Przewodnik po pompach ciepła

advertisement
Polska
PO MPY CIEP ŁA
Przewodnik
po pompach ciepła
Specjaliści od pomp ciepła
Przedmowa
Drogi czytelniku,
pompa ciepła umacnia nieprzerwanie swoją pozycję wśród systemów grzewczych. O ile jeszcze
przed 20 laty jedynie co tysięczna instalacja c.o. oparta była o pompę ciepła, to dzisiaj udział
ten wynosi w Niemczech 8%. W Szwajcarii pompy ciepła instaluje się nawet w trzech czwartych
wszystkich budowanych obecnie domów jednorodzinnych. W Austrii ogrzewanych pompami
ciepła jest obecnie około 100.000 domów.
To oznacza, że decyzja wielu fachowców, by odpowiednio wcześnie postawić na pompę ciepła,
była właściwa. Także w przyszłości ta innowacyjna technologia ogrzewania będzie gwarantować
wzrost branży. Także my, jako producenci, utwierdziliśmy się w naszym wyborze działalności:
pompa ciepła jest ogrzewaniem przyszłości – oszczędnym, przyjaznym dla zasobów naturalnych oraz środowiska.
Nniniejszy podręcznik dla planistów i projektantów dokumentuje naszą drogę do sukcesu. Cieszymy się więc z możliwości prezentacji przewodnika po naszych pompach ciepła także na polskim rynku.
Zdajemy sobie sprawę, że użytkownicy tej publikacji oczekują przede wszystkim doradztwa. By
sprostać tym wymaganiom prezentowane wiadomości są stale aktualizowane. Na rok 2010 prezentujemy poszerzoną ofertę, w tym także pompy ciepła z miernikami ilości energii cieplnej oraz
innowacyjny system kanałów powietrznych.
Przypominamy:
Poddaliśmy kompletnej odnowie technicznej naszą regulację pomp ciepła. Obok nowego
wzornictwa z bardzo czytelnym wyświetlaczem, urządzenie Luxtronik 2.0 charakteryzuje się
wielością nowych funkcji. Szczególnie podkreślić pragniemy w tym miejscu złącze sieciowe, port
USB oraz program asystenta pierwszego uruchomienia.
Bez wątpienia zawsze można coś poprawić. Dotyczy to także naszego przewodnika. Dlatego
też wdzięczni będziemy za wszelkie wskazówki z Państwa strony. Prosimy o informacje, co
moglibyśmy zmienić!
Na początku mówiliśmy o drodze pomp ciepła do sukcesu. Wiele zostało już osiągnięte, jesteśmy
jednak przekonani, że pompa ciepła ma w sobie wielki potencjał także na przyszłość. Przed nami
jeszcze wiele pracy!
Życzymy Państwu wielu sukcesów.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Pełny program
2
Projektowanie
1.1
1.2 Podstawy fizyczne i techniczne
Zapotrzebowanie ciepła i mocy grzewczej
Spis treści
1
Pompy ciepła
2.1
2.2
2.3
Pompa ciepła powietrze/woda
Pompa ciepła glikol/woda
Pompa ciepła woda/woda
3
Technika systemów z pompą ciepła
4
Podstawy teoretyczne
4.1
4.2
Praktyczne wskazówki oraz najczęstsze pytania
Słownik pojęć
Specjaliści od pomp ciepła
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
1
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Dokładne planowanie
jest gwarancją sukcesu
Inhaltsübersicht Luft/Wasser-Wärmepumpe
1.1 Fizyczne i techniczne podstawy
Sposoby funkcjonowania pompy ciepła
Stopień sprawności i wydajność
4
5
1.2 Zapotrzebowanie na ciepło i moc
Zapotrzebowanie na moc
Wybór dolnego źródła ciepła
Tryby pracy
Przykłady doboru dla monoenergetycznych instalacji
Zestawienie wskazówek
6
7
11
14
15
Specjaliści od pomp ciepła
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
3
Sposób działania pompy ciepła
Ponad jedna czwarta energii użytkowej w Niemczech
zużywana jest przez gospodarstwa domowe. Ponad
trzy czwarte z tego stosowane jest w celu ogrzewania
pomieszczeń. To wystarczający powód do oszczędzania
energii oraz redukcji emisji CO2. Można to zrealizować poprzez
zmniejszenie strat ciepła, np. dzięki lepszej izolacji, nowoczesne okna oraz przez oszczędny i przyjazny dla środowiska naturalnego system ogrzewania.
Zużycie energii w domach prywatnych
płytowe wymiennika umieszczonego na tylnej ścianie.
Pompa ciepła pobiera ciepło z naszego otoczenia, tzn.
z powietrza, z ziemi lub z wody. Zostaje ono przetworzone
w urządzeniu, a następnie przekazane do wody grzewczej.
Nawet przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych
pompa ciepła pobiera ze środowiska naturalnego ilość
ciepła wystarczającą dla ogrzania domu.
Ciepło bez spalania – tak można by najtrafniej określić
działanie pompy ciepła. Zasada ta wymaga tutaj szerszego
omówienia, tak by wyraźniej uwidocznić różnice w stosunku
do tradycyjnych kotłów grzewczych: do wytwarzania ciepła
pompa ciepła potrzebuje źródła ciepła o niskim poziomie
temperatury i dodatkowej energii koniecznej do "przepompowania" tego ciepła na poziom temperatury możliwy do
wykorzystania w instalacji grzewczej. Temperatury zasilania ograniczone są do 55 °C lub 65 °C, w najkorzystniejszym
przypadku 35 °C do 40 °C. Wybór niskich temperatur zasilania urządzenie wynagradza nam niższymi kosztami ogrzewania.
Jak to działa? Pompa ciepła jest maszyną termodynamiczną,
w której w wewnętrznym obiegu krąży czynnik roboczy,
zmieniający swój stan skupienia z płynnego na gazowy
i z powrotem. Proces ten przechodzi po kolei przez
następujące elementy konstrukcyjne i fazy robocze:
Największa część energii grzewczej, którą dysponujemy
dzięki pompie ciepła, pobierana jest z otoczenia. Jedynie jej
ułamek musi zostać dostarczony w postaci energii roboczej.
Wskaźnik wydajności (współczynnik efektywności pompy ciepła, COP) wynosi z reguły między 3 a 6. W ten sposób
pompy ciepła oferują bardzo korzystne warunki dla przyjaznego i chroniącego środowisko ogrzewania.
Przykład przepływu temperatury dla pompy ciepła
powietrze/woda w ustawieniu zewnętrznym
Parownik:
Tej części procesu dostarczana jest energia z otoczenia.
Czynnik roboczy o niskiej temperaturze przekazywany jest
w stanie płynnym do parownika pompy ciepła.
Tu odparowuje przy niskim ciśnieniu i temperaturze,
pobierając ciepło ze źródła ciepła (np. powietrza
zewnętrznego). Temperatura czynnika podnosi się
i opuszcza on parownik w stanie gazowym.
Sprężarka:
Tej części procesu dostarczana jest energia robocza.
Czynnik roboczy w stanie gazu zostaje sprężony, przy czym
temperatura wzrasta jeszcze bardziej.
Skraplacz:
Odbywa się tu proces skraplania, gdzie czynnik roboczy
w stanie gorącego gazu oddaje ciepło chłodniejszej wodzie
grzewczej. W ten sposób czynnik roboczy ochładza się
i przechodzi w stan ciekły.
