gruntowa pompa ciepła

OGRZEWANIE
WIZUALIZACJA: LIPIŃSCY DOMY; FOT.: SHUTTERSTOCK
PRACE INSTALACYJNE
PAŃSTWO ZIELIŃSCY
WYBIERAJĄ OGRZEWANIE
GRUNTOWA POMPA CIEPŁA
POPRZEDNIO PAŃSTWO ZIELIŃSCY ZASTANAWIALI SIĘ NAD WYBOREM TRADYCYJNEGO ŹRÓDŁA
CIEPŁA. TERAZ PRZYMIERZĄ SIĘ DO JEDNEGO Z NAJBARDZIEJ NOWOCZESNYCH.
TEKST JERZY GRABEK, BEATA ZIELIŃSKA
A
nna i Jan Zielińscy, z dwójką dzie-
sprężarki w pompie ciepła. Sprężarka to
ci, wybrali projekt energooszczęd-
urządzenie, które wykorzystuje energię
nego domu „Aston” z katalogu
cieplną z dolnego źródła, jakim jest grunt,
pracowni Lipińscy Domy. Jedną z ważniej-
by przekazać ją do drugiego – górnego,
szych decyzji, jaką muszą podjąć, jest ta
czyli instalacji centralnego ogrzewania.
dotycząca systemu ogrzewania. Najpierw
Pompa ciepła, oprócz ogrzewania po-
analizowali możliwość zastosowania kotła
mieszczeń, służy również do przygoto-
węglowego. Teraz zastanawiają się nad
wywania ciepłej wody. Z tym zadaniem
gruntową pompą ciepła. Z opinii jakie ze-
radzi sobie bez problemu, choć ma ogra-
brali wiedzą, że chociaż jej zakup i montaż
niczenie co do temperatury maksymalnej.
wiąże się z dość dużym wydatkiem, to
Najczęściej jest to 55-58°C. Z tego powo-
koszty eksploatacyjne będą później nie-
du stosuje się grzałki elektryczne, które
wielkie. Związane są one przede wszyst-
pozwalają wykonać przegrzew do tem-
kim z poborem energii elektrycznej, która
peratury 70°C, w celu ochrony przed bak-
wykorzystywana jest do zasilania napędu
teriami Legionelli.
58
Ł A D N Y
D O M
l u t y
2 0 1 1
DOM PARTEROWY Z PODDASZEM
Autorzy projektu:
arch. Ludwika Juchniewicz-Lipińska,
arch. Miłosz Lipiński
pow. użytkowa ........................... 160 m2
pow. całkowita ........................... 240 m2
kubatura .................................... 760 m3
Współczynnik przenikania ciepła U:
ściany zewnętrzne .... 0,122 W/(m2K)
dach ............................. 0,193 W/(m2K)
okna ................................. 1,0 W/(m2K)
Zapotrzebowanie ciepła na cele
grzewcze Q .................. 7040 kWh/rok
PARTNEREM TEMATU JEST
WYMAGANIA DLA POMPY CIEPŁA
Pompa ciepła może współpracować zarówno z ogrzewaniem
W prezentowanym domu przewidziano kotłownię, zatem moż-
płaszczyznowym (podłogowym, sufitowym, ściennym), jak
na ustawić w niej pompę ciepła przy jednej ze ścian, a resztę
i grzejnikowym.
pomieszczenia przeznaczyć na pokój dla majsterkowicza, spi-
System grzewczy. Ze względu na sprawność działania pom-
żarnię lub siłownię.
py ważne jest, aby temperatura zasilania układu grzewczego
Moc grzewcza. Na podstawie obliczonego w projekcie zapo-
była jak najmniejsza. Dlatego do nowo budowanych domów po-
trzebowania na ciepło do ogrzewania domu oraz przygotowa-
leca się ogrzewanie płaszczyznowe – zwykle podłogowe.
nia ciepłej wody do mycia, kąpieli i sprzątania dobrano grunto-
W większości sytuacji może być ono zasilane wodą o tempera-
wą pompę ciepła o mocy 6 kW.
turze nie wyższej niż 38-40°C.
