosowuje swoją moc do aktualnej wartości strat ciepła w budynku. Umożliwia to dokładną regulację temperatury w pomieszczeniach.

Co trzeba zrobić przed montażem pompy ciepła?

Z pewnością w budynku użytkowanym już od wielu lat modernizacji nie warto zaczynać od wymiany źródła ciepła. Taki dom wymaga zazwyczaj dostarczenia dużej ilości ciepła do utrzymania w nim odpowiedniej temperatury wewnętrznej. W tej sytuacji wymiana kotła na węgiel na pompę ciepła bez zadbania o redukcję strat ciepła oznacza potrzebę zakupu urządzenia o wyższej mocy, co znacznie podnosi koszt inwestycji. Różnica może wynosić nawet kilkanaście tysięcy złotych lub więcej. Ponadto zużycie ciepła będzie nadal wysokie, a przez to i wysoki będzie pobór prądu do zasilania pompy ciepła.

Krok 1. Sporządzenie audytu energetycznego. Dotyczy to zwłaszcza przypadku, w którym planujemy likwidację kotła na paliwa stałe i skorzystanie z dofinansowania w programie Czyste Powietrze. Audyt ma na celu cenę stanu technicznego budynku, pokazanie różnych wariantów termomodernizacji (np. docieplenie ścian, dachu, wymiana okien), a następnie określenie najkorzystniejszego wariantu wraz ze wskazaniem sposobu i kolejności wykonania poszczególnych prac, aby został uzyskany optymalny efekt. Przykładowo dokonując wymiany okien, warto zadbać o redukcję ilości ciepła uchodzącego do otoczenia przez tzw. mostki termiczne. Są to miejsca łączenia poszczególnych części budynku, elementów o różnej grubości, a przez to odmiennej wartości współczynnika przewodzenia ciepła. Jeśli planujemy zamontowanie pompy ciepła zamiast kotła gazowego lub olejowego także warto zlecić wykonanie audytu energetycznego lub ewentualnie jego uproszczonej formy, która wskazałaby możliwe warianty docieplenia budynku i wartość strat ciepła po modernizacji. Takie opracowanie jest podstawą do precyzyjnego wyboru konkretnej pompy ciepła. Pozwala to uniknąć niepotrzebnego zakupu droższego modelu o zbyt wysokiej mocy lub zbyt małego, które nie będzie w stanie ogrzać domu lub będzie wymagało znacznego wykorzystania grzałki szczytowej.

Krok 2. Ewentualna modernizacja instalacji. Celem tego działania jest redukcja wymaganej temperatury wody jaka musi trafiać instalacji c.o., aby możliwe było ogrzanie domu. Jeśli korzystamy z grzejników to w starszym budynku często są one na tyle małe, że wymagają zasilania wodą o wysokiej temperaturze, zwykle 55-60oC, ale czasem nawet do 70oC. W połączeniu z pompą ciepła oznacza to potrzebę zużycia dużej ilości energii elektrycznej do „przepompowania” ciepła z powietrza zewnętrznego, np. o temperaturze –10oC do wody o temperaturze, np. 55-60oC. Oczywiście na rynku dostępnych jest szereg modeli pomp, które w określonych warunkach mogą osiągnąć temperaturę nawet 75oC. Nie oznacza to jednak, że efektywność pracy takiej instalacji będzie zbliżona do układu zasilającego „podłogówkę” czy grzejniki o większej powierzchni, które mogą ogrzać pomieszczenia wodą o temperaturze 40oC. Oceny potrzeby rozbudowy lub wymiany grzejników na większe może dokonać doświadczony wykonawca lub projektant instalacji sanitarnych. Co ważne przeprowadzenie głębokiej termomodernizacji i znacząca redukcja strat ciepła sprawia, że stare grzejniki będą w stanie ogrzać dom podczas zasilania wodą o znacznie niższej temperaturze, np. 40-45oC. W związku z tym kupno nowych nie jest konieczne. Mitem jest też potrzeba wymiany instalacji w celu zredukowania jej pojemności. Wręcz przeciwnie we współpracy z pompą ciepła duża pojemność układu c.o. jest atutem ponieważ wydłuża czas pracy urządzenia. Dodatkowo zimą, w przypadku pompy ciepła powietrze-woda, gdy temperatura zewnętrzna jest niższa od 4-5oC pozwala to też ograniczyć nagły spadek temperatury wody w instalacji w trakcie cyklicznego odwracania obiegu pompy ciepła, w celu usunięcia lodu z jednostki zewnętrznej.