Zawór rozprężny:
Ciśnienie i temperatura czynnika roboczego zostają
zredukowane. Podobny efekt można zaobserwować
przy puszkach aerozolowych. Podczas rozpylania
(rozprężania się lub obniżania ciśnienia zawartości) puszki
z aerozolem stają się znacznie chłodniejsze. Medium
robocze opuszcza zawór rozprężny w temperaturze, która
jest niższa od temperatury źródła ciepła.
Sposób działania pompy ciepła
Pompy ciepła pracują na podobnej zasadzie jak lodówka:
ta sama technologia, tylko że odwrotne działanie. Lodówka
odbiera ciepło żywności i oddaje je otoczeniu poprzez żebra
4
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Współczynnik sprawności
Współczynnik sprawności (η) wyznacza stosunek mocy
uzyskanej do mocy pobranej. Przy idealnych procesach
współczynnik sprawności wynosi 1. Procesy techniczne
związane są zawsze ze stratami, dlatego też współczynniki
sprawności aparatów technicznych są niższe niż 1 ( η <1).
h:
.
QN: Pel: współczynnik sprawności
moc uzyskana
moc dostarczona (np. elektryczna)
W przypadku pomp ciepła duża część energii pobierana jest
z otoczenia. Tej części nie uważa się za energię dostarczoną,
jako że jest ona do naszej dyspozycji nieodpłatnie. Powstały
w ten sposób współczynnik sprawności byłby większy niż 1,
co z technicznego punktu widzenia jest niemożliwe. Dlatego
też wprowadzono dla pomp ciepła, w celu opisu stosunku
energii uzyskanej do energii dostarczonej (w tym przypadku
czystej energii roboczej), współczynnik efektywności (symbol COP). Dla pomp ciepła mieści się on zwykle w zakresie
3-6.
cop:
współczynnik efektywności (coefficient of performance)
.
uzyskana moc grzewcza
QWP:
Pel:
pobór mocy elektrycznej (DIN EN 14511)
Podczas gdy współczynnik efektywności opisuje
efektywność pompy ciepła w określonym punkcie roboczym, efektywność całego układu na przestrzeni roku opisywana jest przez średnioroczny współczynnik efektywności:
:
WNutz: Wel:
=W
W
Nutz
el
średnioroczny współczynnik efektywności
uzyskana energia grzewcza
dostarczona energia napędowa
Średnioroczny współczynnik efektywności pomp ciepła
Alpha-InnoTec można obliczyć przy użyciu programu obliczeniowego „Alpha-Plan”.
Przesyłanie i przetwarzanie nośników energii (elektrycznych
i paliw) wiąże się z różnej wielkości stratami, które muszą być
uwzględnione przy porównywaniu kotła grzewczego i pompy ciepła. Stopień sprawności energii pierwotnej określa
stosunek energii użytecznej do zastosowanej energii pierwotnej przy uwzględnieniu strat podczas przetwarzania
oraz transportu (patrz rysunek Zużycie energii pierwotnej).
Ten stopień sprawności (PEN) dla kotłów grzewczych wynosi
poniżej 100%, a dla pomp ciepła – powyżej 100%.
W trakcie planowania instalacji można wpłynąć
na współczynnik wydajności (oraz związany z nim
średnioroczny współczynnik efektywności) poprzez optymalny wybór źródła ciepła oraz systemu odbioru ciepła.
Im mniejsza różnica pomiędzy temperaturą zasilania
a temperaturą źródła ciepła, tym lepszy jest współczynnik
efektywności.
Najlepszy współczynnik efektywności osiągany jest przy
wysokich temperaturach źródła ciepła oraz niskich temperaturach zasilania w systemie odbioru ciepła, które mogą
zostać uzyskane przede wszystkim w płaszczyznowych
systemach ogrzewania. Podczas planowania urządzenia
następuje wyważenie (optymalizacja) pomiędzy efektywnym sposobem eksploatacji układu pompy ciepła a kosztami inwestycji.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
5
Zapotrzebowanie na ciepło
Dokładny dobór jest szczególnie ważny w przypadku instalacji z pompami ciepła. Gdy zostanie dobrana zbyt
mała pompa ciepła, pojawią się deficyty komfortu oraz
zwiększone koszty ogrzewania. Przesadnie duże urządzenia
oznaczają nieproporcjonalnie wysokie koszty inwestycyjne
i spadek opłacalności w stosunku do innych systemów wytwarzania ciepła. Należy więc unikać tak niedowymiarowania, jak i przewymiarowania pompy ciepła. Dobór pompy
ciepła powinien być wynikiem optymalnego doboru pod
względem kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych.
Aby prawidłowo dobrać pompę ciepła do danego obiektu
wymagane są następujące dane:
• Całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej
- zapotrzebowanie mocy dla ogrzewania budynku
- zapotrzebowanie mocy dla przygotowania ciepłej
wody użytkowej
- zapotrzebowanie mocy dla innych odbiorników
ciepła
• Ewentualne przerwy w dostawie energii elektrycznej
• Temperatura zasilania systemu grzewczego
• Wybór dolnego źródła ciepła
• Rodzaj pracy pompy ciepła
·
Całkowite zapotrzebowanie mocy = QWP
Całkowite zapotrzebowanie na moc grzewczą jest związane
z użytkowaniem budynku oraz wymaganiami komfortu cieplnego mieszkańców. Składa się ono z wymaganych mocy
dla pokrycia zapotrzebowania na ciepło dla celów ogrzewania, zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową oraz na
potrzeby specjalne, jak na przykład ogrzewanie basenów
kąpielowych (patrz rozdział 4.3).
+
+
=
Zapotrzebowanie mocy dla celów ogrzewania
zapotrzebowanie mocy na przygotowanie c.w.u.
zapotrzebowanie mocy na cele specjalne
całkowite zapotrzebowanie mocy
Całkowite zapotrzebowanie mocy musi zostać pokryte
przez system ogrzewania. Ponadto wymagana moc pompy ciepła określana jest przez czynniki dodatkowe, takie jak
tryb pracy oraz przewidywalne przerwy w dostawie prądu
ze strony dostawcy energii elektrycznej.
·
Zapotrzebowanie mocy dla celów ogrzewania = QG (zapotrzebowanie cieplne budynku)
Dokładne obliczenie zapotrzebowania mocy dla celów
ogrzewania, wzgl. dla budynku wymagającego ogrzania, powinno być przeprowadzone zgodnie z normą PN-EN 12831.
Dla nowych budynków obliczeń tych dokonuje się według
wymogów określonych w Dz.U. z 2007 Nr 191, poz.1373.
W istniejących budynkach możliwe jest sięgnięcie do
wielkości zużycia energii z ostatnich lat, lub - z mniejszą
dokładnością - dokonanie szacunku na podstawie roku budowy obiektu. Obliczanie na podstawie zużycia energii ma
tę zaletę, że uwzględniane są przy tym odbiegające od norm
przyzwyczajenia konsumenckie użytkowników. W żadnym
6
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
wypadku nie należy dobierać pompy ciepła o mocy równej
mocy dotychczas używanego kotła grzewczego, jako że te
ostatnie są zwykle przewymiarowane.