Zasobnik ciepłej wody. Rodzaj i wielkość zasobnika ciepłej
Natomiast, żeby grzejniki współdziałające z pompą ciepła za-
wody współpracującego z pompą zależy od wyposażenia ła-
pewniły odpowiedni komfort w domu, muszą być większe
zienki w tym domu. Jeśli mamy w niej wannę i zwykły prysznic
(zwykle dwukrotnie), niż gdy są zasilane np. kotłem, a tempe-
– przeważnie wybieramy kompaktową pompę z wbudowanym
ratura wody grzejnej powinna wynosić nie więcej niż 55°C. Przy
zbiornikiem (najczęściej o pojemności 160 l). Gdy zamontowa-
okazji warto pamiętać, że grzejniki wywołują gorszy mikrokli-
ne są urządzenia z hydromasażem lub w domu są co najmniej
mat w pomieszczeniach, głównie ze względu na to, że najzim-
dwie łazienki, i z obu chcemy korzystać jednocześnie, powin-
niej jest przy podłodze, a najcieplej przy suficie.
Miejsce montażu. Gruntową pompę ciepła można zainstalo-
niśmy zdecydować się na pompę z oddzielnym zasobnikiem.
wać w dowolnym pomieszczeniu, które nie musi spełniać żad-
czona do prądu trójfazowego (400 V). Nie będzie to jednak wy-
nych wymagań. Nie potrzebna jest wentylacja, dodatkowy ko-
magało specjalnego przydziału mocy, gdyż sprężarka urządze-
min do odprowadzania spalin czy magazyn paliwa (pozwoli to
nia pobiera nie więcej niż 1700 W (dla przykładu – czajnik
obniżyć koszty budowy).
elektryczny – 2000 W).
Zasilanie energią elektryczną. Pompa ciepła musi być podłą-
Dom można ogrzewać na wiele sposobów. Dotyczy to zarówno źródeł ciepła (węgiel, drewno,
gaz, energia elektryczna), jak i urządzeń (kotły, kominki, pompy ciepła, piece akumulacyjne).
Na przykładzie konkretnego domu, chcemy w kolejnych numerach naszego miesięcznika sprawdzić różne rozwiązania. Będziemy oceniać nakłady, jakie trzeba ponieść na zakup i montaż urządzeń, oraz wygodę ich obsługi. Przyjrzymy się też kosztom eksploatacyjnym. Warto w tym
miejscu podkreślić, że dom, który wybraliśmy, jest zdecydowanie lepiej ocieplony niż wymagają tego
przepisy. Mamy bowiem nadzieję, że takie właśnie domy będą w Polsce coraz częściej budowane.
2 RZUT PIĘTRA
garderoba
1 RZUT PARTERU
garderoba
pokój dzienny
pokój gościnny
sypialnia
łazienka
wiatrołap
gabinet
kuchnia
łazienka
sypialnia
kotłownia
wejście
RYS. (1, 2): LIPIŃSCY DOMY
sypialnia
dodatkowe
pom.
pompa ciepła
www.ladnydom.pl
l u t y
2 0 1 1
Ł A D N Y
D O M
59
PRACE INSTALACYJNE
OGRZEWANIE
DOLNE ŹRÓDŁO CIEPŁA
Energia z gruntu może być pobierana przez kolektor gruntowy (wymiennik poziomy) lub sondy gruntowe (wymiennik pionowy). Są
to ułożone w ziemi rury z tworzyw sztucznych (zwykle z polietylenu), przez które przepływa mieszanina wody i glikolu, zwana solanką. Odbiera ona ciepło z gruntu i transportuje do wymiennika pompy ciepła.
Tanio i efektywnie można też pobierać ciepło z wód gruntowych. Niestety, zwłaszcza w centralnej Polsce, ich skład chemiczny nie
jest odpowiedni, a nawet jeśli początkowo był – może po pewnym czasie niekorzystnie się zmienić. Jeśli pojawi się w nich
np. żelazo, spowoduje to zatkanie się wymienników w pompie ciepła. Dlatego ten rodzaj dolnego źródła ciepła jest rzadko stosowany.
KOLEKTOR GRUNTOWY Jest to system rur, ułożony na du- SONDY GRUNTOWE Taki kolektor można zmieścić nawet
żej powierzchni, na głębokości 1,2-1,8 m. Poszczególne pętle
na małej działce. Są to odwierty o głębokości od 50 do nawet
powinny być równe i nie dłuższe niż 100 m. Odstępy pomiędzy
150 m. Przyjmuje się, że z jednego metra sondy można uzyskać
pętlami zależą od średnicy przewodów i wynoszą najczęściej
50-55 W ciepła.