Dlaczego audyt jest tak przydatny, gdy korzystamy z programu Czyste Powietrze?

Wykonanie audytu pomaga właścicielom starszych budynków znaleźć metodę istotnej redukcji strat ciepła przez zmniejszenie zużycia energii użytkowej do wartości poniżej 80 kWh/m2 na rok. Ograniczenie zużycia energii użytkowej o co najmniej 40%, pozwala osiągnąć poziom tzw. kompleksowej termomodernizacji. A dzięki temu można uzyskać znacznie wyższy poziom dofinansowania, nawet o 25 000 zł. Ponadto umożliwi to zakup pompy ciepła, której moc nie będzie przewymiarowana. W efekcie nie przepłacimy decydując się na tę inwestycję i zyskamy znaczną niezależność od wahań cen nośników energii.

Realizacja wymiany starego urządzenia grzewczego na pompę ciepła wiąże się z dużymi nakładami finansowymi. W takiej sytuacji warto wziąć pod uwagę dotacje, jakie oferowane są w ramach programów Czyste Powietrze czy Mój Prąd.

Zakres modernizacji instalacji centralnego ogrzewania, w której ma działać pompa ciepła, powinien określić doświadczony fachowiec. Jeśli stan techniczny grzejników jest dobry, a wymagana temperatura ich zasilania niska (np. do 55oC), nie trzeba ich wymieniać
Zakres modernizacji instalacji centralnego ogrzewania, w której ma działać pompa ciepła, powinien określić doświadczony fachowiec. Jeśli stan techniczny grzejników jest dobry, a wymagana temperatura ich zasilania niska (np. do 55oC), nie trzeba ich wymieniać
Fot. Shutterstock

Jaka pompa będzie odpowiednia?

Ważnym etapem inwestycji jest wybór odpowiedniego rodzaju pompy ciepła. Na rynku dostępne są urządzenia pobierające
energię z powietrza otaczającego budynku lub też gruntu, ewentualnie wód gruntowych.

Pompa ciepła powietrze-woda

Urządzenia te są obecnie wybierane najczęściej. Ich zaletą jest przede wszystkim mniejszy zakres prac, a przez to i niższy koszt montażu. Oprócz parametrów instalacji grzewczej i sposobu obsługi duży wpływ na efektywność pompy ciepła powietrze-woda mają warunki klimatyczne w danym roku. W trakcie ostatnich, łagodnych zim, tego typu modele jedynie sporadycznie wymagały wspomagania przez szczytowe źródło ciepła jakim jest z reguły grzałka elektryczna. Podczas mroźnej zimy naturalną konsekwencją będzie okresowa praca pompy ciepła z niższą efektywnością i potrzeba równoległej pracy grzałki szczytowej. W trakcie tych kilku-, kilkunastu dni dobowy koszt ogrzewania domu będzie bardzo wysoki, ale w całym sezonie grzewczym koszt ogrzewania domu, który przeszedł termomodernizację i jest zasilany z pompy ciepła powietrze-woda może być racjonalnie niski.

Jak dobrać moc?

Moc każdej pompy ciepła, a w szczególności modelu powietrze-woda cechuje się dużą zmiennością. Wartość ta zależy od aktualnej temperatury zewnętrznej i wymaganej temperatury wody w instalacji. Im chłodniej na zewnątrz i im wyższa jest temperatura wody w instalacji, tym niższa moc urządzenia. W katalogach odnajdziemy informację o tym, że moc pompy wynosi, np. 5, 7 czy 10 kW. Jest to wyłącznie informacja o wartości mocy występującej w konkretnym punkcie, np. A7W35, gdzie: A7 oznacza temperaturę zewnętrzną równą 7oC, zaś W35 temperaturę wody w instalacji na poziomie 35oC. Jeśli weźmiemy pod uwagę kilka pomp ciepła, których moc dla jednego punktu jest zbliżona to nie oznacza to, że każda z nich w takim samym stopniu nadaje się do zastosowania w naszym budynku. Pompy ciepła powietrze-woda nie dobiera się również tak, by była w stanie samodzielnie ogrzać dom w warunkach skrajnych, np., gdy temperatura zewnętrzna wynosi –20oC. Takie urządzenie byłoby bardzo drogie, a poza kilkoma mroźnymi dniami jego moc nie byłaby dobrze wykorzystana. Z drugiej strony zastosowanie modelu o niskiej mocy pozwala znacząco zredukować koszt zakupu. Niestety wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej szybko może okazać się, że pompa ciepła wymaga dostarczania równolegle dużej ilości energii ze strony grzałki elektrycznej. To wpłynie znacząco na wzrost kosztów eksploatacji. Dokonując doboru powietrznej pompy ciepła poszukuje się wariantu optymalnego czyli znalezienia urządzenia, które zapewni niski koszt eksploatacji przy racjonalnie niskich kosztach inwestycji.