Określenie maksymalnego zapotrzebowania mocy grzewczej na podstawie wielkości zużycia odbywa się poprzez podzielenie zużycia przez wskaźnik zależny od danego nośnika
energii. Na przykład przy zużyciu oleju w wysokości 3500 l/a
maksymalne zapotrzebowanie mocy grzewczej wynosi:
Polska: Niemcy:
Szwajcaria:
3500 l/a: 250 l/(a • kW) = 14 kW
3500 l/a : 250 l/(a • kW) = 14 kW
3500 l/a : 300 l/(a • kW) = 11,7 kW
Nośnik
energii Wartości dla
(jednostka)
Polski, Niemiec 1)
Wartości dla
Szwajcarii 2)
Gaz ziemny (m3)
230 m3/(a · kW)
280 m3/(a · kW)
Olej opałowy (l)
250 l/(a · kW)
300 l/(a · kW)
Gaz płynny (l)
335 l/(a · kW)
*)
400 l/(a · kW) *)
Wskaźnik dotyczy średniego zużycia ciepłej wody użytkowej, domy jedno- i dwurodzinne
1)
przyjęte dla 1900 pełnych godzin użytkowania oraz sprawności kotła w wysokości
75%
2)
przyjęte dla 1800 pełnych godzin użytkowania oraz sprawności kotła w wysokości
70%
*)
zależne od temperatury
Jeśli zapotrzebowanie na moc grzewczą określane jest
według wielkości zużycia, to podstawę stanowić powinna
średnia wartość zużycia energii z ostatnich 3-5 lat, tak by
uniknąć większych odchyleń statystycznych. Proszę mieć na
uwadze to, że przy zwiększonym zapotrzebowaniu na ciepłą
wodę użytkową (np. w ośrodkach sportowych) zapotrzebowanie na moc nie może być określane na podstawie danych
ze zużycia.
Jeżeli w domu jednorodzinnym (ok. 4 osoby) w wielkościach
zużycia zawarte jest też ogrzanie ciepłej wody użytkowej,
to przy przyszłym indywidualnym ogrzewaniu ciepłej wody
użytkowej można odliczyć ok. 15% z wielkości zużycia.
W przypadku braku danych dotyczących zużycia, maksymalne zapotrzebowanie mocy grzewczej może być obliczane w przybliżeniu z powierzchni ogrzewalnej budynku.
W tym celu wykorzystać można następujące wskaźniki:
Wskaźnik polski, niemiecki:
Budynek
Specyficzne zapotrzebowanie mocy grzewczej
Budynek nowy
40 - 60 W/m2
Budynek po termoizolacji
50 - 60 W/m2
Rok budowy od 1980 - zwyczajna izolacja cieplna
70 -90 W/m2
Starsze konstrukcje murowane
bez specjalnej izolacji cieplnej
120 W/m2
Przykładowo maksymalne zapotrzebowanie mocy grzewczej budynku po przeprowadzeniu termoizolacji o powierzchni ogrzewanej 150 m2 wynosi:
Zapotrzebowanie na ciepło
150 m2 x 55 W/m2 = 8.250 W (8,25 kW)
Wskaźnik szwajcarski:
Budynek
Specyficzne zapotrzebowanie mocy grzewczej
Bydynki mieszkalne sprzed
1990
40 - 80 W/m2
Budynki mieszkalne o dobrej
izolacji cieplnej
30 - 40 W/m2
Domy pasywne
≤ 25 W/m2
Przykładowo maksymalne zapotrzebowanie mocy grzewczej budynku o dobrej izolacji cieplnej wynosi:
150 m2 x 35 W/m2 = 5.250 W (5,25 kW)
Zapotrzebowanie mocy dla przygotowania ciepłej wody
·
użytkowej - QWW
Zużycie ciepłej wody zależy w dużym stopniu od indywidualnych przyzwyczajeń. Aby spełnić dzisiejsze wymogi
komfortowego życia, należałoby założyć zużycie wody
o temperaturze 45 °C na poziomie 80-100 litrów. Odpowiada to zapotrzebowaniu 4kWh energii na dzień i osobę
lub średniemu zapotrzebowaniu mocy w wysokości 0,17
kW/osobę. Moc musi być dobrana do zapotrzebowania
szczytowego. Aby posiadać wystarczające rezerwy, należy
uwzględnić moc grzewczą dla przygotowania ciepłej wody
użytkowej w domu jedno/ lub dwurodzinnym w wysokości
0,25 kW/osobę. Dokładny dobór dla przygotowania ciepłej
wody użytkowej przedstawiony został w rozdziale 4.2 Sposoby użytkowania pompy ciepła.
Przewody cyrkulacyjne nie powinny być w miarę możliwości
używane. Podwyższają one od strony urządzenia zapotrzebowanie na ciepło dla przygotowania ciepłej wody użytkowej
aż do 50%. Jeśli przewody cyrkulacyjne okazują się konieczne
(zawartość przewodów rurowych > 3 litry), to pompa cyrkulacyjna powinna być sterowana przez zegar sterujący, tak by
mogła działać tylko w szczytowym czasie zapotrzebowania.
Jeśli zapotrzebowanie na przygotowanie ciepłej wody
użytkowej zostało uwzględnione już przy obliczaniu zapotrzebowania na ogrzewanie (ponieważ zostało ono wyliczone
na podstawie zużycia z poprzednich lat), to przy ustalaniu
całkowitego zapotrzebowania mocy nie ma potrzeby doliczać
dodatkowo zapotrzebowania na moc dla przygotowania
ciepłej wody. Nie jest to konieczne także wtedy, gdy ciepła
woda będzie przygotowywana w nocy, a parametry ogrzewania w tym czasie będą zredukowane – sensowne tylko przy
pompach glikol/woda oraz woda/woda. Możliwe jest to do
ustawienia w regulatorze pompy ciepła.
·
Zapotrzebowanie specjalne QS
W niektórych przypadkach występuje dodatkowo zapotrzebowanie ciepła na podgrzewanie wody basenowej. Czy
to zapotrzebowanie na ciepło wchodzi w całkowite zapo-
trzebowanie na ciepło, określane jest przez typ instalacji oraz
sposób użytkowania basenu (patrz 3.1. sposoby użytkowania
pomp ciepła).
Jeśli basen pływacki ogrzewany jest wyłącznie poza sezonem grzewczym, to zapotrzebowanie na moc nie musi być
dodatkowo uwzględniane. Całoroczne ogrzewanie krytego basenu wliczane jest z reguły w zapotrzebowanie mocy
grzewczej dla całego obiektu. Konieczne jest tu zarówno
uwzględnienie zapotrzebowania dla ogrzewania hali, jak
i dla ogrzania wody w niecce basenowej.
Zapotrzebowanie na ciepło dla ogrzewania hali basenowej, dla wentylacji oraz dla urządzeń osuszania i nawilżania
należy w każdym przypadku określić poprzez obliczenie zapotrzebowania na ciepło oraz dodanie go do całkowitego
zapotrzebowania mocy.
Przerwy w dostawach energii elektrycznej
Uwagi dotyczą obecnej sytuacji w Niemczech i przewidywalnej w najbliższym okresie w Polsce. Tania taryfa dla pomp
ciepła powiązana jest najczęściej z przerwami w dostawach
energii elektrycznej. Dostawa prądu może być przerywana
maksymalnie 3 x 2 godziny w ciągu 24 godzin. Pomiędzy
dwoma przerwami czas trwania dostępu musi wynosić przynajmniej tyle, ile wynosił czas trwania poprzedniej przerwy.
Te przerwy powinny być uwzględniane przy obliczaniu zapotrzebowania na moc grzewczą pompy ciepła.