Ten rodzaj dolnego źródła charakteryzuje się stabilnością
Ilość ciepła, jaką można pozyskać z gruntu, zależy w dużej mie-
temperatury w ciągu roku, dzięki czemu pompa ciepła ma stałą
rze od jego wilgotności i struktury. Z jednego metra rury ułożonej
moc w ciągu całego sezonu grzewczego. Niestety, ze względu
w wilgotnej, gliniastej ziemi można pobrać nawet 25-35 W ciep-
na konieczność użycia specjalistycznego sprzętu, jest to droższe
ła, zaś z suchej, piaszczystej – jedynie 10-15 W.
do wykonania rozwiązanie niż kolektor gruntowy.
Takie dolne źródło ciepła wymaga działki odpowiedniej wiel-
Aby móc wykonać odwierty, inwestor musi uzyskać pozwole-
kości, czasami nawet dwukrotnie większej niż metraż ogrzewa-
nie z urzędu gospodarki wodnej. Jeśli będą potrzebne głębsze
nego domu. Teren działki nie powinien być zacieniony (najlepiej
(powyżej 100 m), powinien mieć zgodę urzędu górniczego.
w tym miejscu założyć trawnik; nie poleca się sadzić drzew), ponieważ w lecie umożliwia to szybsze ocieplenie gruntu.
Liczba i głębokość odwiertów zależy od zapotrzebowania budynku na ciepło. W naszej sytuacji konieczne będzie wykonanie
Dla pompy ciepła o mocy 6 kW należy ułożyć 490 m2 rur
dwóch sond o głębokości 55 m każda. W zależności od regionu
o średnicy 32 mm. Koszt wykonania tego poziomego kolektora
kraju, zapłacimy od 80 do 150 zł za metr bieżący sondy, co daje
wyniesie od 7000 do 11 000 zł.
nam koszt od 8800 do 16 500 zł.
3 POMPA CIEPŁA WSPÓŁPRACUJĄCA Z KOLEKTOREM POZIOMYM
4 POMPA CIEPŁA WSPÓŁPRACUJĄCA Z KOLEKTOREM PIONOWYM
rury kolektora
poziomego
pionowe sondy
gruntowe
pompa ciepła
pompa ciepła
SPRAWNOŚĆ POMPY CIEPŁA
o oceny sprawności pompy ciepła wykorzystuje się współczynnik efektywności COP. Wyraża on stosunek ilości ciepła (mocy
cieplnej), jaką pompa przekazuje instalacji centralnego ogrzewania,
do ilości energii elektrycznej pobieranej przez pompę. Potocznie
można powiedzieć, że COP określa, ile kWh energii cieplnej możemy
uzyskać z 1 kWh prądu. Współczynnik ulega znacznym wahaniom
D
60
Ł A D N Y
D O M
l u t y
2 0 1 1
ze względu na zmienne warunki pracy pompy ciepła. Jego wartość
w dużym stopniu zależy od temperatury górnego i dolnego źródła
ciepła. Dla przykładu – pompa przy temperaturze dolnego źródła +5°C
i temperaturze górnego +35°C osiąga COP równe 4,4. Natomiast przy
temperaturze odpowiednio dolnego i górnego źródła ciepła –
–10°C i +50°C, COP waha się w okolicach 3.
RYS. (3, 4): WAWRZYNIEC ŚWIĘCICKI
od 70 do 110 cm.
OGRZEWANIE
POMPA KOMPAKTOWA
Często przez producentów określana jest jako kompletna centra-
Obsługa. Pompy ciepła po odpowiednim wyregulowaniu i za-
la grzewcza. Pod estetyczną obudową znajdują się bowiem
programowaniu automatyki pogodowej nie wymagają żadnej
wszystkie niezbędne elementy, z których najważniejsze to: pom-
obsługi. Jeśli zaś nastąpi jakaś awaria, większość urządzeń ma
pa ciepła, zasobnik ciepłej wody, pompa obiegowa solanki, pom-
w automatyce wbudowany sygnalizator usterek. Na podstawie
pa obiegowa układu grzewczego, armatura zabezpieczająca i au-
wyświetlonego kodu serwisant zdiagnozuje przyczynę niewła-
tomatyka. Tego typu pompy ciepła wyglądają jak lodówki;
Cena. Za kompaktową pompę ciepła ze zbiornikiem ciepłej
nie potrzebują też dużo miejsca do ich montażu. Bez kłopotu
można je ustawia w kuchni lub przedpokoju. Niektóre z nich
ściwego działania pompy.