Bierze się pod uwagę lokalizację urządzenia, liczbę godzin w ciągu roku z konkretnymi temperaturami zewnętrznymi oraz wykresy przebiegu mocy różnych pomp ciepła. Dąży się do tego, aby roczny udział energii dostarczanej przez szczytową grzałkę elektryczną nie przekraczał 2-3%. Dzięki temu koszt eksploatacji będzie racjonalnie niski, podobnie koszt zakupu urządzenia.

Polskie strefy klimatyczne
Polskie strefy klimatyczne
Rys.: WAWRZYNIEC ŚWIĘCICKI

Czy pompa powietrzna w ciągu roku dostarczy 97-98% energii potrzebnej do ogrzania domu?

Aby to ocenić, wystarczy sprawdzić, na podstawie wykresu przebiegu mocy urządzenia, do jakiej temperatury będzie ono w stanie samodzielnie ogrzać dom. Po uwzględnieniu liczby godzin występowania konkretnej temperatury zewnętrznej w poszczególnych częściach kraju oszacowano, że pożądany efekt uzyskamy jeśli pompa ciepła będzie w stanie pracować samodzielnie do około: –4 a nawet –5oC w najcieplejszej części kraju, czyli w strefie I (Pomorze Zachodnie i część woj. Lubuskiego), –5 lub –6oC w strefie II (Wielkopolska, część Pomorza i pozostała część woj. Lubuskiego), –7 lub –8oC dla strefy III (Polska Centralna), –10, –11oC w strefie IV (np. okolice Białegostoku czy Olsztyna), –12 lub –13oC w strefie V (okolice Suwałk).

Projektant czy doświadczony wykonawca ocenia do jakiej temperatury pompa ciepła będzie w stanie pracować samodzielnie nakładając linię przebiegu potrzeb energetycznych domu na wykres zmian mocy urządzenia. Każda pompa ciepła cechuje się nieco innym przebiegiem mocy.

W związku z tym nie znając wykresu mocy pompy nie powinno się nigdy sugerować, że dla danego budynku odpowiednia będzie dowolna pompa ciepła o mocy, np. 5 kW dla A7W35. W praktyce czasami okazuje się, że z jednej grupy urządzeń niezbędne jest zastosowanie pompy ciepła o mocy 4 kW, a z drugiego o mocy 7 kW. Co więcej oba urządzenia mogą zapewnić podobny poziom komfortu i zbliżone wartości opłat za ogrzewanie.

Na wykresie przedstawiono przykład poszukiwania optymalnej pompy ciepła z danego typoszeregu pięciu urządzeń. Linią czerwoną oznaczono teoretyczny przebieg strat ciepła budynku, a pozostałe linie przedstawiają zmiany wartości mocy poszczególnych pomp w zależności od temperatury zewnętrznej. Punkty przecięcia czerwonej linii strat ciepła z pozostałymi liniami oznaczają temperaturę zewnętrzną, do której dana pompa ciepła będzie w stanie samodzielnie ogrzać budynek. Wybieramy tę, dla której punkt przecięcia znajduje się poniżej przyjętej dla danej strefy temperatury, np. poniżej –4oC dla strefy I.

Moc przykładowego typoszeregu powietrznych pomp ciepła w zależności od temperatury zewnętrznej
Moc przykładowego typoszeregu powietrznych pomp ciepła w zależności od temperatury zewnętrznej
Red.

Na co zwrócić uwagę? 

Jakich błędów podczas doboru pompy powietrznej należy się wystrzegać?

Podczas doboru urządzenia, nie powinno się polegać wyłącznie na informacjach o mocy urządzenia w jednym punkcie. Kluczowe jest poznanie przebiegu mocy dla różnych warunków, co będzie zróżnicowane dla różnych modeli pomp ciepła. Również niewłaściwy wynik określenia mocy pompy może powstać, jeśli skupimy się jedynie na powierzchni budynku i ogólnej ocenie jego stanu. Zawsze warto zlecić przeprowadzenie dokładnych obliczeń strat ciepła w budynku i ocenić stan potrzeb energetycznych po jego modernizacji. Natomiast w przypadku budynków, które nie wymagają termomodernizacji, zawsze powinniśmy uzupełnić obliczenia o rzeczywiste zużycie paliwa do ogrzewania.