W praktyce, w przypadku nowych budynków z ogrzewaniem podłogowym, możliwe jest dzięki wysokiej masie akumulacyjnej stosowanie niższych współczynników.
Wymagany współczynnik bezpieczeństwa Z uzyskiwany
jest w prosty sposób poprzez:
Przykład: 3 x 2h przerwy = 6 h
Z = 24h/24h - 6h Z = 1,33
Dla zwyczajowych przerw współczynnik wynosi:
Przerwa
Z
Obliczeniowo
Nowy budynek
z ogrz. podł.
1 x 2 Godziny
1,10
1,05
2 x 2 Godziny
1,20
1,10
3 x 2 Godziny
1,33
1,15
Generalnie w przypadku budynków o masywnej konstrukcji,
w szczególności z ogrzewaniem podłogowym, posiadana
zdolność magazynowania ciepła wystarczy na przeczekanie
dwugodzinnych przerw bez obniżenia komfortu cieplnego.
Podwyższenie mocy grzewczej pompy ciepła jest jednak konieczne ze względu na wymagane ponowne ogrzanie masy
akumulacyjnej.
Doświadczenie mówi, że nigdy nie ogrzewa się wszystkich
pomieszczeń, a wartości temperaturowe zgodnie z normą
PN-EN 12831 schodzą rzadko poniżej zakładanej minimalnej
temperatury zewnętrznej.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
7
Wybór źródła ciepła
Dobór systemu pompy ciepła odbywa się zgodnie
z całkowitym zapotrzebowaniem mocy x Z.
·
·
·
·
QWP = (QG + QWW + QS) x Z
·
QWP = Całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej
·
QG = Zapotrzebowanie mocy na ogrzewanie (zapotrzebowanie ciepła dla budynku)
·
QWW = Zapotrzebowanie mocy dla przygotowania ciepłej wody
użytkowej
·
QS = Zapotrzebowanie mocy dla potrzeb specjalnych
Temperatura zasilania instalacji centralnego ogrzewania
Odbiorniki instalacji centralnego ogrzewania zasilane
z pompy ciepła powinny w każdym przypadku zostać tak
dobrane, by wymagane zapotrzebowanie na ciepło pokrywane było przy możliwie niskich temperaturach zasilania. Każdy stopień niżej w temperaturze zasilania oznacza
oszczędność aż do 2,5% w zużyciu energii elektrycznej
przez pompę ciepła.
•
izolacja
stropów
międzypiętrowych,
konstrukcji dachowej i fasad
izolacja
Dzięki obniżeniu zapotrzebowania na ciepło oraz
zwiększeniu średniorocznego współczynnika efektywności
pompy ciepła uzyskuje się oszczędności w zużyciu energii
elektrycznej potrzebnej do jej pracy. Z reguły możliwe jest
zainstalowanie tańszej i mniejszej pompy ciepła. Wymiana
grzejników w celu obniżenia temperatury zasilania poprzez
powiększenie powierzchni grzewczej powinna być brana
pod uwagę dopiero jako ostatnia możliwość.
Dla temperatur zasilania powyżej 55 °C należy zastosować
specjalną, przystosowaną dla tego zakresu temperatur
pompę ciepła (seria H do 65 °C) lub wsparcie pompy ciepła
drugim źródłem ogrzewania. W systemie grzewczym
istniejący kocioł może służyć w pracy biwalentnej jako
wspomaganie przy niższych temperaturach zewnętrznych.
Pompa ciepła może być również wspomagana przez grzałki
elektryczne (tryb monoenergetyczny).
Krzywa A:
temperatura zaislania 90 oC
możliwy tylko tryb biwalentny z buforem równoległym
Krzywa B:
temperatura zasilania 75 0C
możliwy tylko tryb biwalentny z buforem równoległym
Krzywa C:
temperatura zasilania 60 0C
tryb monoenergetyczny z pompami powietrze/woda serii H
tryb monowalentny z pompami glikol/woda serii H
Krzywa D i E:
temperatura na zasilaniu mniejsza niż 55 0C,
tryb monoenergetyczny z pompami ciepła powietrze/woda albo
monowalentny z pompami glikol/woda i woda/woda
Kryteria wyboru pompy ciepła
Niskotemperaturowe
systemy
ogrzewania,
przede
wszystkim ogrzewania podłogowe i ścienne są szczególnie zalecane. Takie systemy ogrzewania płaszczyznowego
pozwalają z reguły na maksymalne temperatury zasilania
poniżej 35 °C przy efektywnej pracy pompy ciepła.
Jeżeli pompa ciepła zainstalowana zostanie w istniejącym
budynku, to zmiana na płaszczyznowy system ogrzewania
z reguły nie jest możliwa. W takim przypadku nie powinno
się przekraczać temperatury zasilania wynoszącej około
55 °C (65 °C). Temperatura zasilania może zostać obniżona
poprzez zredukowanie zapotrzebowania na ciepło. Możliwe
jest tu zastosowanie następujących środków:
•
•
8
wymiana okien
redukcja strat przy wietrzeniu (straty ciepła na
wentylację)
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Szczególną zaletą pompy ciepła jest korzystanie z dostępnego
bezpłatnie ciepła z otoczenia. Do dyspozycji mamy pierwotne
źródło ciepła, którym jest energia słoneczna i wtórne - grunt,
wodę lub powietrze zewnętrzne. Typ pomp ciepła zależy od
rodzaju źródła oraz nośnika ciepła:
•
•
•
•
pompa ciepła glikol/woda
pompa ciepła powietrze/woda
pompa ciepła powietrze/powietrze
pompa ciepła woda/woda
Poszczególne źródła ciepła wykazują zróżnicowane
właściwości. Nie można ich stosować oraz przyłączać
wszędzie i w ten sam sposób. W zależności od danego
przypadku mamy do czynienia ze zróżnicowanymi wymaganiami oraz warunkami terenu czy pomieszczeń,
dlatego też nie istnieje uniwersalne, najlepsze rozwiązanie
dla wszystkich sytuacji. Każdy przypadek należy rozważyć
oddzielnie.
Wybór źródła ciepła
Przy doborze źródła ciepła należy uwzględnić następujące
kryteria:
•
•
•
•
•
wystarczająca dostępność
możliwie wysoka zdolność magazynowania ciepła
możliwie wysoki poziom temperatury
odpowiednia regeneracja
niskie koszty instalacji
Źródło ciepła - powietrze
W przypadku pomp ciepła powietrze/woda jako źródło
ciepła służy z reguły powietrze zewnętrzne. W przypadku
obiektów gospodarczych i przemysłowych istnieje także
możliwość wykorzystywania powietrza z pomieszczeń oraz
powietrza wywiewanego na zewnątrz. Zastosowanie powietrza z pomieszczeń lub wywiewanego powinno jednakże
zostać ustalone z naszymi technikami już we wstępnej fazie
planowania.
Wykorzystywanie powietrza z pomieszczeń jako źródła
ciepła ma uzasadnienie
w
przypadku
obiektów
przemysłowych z dużą ilością wywiewanego ciepłego powietrza lub gdy konieczne jest chłodzenie pomieszczeń.
Niedopuszczalne
jest
wykorzystywanie
powietrza
z zawartością amoniaku ani powietrza zanieczyszczonego
chemicznie (np. powietrza odprowadzanego z budynków
gospodarskich). Specjalnym przypadkiem jest kontrolowana wentylacja pomieszczeń mieszkalnych z odzyskiem
ciepła. Do urządzeń wentylacyjnych wbudowuje się często
pompy ciepła powietrze/powietrze. Tematem dalszej części
jest najczęstszy przypadek:
wykorzystywanie powietrza zewnętrznego przez pompę
ciepła powietrze/woda.