wody o pojemności 160 l zapłacimy od 20 000 do 30 000 zł.
nie wymagają nawet wolnego miejsca po bokach do celów ser-
Koszty eksploatacyjne. Na ogrzanie domu (zakładamy ogrze-
wisowych. Są też dość ciche w działaniu – odgłosy pracy pompy
wanie podłogowe we wszystkich pomieszczeniach) i przygoto-
Sterowanie. Pompy ciepła najczęściej wyposażone są w auto-
kompaktowej można porównać do pracy zmywarki.
wanie ciepłej wody do mycia (w łazienkach będą zwykłe wan-
matykę pogodową. Dopasowuje ona temperaturę wody grzejnej
około 4190 kWh energii elektrycznej. Przyjmując cenę prądu
do warunków panujących na zewnątrz domu. Przekłada się to
0,50 zł za jej eksploatację zapłacimy około 2100 zł (w tym 1400 zł
na niższe rachunki za ogrzewanie.
koszt ogrzewania, 700 zł – ciepła woda).
DHP-H Opti Pro DANFOSS
moc 6 kW|COP 4,5
(przy parametrach 0/35oC)
|wymiary (wys./szer./gł.)
1750/600/690 mm
|pojemność wbudowanego
zasobnika ciepłej wody 180 l
Cena (netto): 28 700 zł
TM 60-1 JUNKERS
moc 5,9 kW|COP 4,5
(przy parametrach
0/35oC)|wymiary
(wys./szer./gł.) 1800/600/
640 mm|pojemność
wbudowanego zasobnika
ciepłej wody 180 l
Cena (netto): 26 370 zł
Natea SOFATH
moc 7,2 kW|COP 4,54 (przy
parametrach 0/35oC)
|wymiary (wys./szer./gł.)
740/670/710 mm|poj.
wbudowanego zasobnika
ciepłej wody 180 l
|Cena: łącznie z montażem
i pełnym wyposażeniem,
ustalana indywidualnie
ny bez hydromasażu), gruntowa pompa ciepła zużyje rocznie
WPC 7 STIEBEL ELTRON
moc 7,8 kW|COP 4,4
(przy parametrach 0/35oC)
|wymiary (wys./szer./gł.)
2005/600/650 mm
|pojemność wbudowanego
zasobnika ciepłej wody
175 l
Cena (netto): 25 705 zł
geoTHERM plus VWW
VAILLANT
moc 8,2 kW | COP 5,2 (przy
parametrach 10/35oC)| wymiary (wys./szer./gł.) 1800
/600/650 m |pojemność wbudowanego zasobnika ciepłej
wody 175 l
Cena (netto): 28 600 zł
Vitocal 222-G VIESSMANN
moc 6 kW| COP 4,3 (przy
parametrach 0/35oC)|wymiary (wys./szer./gł.)
1829/600/680 mm| pojemność wbudowanego zasobnika ciepłej wody 170 l
Cena (netto): 25 298 zł
R
E
K
L
A
M
A
PRACE INSTALACYJNE
OGRZEWANIE
POMPA Z ODDZIELNYM ZASOBNIKIEM CIEPŁEJ WODY
Ze względu na swoje rozmiary i potrzebny osprzęt (pompy
Sterowanie. Podobnie jak gruntowe, pompy kompaktowe ma-
obiegowe, zawory) oraz konieczność dostępu do wszystkich
ją zazwyczaj zamontowaną automatykę pogodową.
podzespołów, pompa ciepła z oddzielnym zasobnikiem ciepłej
Obsługa. Analogicznie jak poprzednio – nie wymagają ze stro-
wody zajmuje sporo miejsca. Taki układ najlepiej więc umieścić
ny użytkownika żadnej kontroli. Wystarczy przed sezonem
w oddzielnym pomieszczeniu. W domu państwa Zielińskich
grzewczym dokonać ich przeglądu. Koszt takiej konserwacji
może to być na przykład kotłownia.