Jaka powinna być moc grzałki szczytowej?

W katalogach można znaleźć różne wartości mocy grzałek stosowanych w połączeniu z pompami ciepła. Moc grzałki może wynosić od 3 kW do nawet 9 kW lub więcej. Fachowcy zalecają dobrać moc grzałki tak, aby w trakcie mrozów, współpracując z pompą ciepła, była w stanie utrzymać temperaturę w budynku. Przykładowo, jeśli dla projektowej temperatury zewnętrznej –20°C, moc sprężarki wynosi 5 kW, a straty ciepła budynku to 10 kW, wówczas wymagana moc grzałki szczytowej to 5 kW (10 – 5 = 5 kW). Oczywiście, można założyć, że tak niskie temperatury rzadko występują i przez krótki czas, więc nie warto kupować grzałki na tak ekstremalne warunki. To jednak nasza odpowiedzialność i wybór.

Kiedy wymagana jest wysoka moc grzałki?

Niektórzy inwestorzy decydują się na mniej optymalne rozwiązanie, jakim jest połączenie pompy ciepła z grzejnikami, które wymagają wody o wysokiej temperaturze, np. 60°C. To jednak prowadzi do niższej efektywności instalacji i wyższych kosztów eksploatacji. Każda pompa ciepła ma swoje określone granice temperatury pracy, tzw. "kopertę pracy pompy ciepła". Na przykład, urządzenie może podgrzewać wodę w instalacji nawet do 55°C, ale tylko wtedy, gdy temperatura zewnętrzna wynosi powyżej -10°C. Poniżej tej granicy, dostępna temperatura pracy spada, a w połączeniu z grzejnikami wymagającymi jeszcze wyższej temperatury, pompa ciepła wyłączy się, np. poniżej -11°C. W takiej sytuacji to grzałka szczytowa musi ogrzewać dom, co wymaga wyższej mocy grzałki. Dlatego warto zadbać o zmniejszenie strat ciepła w budynku oraz redukcję temperatury pracy instalacji przed wyborem i montażem pompy ciepła.

Najczęściej pompę ciepła powietrze-woda dobiera się, biorąc pod uwagę taką jej charakterystykę i moc, która umożliwia ograniczenie ilości energii dostarczanej okresowo przez szczytową grzałkę elektryczną. Zwykle ta graniczna wartość wynosi 2-3% w skali roku.

Przykładowe granice pracy jednego z modeli pomp ciepła – tzw. „koperta pracy urządzenia”
Przykładowe granice pracy jednego z modeli pomp ciepła – tzw. „koperta pracy urządzenia”
Red.

Gruntowa pompa ciepła to urządzenie, które pozyskuje energię z gruntu. Oprócz samego montażu pompy ciepła, konieczna jest także instalacja dolnego źródła ciepła. W tym celu wykonuje się odwierty o głębokości do 100 m, w które umieszcza się rury polietylenowe. Te rury zawierają płyn niezamarzający, który odbiera ciepło od ścianek rur ogrzewanych przez grunt i przekazuje to ciepło w kierunku pompy ciepła. Stamtąd energia jest przekazywana do instalacji centralnego ogrzewania w budynku. System ten umożliwia wykorzystanie energii zgromadzonej w gruncie.

W systemie z sondami gruntowymi, w którym zwykle wykonuje się 2-3 odwierty, zaleta tkwi w niewielkiej powierzchni działki, którą ingerujemy. W przypadku posiadania dużej posesji można także rozważyć montaż kolektora poziomego, czyli rur układanych poziomo w gruncie na głębokości około 0,2 m poniżej warstwy przemarzania gruntu.

Jedną z głównych zalet gruntowej pompy ciepła jest jej stosunkowo stabilna moc i efektywność pracy, nawet w trakcie silnych mrozów. Pomimo spadku temperatury zewnętrznej, temperatura gruntu wokół sond lub kolektora poziomego zazwyczaj nie spada poniżej 0°C. Dzięki temu większość instalacji z gruntową pompą ciepła nie korzysta w ogóle z grzałki szczytowej, co przyczynia się do obniżenia kosztów eksploatacji w porównaniu do modelu powietrznego. Ponadto przegląd pompy gruntowej jest tańszy, ponieważ nie wymaga demontażu ani czyszczenia wymiennika ciepła, lecz skupia się raczej na przeglądzie całej instalacji.