Niskie, dobrze skalkulowane koszty instalacji stanowią
znaczącą zaletę powietrza jako źródła ciepła. Wykorzystywanie powietrza nie wymaga żadnych zezwoleń. Pompy
ciepła powietrze/woda mogą być ustawiane wewnątrz lub
na zewnątrz budynku. Ustawienie wewnętrzne wymaga
kanałów powietrznych dla doprowadzenia i odprowadzenia
powietrza zewnętrznego. Ustawienie na zewnątrz wymaga
mniejszej przestrzeni; tu należy przestrzegać wskazówek
dotyczących ustawienia (głównie ze względu na emisję
akustyczną).
Pompy ciepła powietrze/woda stanowią niskobudżetową
alternatywę w stosunku do innych źródeł ciepła. Eksploatuje
się je najczęściej w systemie monoenergetycznym z punktem
doboru (punkt biwalentny – punkt pracy równoległej)
między -2 a -7 °C. W takim przypadku pompa ciepła pokrywa
ok. 95-98% całkowitego rocznego zapotrzebowania na
energię.
Grunt jako źródło ciepła
Grunt magazynuje ciepło otoczenia sezonowo, a więc przez
dłuższy okres. Powoduje to, że na przestrzeni roku mamy do
dyspozycji ciepło o relatywnie stałej wysokiej temperaturze,
a dzięki temu - wysoki współczynnik COP.
Wykorzystywanie ciepła zmagazynowanego w ziemi odbywa się przez wymienniki gruntowe poziome (kolektor płaski)
lub pionowe (sondy ziemne).
Ciepło pobierane jest w obiegu zamkniętym (obieg solankowy), w którym poprzez parownik oddawane jest do obiegu czynnika roboczego pompy ciepła.
Wymienniki gruntowe
Wydajność określana jest zasadniczo przez właściwości gleby oraz ilość występującej w niej wody i minerałów. Stale
wilgotne grunty są lepszymi źródłami ciepła niż grunty suche i piaszczyste. Grunt regeneruje się przede wszystkim
przez wnikające do niego opady.
Wierzchnia warstwa nie może być więc zabudowana czy
też pokryta nieprzepuszczalnymi elementami.
Poziomo ułożony wymiennik gruntowy wymaga większej powierzchni – ok. 1,5 do 2,5 większej niż ogrzewana powierzchnia mieszkalna. Powierzchnia ułożenia wymiennika musi
być dostępna, niezabudowana oraz nieprzykryta elementami nieprzepuszczającymi wody. Wymiennik układa się na
głębokości 1,2-1,5m.
Na obszarach nowego budownictwa możliwe jest ułożenie
kolektorów w bardzo prosty sposób już w trakcie prac budowlanych. Z wymaganej powierzchni zostaje zebrana warstwa gruntu, a po ułożeniu wymiennika ponownie zasypana.
Wymiennik może być ułożony także w odpowiednim rowie.
Ogranicza to zakres robót ziemnych. Jeśli żaden z tych sposobów nie jest możliwy, istnieje możliwość wykonania pionowego wymiennika gruntowego.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
9
Wybór źródła ciepła
Sondy ziemne
współpracy z dodatkowym źródłem ciepła).
Umieszczone pionowo sondy ziemne wymagają mniej powierzchni niż kolektor płaski. Jako że sondy ziemne muszą
być wykonane przez kompetentne firmy wiertnicze, oznacza to z reguły wyższe koszty wykonania niż wymienniki
gruntowe poziome.
Woda jako źródło ciepła
Podczas gdy wymienniki gruntowe poziome muszą
być zgłaszane jedynie w Urzędzie Gospodarki Wodnej,
to wymienniki pionowe (sondy ziemne) wymagają na
etapie projektowania wykonania projektu geologicznego i podlegają obowiązkowi zgłoszenia w Wydziale Ochrony Środowiska lokalnego urzędu. Przed
rozpoczęciem prac wiertniczych należy je zgłosić do
Państwowego Instytutu Górnictwa w Poznaniu. Leży to
w gestii firmy wykonawczej. Projektowanie i wykonanie muszą być powierzone certyfikowanej specjalistycznej firmie wiertniczej.
Zarówno woda powierzchniowa, jak i woda gruntowa
mogą być wykorzystywane jako źródło ciepła. Woda powierzchniowa nadaje się jednak jedynie w wyjątkowych
przypadkach. Istnieje bowiem zagrożenie zanieczyszczeniami (algi, zawiesiny), niebezpieczeństwo zamarzania oraz
zmienności temperatury na przestrzeni roku (topnienie
śniegu).
Z reguły woda gruntowa wykorzystywana jest jako źródło
ciepła przy pompach ciepła woda/woda. Woda gruntowa
wykazuje na przestrzeni roku stałą, stosunkowo wysoką
temperaturę około 10 °C. W ten sposób można uzyskać wysoki współczynnik efektywności. Pompa ciepła może być eksploatowana monowalentnie.
Uwzględnić należy wysokie koszty montażu i przyłączenia,
ponieważ w celu użytkowania wody gruntowej wymagane
jest wiercenie studni zrzutowej i czerpalnej.
Grunt jako źródło ciepła oferuje na przestrzeni roku
niemalże stałe temperatury. Dla systemu pompy ciepła wynika z tego wysoki współczynnik wydajności przy niskim
zużyciu energii. Pompy ciepła glikol/woda eksploatowane
są z reguły w trybie monowalentnym (samodzielnym, bez
Z reguły istnieje dla tego typu instalacji obowiązek posiadania zezwoleń ze strony Urzędu Gospodarki Wodnej.
Przed decyzją o wykorzystaniu wody gruntowej jako źródła
Przegląd źródeł ciepła
Grunt
Kolektor
Woda
Sonda
Powietrze zewnętrzne
Woda gruntowa
Dostępność
o
+
++
o
Zdolność magazynowania
+
++
-
++
Poziom temperatury
+
+
o
Temperatura doboru
ok. 3 °C / - 5 °C
++
10 °C
0 °C
0 °C
Regeneracja
+
+
++
++
Koszt montażu
+
++
--
+ / ++ 2)
Tak
Nie
Tak
Obowiązek zezwoleń
1)
Zgłoszenie
3 °C przy trybie biwalentnym; - 5 °C przy trybie monowalentnym
Symbole: ++ bardzo wysoki, + wysoki, o średni, - niski, -- bardzo niski
10
Powietrze
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
2)
w zależności od głębokości odwiertu
1)
Tryby pracy
ciepła konieczne jest sprawdzenie, czy na odpowiedniej
głębokości występuje woda gruntowa w wystarczającej
ilości oraz jakości. Analiza wody oraz budowa studni
muszą być przeprowadzone w każdym wypadku przez
doświadczoną firmę studniarską.
ogrzewanie podłogowe i ścienne, nadają się szczególnie do
zastosowania pomp ciepła. Należy dążyć do temperatury zasilania od 35 do 40 °C.
Średnia roczna linia liczby dni w zależności od temperatury
zewnętrznej
Tryby pracy
Jeśli określone zostało już zapotrzebowanie na ciepło,
należy jeszcze ustalić, w jaki sposób urządzenie ma być
eksploatowane, aby uzyskać optymalny efekt techniczny
i ekonomiczny.