wraz z kontrolą dolnego źródła waha się od 250 do 350 zł
Fachowcy polecają to rozwiązanie szczególnie wtedy,
gdy przewidywany jest duży pobór ciepłej. Jeśli państwo Zie-
Cena. Na zakup i montaż gruntowej pompy ciepła z oddzielnym zasobnikiem należy przeznaczyć od 23 000 do 33 000 zł.
lińscy w łazience na piętrze będą chcieli zamontować dużą
Koszty eksploatacyjne. Jeśli przyjmiemy te same założenia
wannę z hydromasażem lub panel prysznicowy z dyszami ma-
co przedtem, czyli ogrzewanie całego domu podłogówką oraz
sującymi i deszczownicą znacznej średnicy, wówczas zasobnik
pobór wody do mycia, kąpieli i sprzątania przez 4-osobową ro-
ciepłej wody nie może być mniejszy niż 300 l. Powinien to być
dzinę, roczny koszt użytkowania pompy kompaktowej wynie-
specjalny model przeznaczony do współpracy z pompą ciepła.
sie 2100 zł.
TE 60-1 JUNKERS
moc 5,9 kW|COP 4,5 (przy parametrach 0/35oC)|wymiary
pompy (wys./szer./gł.) 1500/600/640 mm|wymiary
zasobnika SW o poj. 277 l (wys./śr.) 1294/700 mm
Cena (netto): 22 980 zł (pompa); 5780 zł (zasobnik)
CK Europa Pro D CLIMA KOMFORT
moc pompy 6,24 kW|COP 4,5 (przy parametrach 0/35oC)
|wymiary pompy (wys./szer./gł.) 800/710/450 mm
|wymiary zasobnika HRS o poj. 300 l (wys./śr.) 1435/680 mm
Cena (netto): 25 900 zł (pompa); 5900 zł (zasobnik)
Vitocal 300-G BW VIESSMANN
moc 6 kW|COP 4,7 (przy parametrach 0/35oC)|wymiary
pompy (wys./szer./gł.) 970/600/720 mm|wymiary
zasobnikao CVB poj. 300 l (wys./śr.) 1746/633 mm
Cena (netto): 21 955 zł (pompa); 4440 zł (zasobnik)
DECYZJA PAŃSTWA ZIELIŃSKICH
Gruntowa pompa ciepła jest jednym z najdroższych urządzeń
rozwiązaniem będzie zakup pompy kompaktowej (jest też
grzewczych. Do ceny pompy należy bowiem jeszcze doliczyć
tańsza).
wydatek na instalację dolnego źródła. Zatem całkowity koszt systemu może wynieść nawet powyżej 50 000 zł.
Pompa ciepła ma jednak istotną przewagę nad pozostałymi
Na roczne wydatki ogrzewania domu i wody składają się:
amortyzacja pompy, amortyzacja dolnego źródła, opłaty za energię elektryczną.
urządzeniami – nie wymaga stałej obsługi i dozoru. Nie potrze-
Jeśli przyjmiemy żywotność pompy ciepła 15 lat (koszt zaku-
buje też magazynu opału, nawiewu świeżego powietrza do
pu należy podzielić przez 15), a dolnego źródła – 30 lat (koszty
działania czy też komina do odprowadzania spalin.
Gdyby państwo Zielińscy zdecydowali się na montaż pompy
wykonania dzielimy przez 30), wydatki roczne na ogrzewanie
domu i wody będą kształtować się następująco:
gruntowej, to mimo trochę wyżej ceny, wybiorą jako dolne źródło kolektor pionowy. Zapewnia on pompie ciepła stałą moc
3800 zł
pompa kompaktowa zasilana kolektorem
pionowym
4250 zł
pompa z oddzielnym zasobnikiem ciepłej
wody zasilana kolektorem pionowym
i wysoką sprawność przez cały sezon grzewczy. Ponieważ nie
planują montażu wanny z hydromasażem, a część kotłowni
chcą wykorzystać jako pomieszczenie wielofunkcyjne, lepszym
62
Ł A D N Y
D O M
l u t y
2 0 1 1
OGRZEWANIE
Z NOTATNIKA PAŃSTWA ZIELIŃSKICH: Do dalszych decyzji zostawiamy gruntową pompę ciepła
w wersji kompaktowej, zasilaną sondami gruntowymi
W skrócie…
PRODUCENCI
Pompy ciepła oferują m.in. firmy:
…o gruntowych pompach ciepła
BEGOM | www.begom.pl | tel. 58 344 66 11
Instalacja gruntowej pompy wymaga dużego zakresu
CLIMA KOMFORT | www.climakomfort.pl | tel. 0 56 46 223 21
DAIKIN | www.daikin.pl | tel. 22 319 90 00
DANFOSS | www.danfoss.pl |tel. 22 755 06??