Dobierając moc gruntowej pompy ciepła, wartość tej mocy powinna być zbliżona do strat ciepła w budynku lub nieco niższa. Przyjęto zazwyczaj, że moc pompy ciepła nie powinna być mniejsza niż 70% wartości szczytowych strat ciepła w budynku. Na przykład, jeśli straty wynoszą 10 kW, warto wybrać model o mocy w zakresie 7-11 kW. W przypadku wyboru pompy o nieco niższej mocy, trzeba wziąć pod uwagę możliwość okresowego wykorzystania grzałki w trakcie mrozów.

Wymiarowanie instalacji dolnego źródła, w szczególności gruntowego, jest kluczowe ze względu na fakt, że ilość energii pobieranej zimą jest większa od ilości ciepła dostarczanego do magazynu z otoczenia. Odpowiedni dobór długości sond gruntowych lub powierzchni kolektora poziomego jest więc istotny. Wielkość tej instalacji musi być dostosowana do parametrów pompy ciepła i potrzeb energetycznych budynku. Dobór ten opiera się na projekcie prac geologicznych, wartości strat ciepła, parametrach pompy ciepła (zwłaszcza współczynniku efektywności COP) oraz rodzaju gruntu. W przypadku suchego i piaszczystego gruntu, powierzchnia kolektora poziomego może być większa niż w przypadku gruntu o wysokim poziomie wody. Wartość powierzchni kolektora dla opisanego wcześniej budynku i średnich warunków gruntowych może wynosić około 400-420 m².

Rosnące ceny paliw kopalnych i wyczerpywanie się ich zasobów, zobowiązania Unii Europejskiej dotyczące odnawialnych źródeł energii oraz rosnąca świadomość ekologiczna społeczeństwa sprawiają, że pojęcie "pompa ciepła" pojawia się coraz częściej. W miarę jak pompy ciepła zyskują na popularności, coraz więcej właścicieli domów zastanawia się, w jaki sposób mogą kontrolować system ogrzewania, jeśli zdecydują się na zamianę obecnego źródła ciepła na pompę ciepła.

Istnieje kilka możliwości sterowania pompą ciepła. Najprostszym podejściem jest ustawienie konkretnej temperatury, z jaką pompa dostarcza ciepło do instalacji centralnego ogrzewania. To prosta opcja, ale wymaga stałej ingerencji ze strony użytkownika w celu dostosowania ustawień w zależności od zmieniającego się zapotrzebowania na ciepło wraz ze zmianami temperatury na zewnątrz. W takich przypadkach pomocna jest tzw. krzywa grzewcza, czyli sterowanie zależne od warunków pogodowych. Pompa ciepła odczytuje aktualną temperaturę na zewnątrz i dostosowuje temperaturę wody, którą dostarcza do instalacji. Gdy na zewnątrz jest cieplej, temperatura wody jest niższa, a w chłodniejsze dni automatycznie zwiększa się temperatura wody zasilającej. Precyzyjnie ustawiona krzywa grzewcza zapewnia wysoki komfort cieplny we wnętrzach i pozwala na działanie instalacji w sposób automatyczny i energooszczędny.

Inną wygodną opcją jest zastosowanie termostatu pokojowego. Pompa ciepła odczytuje aktualną temperaturę powietrza w pomieszczeniu. Gdy temperatura spadnie poniżej ustawionej wartości, pompa zostaje włączona, aż do osiągnięcia pożądanej temperatury.

Dodatkowo, istnieje możliwość sterowania systemem ogrzewania za pomocą aplikacji mobilnej, co umożliwia zdalne monitorowanie i kontrolowanie pracy pompy ciepła. Dzięki temu możemy kontrolować system ogrzewania z dowolnego miejsca, w którym się znajdujemy.

MARIUSZ GÓROWSKI inżynier ds. pomp ciepła Gree, Free Polska

Ile kosztuje pompa ciepła?