Możliwe są następujące tryby pracy:
monowalentny - tylko pompa ciepła
biwalentny - pompa ciepła i kocioł grzewczy
monoenergetyczny - pompa ciepła i dodatkowe ogrze wanie elektryczne
Decyzja o właściwym trybie pracy zależy jednocześnie od
dostępności możliwego źródła ciepła - grunt, woda lub powietrze.
Niezależnie od tego, jaki system ogrzewania zostanie zastosowany, klientowi należy na wstępie doradzić zawsze
optymalną izolację termiczną. Im lepsza izolacja, tym niższe
koszty eksploatacji. W przypadku pomp ciepła oznacza to,
że możliwe jest dobranie mniejszych urządzeń, co redukuje
koszty inwestycyjne.
Niskotemperaturowe systemy ogrzewania, przede wszystkim
Średnia roczna linia przebiegu dla temperatury zewnętrznej
pokazuje ilość dni w roku, w których temperatura
zewnętrzna spada poniżej określonej wartości.
Przebieg linii rocznych temperatur zależny jest od miejscowych warunków klimatycznych. W rocznej linii ciągłej
dla Gdańska widać, że przez 300 dni w roku termometry
wskazują poniżej 15 °C. Można jednak też odczytać, że jedynie przez około 10 dni temperatura spada poniżej -5 °C;
w rocznej linii ciągłej dla Warszawy widzimy, że tyko w trakcie 10 dni w roku temperatura spada poniżej -8 °C, a w trakcie 125 dni wykazuje wartości poniżej 0 °C. Pompy ciepła,
dla których dobrana jest temperatura biwalentna -8°C,
wymagają tylko przez niewielką ilość dni równoległego
systemu ogrzewania (np. grzałki elektrycznej) w celu
wspomożenia pompy ciepła.
W programie obliczeniowym Alpha-Plan ujęte są już dane
klimatyczne dla wybranych miast, na podstawie których
oblicza się współczynniki wydajności oraz stopień pokrycia zapotrzebowania na ciepło. W obydwu przedstawionych wykresach rocznych linii ciągłych należy zauważyć, że
mierzone godziny, w czasie których temperatura spadała
poniżej określonej wartości, są dodawane i przedstawiane
Linia przebiegu temperatury
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
11
Tryby pracy
w postaci pełnych dni. W praktyce okazuje się, że szczególnie w przejściowym okresie grzewczym w czasie 24 godzin występują wahania temperatury między maksymalną
temperaturą dzienną a minimalną temperaturą nocną
o kilka, a nawet kilkanaście stopni.
Pole pomiędzy graniczną temperaturą ogrzewania
a roczną linią ciągłą oznacza wielkość wymaganej energii grzewczej. W poniższych przykładach,
wypełnione pole pokazuje udział pracy pompy ciepła
w pracy całej instalacji.
Monowalentny tryb pracy
W trybie monowalentnym pracują z reguły tylko
pompy ciepła glikol/woda i woda/woda. Pompa ciepła dobierana jest tak, że także przy najniższych temperaturach
zewnętrznych do dyspozycji pozostaje wystarczająca ilość
mocy.
W trybie monowalentnym pompa ciepła pokrywa samodzielnie zapotrzebowanie budynku na ciepło, a źródło
ciepła dostarcza wymaganą ilość energii nawet przy niskich
temperaturach zewnętrznych. Stopień pokrycia wynosi
100%.
Monoenergetyczny tryb pracy stosowany jest z reguły
tylko przy pompach ciepła powietrze/woda. W wyjątkowych
przypadkach również przy pompach ciepła woda/woda,
gdy np. zdolność odbioru wody studni zrzutowej jest zbyt
mała. Przy czym istotne jest, by zdolność odbioru wody
studni zrzutowej dopasowana była do wymaganego nominalnego przepływu przez parownik pompy ciepła.
Jeśli pompy ciepła glikol/woda eksploatowane są monoenergetycznie, to wielkość wymiennika gruntowego musi
być specjalnie obliczona, ponieważ w tym przypadku
uwzględniony musi być nie tylko pobór ciepła z gruntu, ale
także pobór energii, zależny od całkowitego czasu pracy.
Źródło ciepła przy monoenergetycznym trybie pracy
pompy ciepła glikol/woda musi być dobierane według obliczonego całkowitego zapotrzebowania budynku na moc
grzewczą, a nie jak, w wielu przypadkach, według mocy
grzewczej pompy ciepła.
Jeśli nie dysponujemy wymaganą powierzchnią dla wymiennika gruntowego, to polecamy stosowanie pompy
ciepła powietrze/woda w monoenergetycznym trybie
pracy.
Biwalentny tryb pracy
Monoenergetyczny tryb pracy
Tryb monoenergetyczny jest podobny do biwalentnego. Dodatkowym źródłem ciepła nie jest jednak kocioł olejowy lub
gazowy, lecz niekosztowna grzałka elektryczna wbudowana
w zbiorniku buforowym lub, w niektórych typach, zintegrowana w obudowie pompy ciepła.
12
W przypadku biwalentnego trybu pracy występuje obok
pompy ciepła jeszcze jedno źródło ciepła, które przy niskich
temperaturach zewnętrznych wspomaga ogrzewanie budynku. Stosowanie pracy biwalentnej preferowane jest przy
modernizacjach istniejących budynków, ponieważ istniejące
już kotły grzewcze mogą być w prosty sposób zastosowane w celu wspomagania pompy ciepła.
Jedynie w czasie niewielu bardzo zimnych dni dodatkowe
ogrzewanie elektryczne wspomaga pompę ciepła w celu
pokrycia zapotrzebowania na ciepło. Regulator pompy
ciepła gwarantuje, że dodatkowe ogrzewanie nie pracuje
dłużej, aniżeli jest to absolutnie konieczne.
Pompa ciepła dobierana jest do temperatury, przy której
następuje wspomaganie drugim źródłem ciepła. Temperatura ta nazywana jest punktem doboru lub też punktem
biwalentnym.
Udział rocznej pracy pompy ciepła jest - tak samo jak w przypadku trybu biwalentnego - bardzo wysoki i wynosi z reguły
> 95%, tzn. mniej niż 5% energii grzewczej wytwarzane jest
przy pomocy grzałki elektrycznej. Moc pompy ciepła może
być dobrana dla punktu doboru (punktu biwalentnego)
pomiędzy -2 °C, a -7 °C (w zależności od normowanej temperatury zewnętrznej).
Tryb biwalentny alternatywny wybierany jest, gdy konieczne są wysokie temperatury zasilania i powrotu lub gdy moc
grzewcza z dolnego źródła ciepła nie jest wystarczająca.
Instalacja jest wtedy ogrzewana albo przez pompę ciepła,
albo przez drugie źródło ciepła. Udział pracy pompy ciepła
w pracy całej instalacji jest tu stosunkowo niski (np. 60%),
dlatego też taki tryb pracy wybierany jest rzadko.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Tryby pracy
Przy trybie biwalentnym równoległym poniżej określonej
temperatury zewnętrznej (np. 3 °C) pompa ciepła oraz drugie
źródło ciepła pracują jednocześnie (równolegle).
Ten tryb pracy wybierany jest, gdy na przykład przy modernizacji istniejącego budynku pompa ciepła powietrze/woda
instalowana jest bez demontażu istniejącego kotła grzewczego.