DE DIETRICH | www.dedietrich.pl | tel. 71 345 00 51
GLEN DIMPLEX | www.glendimplex.pl | tel. 61 842 58 05
HIBERNATUS | www.hibernatus.com.pl | tel. 33 823 42 94
HYDRO-TECH | www.hydro-tech.pl | tel. 63 245 34 79
JUNKERS | www.junkers.pl | infolinia 0 801 600 801
NIBE BIAWAR | www.biawar.com.pl | tel. 85 662 84 90
OCHSNER | www.ochsner.pl | tel. 12 421 45 27
STIEBEL ELTRON | www.stiebel-eltron.pl | tel. 22 846 69 08
SUN ENERGY | www.sunenergy.pl | tel. 58 344 66 80
VAILLANT | www.vaillant.pl | infolinia 0 801 804 444
prac, który obejmuje: wykonanie instalacji dolnego źródła, montaż urządzenia, ułożenie ogrzewania podłogowego (zalecane rozwiązanie).
Dużo uwagi należy poświęcić doborowi wielkości kolektora, niezależnie od tego czy zostanie wybrany on
w wersji poziomej czy pionowej. Jest to bowiem dość
kosztowny element systemu i wykonuje się go tylko
raz. Nawet niewielki błąd czy nierozsądna oszczędność
może spowodować w przyszłości kłopoty z eksploatacją pompy ciepła. Dlatego planując montaż pompy
gruntowej, należy zawsze korzystać z usług doświadczonych wykonawców.
VATRA | www.vatra.pl | tel. 12 637 90 26
VIESSMAN | www.viessmann.pl | infolinia 0 801 0801 24
O innych odnawialnych źródłach energii
przeczytaj na stronie www.ladnydom.pl
R
E
K
L
A M
A
Porada eksperta
DAWID PANTERA
manager Akademii VIESSMANN
Powietrzna pompa ciepła
w modernizowanym układzie grzewczym
ało doceniane w Polsce powietrzne
pompy ciepła doskonale nadają się
do modernizacji istniejących systemów
grzewczych. Montaż gruntowej pompy ciepła, pracującej jako jedyne źródło ciepła, wiąże się bowiem w takiej sytuacji z koniecznością wymiany starych grzejników na
większe. „Podpinając” pompę powietrzną
pod istniejący układ ogrzewania, inwestujemy dodatkowo jedynie w zbiornik buforowy o pojemności nie większej niż 200 litrów.
Jest on konieczny dla zasilania istniejącej
instalacji i magazynowania nadmiaru energii generowanej przez pompę ciepła. Istnie-
M
www.ladnydom.pl
jący układ regulacji obiegów grzewczych
nie jest zmieniony; w dalszym ciągu będzie
to robił ten sam kocioł, który do tej pory odpowiadał za pracę pomp obiegowych czy
zaworów mieszających. Pompa ciepła
w okresie, gdy sama jest w stanie pokryć
zapotrzebowanie na ciepło, będzie po prostu blokowała pracę kotła. Jeżeli moc generowana przez pompę będzie niewystarczająca, włączy się kocioł i dogrzeje wodę
w układzie do żądanej temperatury. Rozwiązanie z pompą powietrzną jest w naszych
warunkachklimatycznychbardzokorzystne.
Wynika to z całorocznego rozkładu tempera-
tury. Temperatura poniżej 2°C, dla której producenci pomp określają efektywność pracy,
w ciągu całego roku występuje zaledwie
przez 2 miesiące. Oznacza to, że pompa
przez pozostałe 10 miesięcy pracuje z wyższą efektywnością!
l u t y
2 0 1 1
Ł A D N Y
D O M
63