Gruntowa pompa ciepła o mocy około 7 kW (dla zmodernizowanego budynku o powierzchni 150-180 m2) może kosztować między 35 000 zł a 50 000 zł. Koszt wykonania odwiertów, zakupu sondy gruntowej, osadzenia jej oraz napełnienia płynem niezamarzającym zależy od regionu Polski i warunków gruntowych. Ceny te mogą się wahać od 120 zł do ponad 200 zł za metr kwadratowy. Przykładowo, dla domu po modernizacji o powierzchni około 150 m2, zlokalizowanego na działce o średnich warunkach gruntowych, który wymaga dwóch odwiertów o głębokości co najmniej 70-80 m każdy, cena instalacji gruntowej może wynosić od około 17 000 zł do nawet 32 000 zł (cena ta zależy m.in. od konkretnych strat ciepła w budynku oraz efektywności urządzenia).
Orientacyjna cena pompy ciepła powietrze-woda o mocy około 8 kW (dla modelu A-7W35) wynosi od 25 000 zł do 50 000 zł. Rzeczywista cena zależy od wielu czynników, zwłaszcza rodzaju jednostki wewnętrznej (np. czy ma wbudowany zasobnik ciepłej wody) oraz wyposażenia dodatkowego (takiego jak naczynie wzbiorcze, zawór przełączający, itd.).

Ile zapłacimy za ogrzewanie w domu zmodernizowanym?

W poniższych tabelach podane zostały orientacyjne koszty ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody w odniesieniu do obecnego, rocznego zużycia gazu lub węgla. Oszacowania dokonano w odniesieniu do pompy ciepła powietrze-woda i gruntowej oraz dla różnych rodzajów instalacji grzewczej – podłogowej, oraz grzejników o różnej wielkości i temperaturze zasilania.

W analizie przyjęto następujące założenia:

  • cena energii elektrycznej wynosi 1,2 zł/kWh (po przekroczeniu limitów zużycia obowiązujących w roku 2023);
  • wartość opałowa węgla – 24 MJ/kg;
  • sprawność systemu c.o. z kotłem węglowym – 70%;
  • budynek jest lokalizowany w centralnej części Polski;
  • dobowe zużycie ciepłej wody – rodzina 4-osobowa około 200 l/dobę.
Ceny pieca vs pompy
Ceny pieca vs pompy
Red.

Wartości zamieszczone w tabelach należy traktować wyłącznie orientacyjnie. Rzeczywisty, roczny koszt ogrzewania, zwłaszcza w przypadku pompy ciepła powietrze-woda, będzie zależał od wielu czynników. Przede wszystkim od charakterystyki konkretnej pompy ciepła, jej mocy i efektywności dla poszczególnych wartości temperatury zewnętrznej oraz temperatury wody. Innym ważnym czynnikiem będzie przebieg wartości temperatury zewnętrznej w danym roku. Istotne znaczenie ma także lokalizacja budynku oraz utrzymywana temperatura wewnątrz pomieszczeń. Jak widać połączenie pompy ciepła z instalacją, która wymaga podgrzewania wody do wysokiej temperatury przekłada się na wzrost kosztów eksploatacji. Ważnym elementem modernizacji budynku powinna być zawsze redukcja strat ciepła, a także zmniejszenie wymaganej temperatury zasilania instalacji.

Dlaczego warto połączyć pompę ciepła z fotowoltaiką?

ADAM JAŁOWIECKI, kierownik rozwoju sprzedaży, KENO HOME prądu w postaci chemicznej. Gdy zapotrzebowanie na energię przewyższa ilość wytworzoną przez moduły PV, jest ona pobierana z magazynu, zamiast z sieci elektroenergetycznej. Taka integracja magazynu energii, pompy ciepła i fotowoltaiki przynosi wiele korzyści. Po pierwsze, pozwala na samodzielne i niezależne zasilanie budynku energią odnawialną, co przyczynia się do redukcji emisji gazów cieplarnianych i ochrony środowiska. Po drugie, umożliwia elastyczne zarządzanie energią, a to przekłada się na oszczędności finansowe przez unikanie kosztów poboru prądu z sieci w godzinach największego zapotrzebowania. Dzięki temu również uniezależniamy się od rynkowych cen paliw potrzebnych do ogrzewania domu. Podsumowując, integracja pomp ciepła i systemów fotowoltaicznych stanowi niezwykłą synergię w dziedzinie rozwiązań energii odnawialnej. Łącząc zalety wydajnego ogrzewania i chłodzenia zapewnianego przez pompę ciepła z wytwarzaniem czystej energii elektrycznej przez panele PV, budynki mogą osiągnąć wyższą efektywność energetyczną, niższy ślad węglowy i mniejsze uzależnienie od nieodnawialnych źródeł ciepła. Współpraca ta stanowi przykład siły łączenia uzupełniających się technologii w celu stworzenia zrównoważonej przyszłości.

    Więcej o:

Skomentuj:

Wymiana kotła na pompę ciepła - Jak to zrobić?