Tryb pracy biwalentnej częściowo równoległej oznacza, że
od określonej temperatury zewnętrznej, w zależności od zapotrzebowania mocy grzewczej, eksploatowana jest pompa ciepła wraz z drugim źródłem ciepła lub samodzielnie.
W skrajnym przypadku, przy temperaturach zewnętrznych
niższych od obliczeniowej, eksploatowane jest tylko drugie
źródło ciepła.
Ten tryb pracy wybierany jest najczęściej w połączeniu z powietrzem jako źródłem ciepła lub z systemami grzewczymi
o wysokiej temperaturze powrotu.
Wybór pompy ciepła przy trybie monoenergetycznym lub
biwalentnym
normowanych temperatur zewnętrznych z poniższej tabeli.
Normowana temperatura
zewnętrzna
Punkt biwalentny Polska
- 16 °C
- 4 °C do - 7 °C
- 18 °C
- 5 °C do - 8 °C
- 20 °C
- 6 °C do - 9 °C
- 22 °C
- 7 °C do - 10 °C
- 24 °C
- 8 °C do - 11 °C
Aby dobrać odpowiednie urządzenia w wykres mocy grzewczej pompy ciepła wprowadza się krzywą charakterystyki budynku. W uproszczony sposób może być ona wrysowana jako odcinek łączący punkty wyznaczone przez
wymaganą moc grzewczą w normatywnym punkcie doboru (w przykładzie -16 °C, 12 kW) i moc grzewczą 0 kW przy
20 °C. Jeśli punkt przecięcia krzywej charakterystyki budynku z krzywą mocy grzewczej leży w pobliżu przewidzianej
temperatury biwalentnej, to odpowiadająca temu punktowi
pompa ciepła może zostać zastosowana. W przykładzie wybrana została pompa o symbolu WP4.
W płaszczyźnie między krzywą mocy grzewczej a krzywą
charakterystyki budynku w normowanym punkcie doboru
można także odczytać zapotrzebowanie na moc, które pokryte zostanie przez grzałkę elektryczną lub kocioł grzewczy. Wymagane całkowite zapotrzebowanie na moc (moc
grzewcza + zapotrzebowanie na moc dla wody użytkowej)
x przerwy w dostawie energii elektrycznej = całkowitemu
zapotrzebowaniu na moc w normowanym punkcie doboru.
.
Qerf = 12 kW
Wybrana pompa ciepła posiada w normowanym punkcie doboru moc grzewczą 5,8 kW. Dodatkowa moc konieczna do dostarczenia przez grzałki elektryczne (tryb monoenergetyczny) lub drugie źródło ciepła (tryb biwalentny)
obliczana jest następująco:
Średnia wartość zapotrzebowania na ciepło oraz całkowitego
zapotrzebowania mocy, np. zgodnie z PN-82/B-02403 oraz
nową normą PN-EN 12831, odnosi się do normowanego
obliczeniowego punktu doboru. W przypadku trybu monoenergetycznego lub biwalentnego nie oznacza to jednak
punktu doboru dla pompy ciepła.
Pompa ciepła powietrze/woda przy trybie monoenergetycznym dobierana jest dla punktu biwalentnego.
.
.
.
Qzus = Qerf- QWP(- 16 °C) =12 kW - 5,8 kW = 6,2 kW
Z reguły dodatkowa moc grzewcza stanowi ok. 50-60% koniecznej całkowitej mocy grzewczej. Mimo, że udział mocy
dodatkowego ogrzewania jest względnie wysoki, to udział
w pracy wynosi jedynie ok. 2-5% w całkowitej rocznej pracy
systemu grzewczego. Uzyskany punkt biwalentny wynosi
ok. -4,5ºC.
Punkt biwalentny
Punkt biwalentny określa temperaturę zewnętrzną, do której pompa ciepła pokrywa obliczone zapotrzebowanie na
ciepło bez dodatkowego ogrzewania. W praktyce jest jednak
najczęściej tak, że nie wszystkie pomieszczenia ogrzewane są
w tym samym stopniu, np. sypialnia, pokój gościnny czy też
warsztat. Tak więc podczas eksploatacji ustawia się najczęściej
niższy punkt biwalentny.
Praktyczne punkty biwalentne można przejąć w zależności od
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
13
Przykłady doboru dla trybu monoenergetycznego
14
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Najważniejsze wytyczne projektowe
Tak, jak zróżnicowane są warunki miejscowe, tak samo
zróżnicowane są wymagania w stosunku do pompy ciepła.
Alpha-InnoTec dysponuje szerokim spektrum pomp ciepła,
tak by spełnione zostały wszelkie wymagania.
Dla źródeł ciepła powietrze, woda, grunt Alpha-InnoTec oferuje odpowiednie standardowe pompy ciepła.
Dla
wymogów
specjalnych
odpowiednim
jest
wielofunkcyjny zasobnik Alpha-InnoTec, który umożliwia
połączenie większej ilości źródeł ciepła oraz znacznie redukuje nakłady związane z instalacją.
Dla renowacji starych obiektów budowlanych oferowane są
specjalne pompy ciepła powietrze/woda serii H. Zostały one
opracowane dla modernizacji systemów grzewczych i i przystosowane są do temperatur zasilania do 65 °C.
Pompy ciepła serii Compact upraszczają Państwu instalację.
W tym przypadku zbiornik buforowy wody grzewczej (dot.
pomp powietrze/woda)oraz wymagane pompy obiegowe są już zintegrowane w obudowie pompy ciepła (patrz
rozdział 2.1 i 2.2).
Centrala grzewcza integruje wszystko w jednej obudowie: ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody użytkowej.
Pompę ciepła oraz zasobnik c.w.u. można dla celów transportowych rozdzielić i osobno dostarczyć na miejsce
montażu. Prosty system łączeń umożliwia bezproblemowe
połączenie obu komponentów na miejscu.
Dane o mocy
Moc grzewcza pompy ciepła jest zależna od temperatury
źródła ciepła oraz od temperatury zasilania systemu ogrzewania. Dane o mocy pompy ciepła odnoszą się zawsze
do tych temperatur. Norma EN 14511 ustala powszechnie
stosowane oznaczenia tych punktów temperaturowych,
składające się z liter i cyfr. Pierwsza litera określa źródło
ciepła, druga litera medium poboru ciepła. Liczby odnoszą
się do temperatur w °C. W normie tej założone zostały
następujące skrótowe określenia:
Pochodna określenia źródła ciepła
W
water
B
brine
A
air
4.1
Woda
Solanka
Powietrze
W celu wyboru pompy ciepła konieczna jest znajomość
całkowitego zapotrzebowania mocy oraz przerw w dostawach energii elektrycznej jak i temperatury zasilania i dolnego źródła ciepła. Przy projektowaniu systemu z pompą
ciepła można przeprowadzić wstępny dobór na podstawie
przeglądu urządzeń na stronie 12 cennika. Konieczne jest
sprawdzenie takiego doboru na podstawie danych technicznych wybranej pompy ciepła.
Streszczenie wskazówek:
• podstawą doboru urządzenia jest całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej obiektu.
• przy doborze systemu ogrzewania należy zwracać
uwagę na temperatury zasilania. Preferowane powinny być niskotemperaturowe systemy ogrzewania,
takie jak ogrzewanie podłogowe lub ścienne.
• tryb pracy określa punkt doboru dla ustalenia mocy
pompy ciepła.
• w przypadku przewidywanych przerw w dostawie
energii elektrycznej powinny być one uwzględniane
przy doborze pompy ciepła. Z doświadczenia wynika,
że wystarcza podwyższenie mocy grzewczej pompy
ciepła o ok. 10-15% (przy niskotemperaturowych systemach ogrzewania).
• dobór pompy ciepła przeprowadza się na podstawie
danych urządzenia i krzywych mocy grzewczej.
• przewidziane granice zastosowania pompy ciepła
muszą być bezwarunkowo zachowane.
• dla ustawienia pompy ciepła oraz jej podłączenia
muszą być uwzględnione wytyczne instrukcji
montażu i obsługi oraz schematy przyłączeń.
• w celu umożliwienia prac serwisowych przy pompie
ciepła konieczne jest przestrzeganie wytycznych dla
ustawienia pompy.
• pompy ciepła przeznaczone do ustawienia wewnątrz
budynków muszą być ustawiane w pomieszczeniach
chronionych przed mrozem.
• aby zapobiec przenoszeniu się drgań podłączenie do
systemu ogrzewania musi być dokonane przy użyciu
elastycznych węży.
• nie stosować podestów poliuretanowych.
• przy pompach ciepła powietrze/woda w ustawieniu zewnętrznym należy zachować co najmniej
minimalną wymaganą odległość od sąsiedniego budynku (8-10m).
• natężenia przepływu po stronie źródła ciepła oraz
wody grzewczej muszą być zachowane.
• krzywe grzewcze należy ustawić w zależności od
temperatury powrotu.
Praktyczne wskazówki oraz najczęstsze pytania
4.2
Słownik pojęć
Moc grzewcza dla określonych punktów może być
odczytana z danych technicznych. Wartości dla temperatur
pomiędzy punktami określonymi normą można odczytać
z krzywych mocy grzewczej.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
15
16
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Jakość ma
swoją nazwę
2.1
Pompy ciepła powietrze/woda.....................................................20
2.2
Pompy ciepła glikol/woda...............................................................36
2.3
Pompy ciepła woda/woda..............................................................56
Specjaliści od pomp ciepła
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
17
18
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
2.1
Pompa ciepła powietrze/woda
Wskazówki dotyczące projektowania....................................................................................................................................................... 20
Dobór..................................................................................................................................................................................................................... 21
Ustawienie zewnętrzne......................................................................................................................................... 24
Wskazówki dotyczące ustawienia............................................................................................................................................................... 25
Przyłącza............................................................................................................................................................................................................... 27
Ustawienie wewnętrzne........................................................................................................................................ 28
Wskazówki dotyczące ustawienia............................................................................................................................................................... 28
Poziom głośności............................................................................................................................................................................................... 30
Kanały powietrzne............................................................................................................................................................................................ 31
Systemy kanałów powietrznych 700 i 900............................................................................................................................................... 32
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
19
Wskazówki dotyczące projektowania
Pompy ciepła powietrze/woda wykorzystują energię
zawartą w powietrzu zewnętrznym. W tym celu powietrze
zasysane jest przy pomocy wentylatora, następnie transportowane przez parownik pompy ciepła i schładzane.
Energia oddawana jest medium roboczemu pompy ciepła.
Energia ta podnoszona zostaje przez obieg pompy ciepła na
wyższy poziom temperatury i przekazana do obiegu grzewczego.
Powietrze zewnętrzne transportowane jest bezpośrednio
przez parownik pompy ciepła powietrze/woda. W wyniku schłodzenia powietrza spada wilgotność i możliwe
jest oblodzenie/oszronienie parownika. Element ten
w razie potrzeby zostaje odlodzony/odszroniony poprzez
odwrócenie obiegu pompy ciepła. Aby zagwarantować
odszronienie, wymagane jest zastosowanie w systemie
pompy ciepła zbiornika buforowego. Przedłuża on także
czas pracy pompy ciepła przy niskich zapotrzebowaniach mocy i zapobiega w ten sposób częstemu włączaniu
i wyłączaniu się pompy ciepła (taktowaniu).
turach zasilania do 65 °C (LW 150H-A oraz LW 320H-A).
Specjalnie dla sektora nowego budownictwa Alpha-InnoTec
opracowała serię Compact (LWC). Bezkonkurencyjnie ciche
urządzenia wyróżniają się nie tylko swoim wzornictwem,
lecz także bogatym „życiem wewnętrznym”. W pompach
ciepła serii Compact zintegrowane są:
-
-
-
-
-
-
zbiornik buforowy
pompa obiegowa
zawór bezpieczeństwa
naczynie wzbiorcze
regulator Luxtronik 2.0
grzałka elektryczna 6 kW
W ten sposób znacznie obniżone zostają nakłady na
instalację.
Seria pomp ciepła
Standard
Wysokotemperaturowe
Compact
Powietrze jako źródło ciepła posiada tę zaletę, że występuje
wszędzie i może zostać zagospodarowane przy niewielkich
nakładach, bez konieczności uzyskania zezwolenia. Pompy
ciepła powietrze/woda występują w wariantach ustawienia
na zewnątrz oraz wewnątrz budynków.
Pompy ciepła w ustawieniu zewnętrznym zasysają powietrze
bezpośrednio. Ciepła woda na zasilaniu i powrocie prowadzona jest w gruncie poniżej strefy zamarzania do budynku
do bufora pompy ciepła. W celu zapobieżenia stratom ciepła
rury muszą być dobrze zaizolowane.
Przy pompach ciepła w ustawieniu wewnętrznym pobór
i odprowadzenie powietrza odbywają się przez kanały powietrzne, które wychodzą na zewnątrz budynku. Należy
zawsze preferować ustawienie narożne, w przeciwnym razie
konieczne jest podjęcie środków dla uniknięcia mieszania się
strumieni powietrza (pobieranego ciepłego powietrza z zimnym powietrzem wydmuchiwanym).
Powietrze zewnętrzne służące jako źródło ciepła schładzane
jest w pompie ciepła. Prowadzi to do kondensacji wody. Konieczne jest zagwarantowanie odpływu kondensatu wody
w stanie niezamarzniętym.
Dla każdego zastosowania Alpha-InnoTec oferuje
odpowiednią pompę ciepła. W przypadku pompy ciepła
powietrze/woda proponujemy Państwu, obok pomp standa-rdowych, pompy ciepła skonstruowane specjalnie dla
budynków poddanych modernizacji, o wysokich tempera-
20
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Zewnętrzne
Wewnętrzne
LW-A
LW …
LW …H-A
LW …H
-
LWC
Pompy ciepła powietrze/woda mogą pracować przy
temperaturze zewnętrznej nie niższej niż -20 °C. Jako że
wraz z obniżającą się temperaturą zewnętrzną spada moc
grzewcza pompy ciepła, z ekonomicznego punktu widzenia sensowne jest rozważenie drugiego źródła ciepła oraz
eksploatowanie pompy ciepła w trybie monoenergetycznym lub biwalentnym-równoległym. W ten sposób zapobiega się kosztownemu przewymiarowaniu i ogranicza się
taktowanie pompy ciepła w okresie przejściowym (wiosennym i jesiennym).
Grzałka elektryczna jako dodatkowe źródło ciepła (ogrzewanie dodatkowe) zalecana jest w nowym budownictwie.
Wszystkie pompy ciepła powietrze/woda wyposażone są
w grzałkę elektryczną (oprócz LW 310), która wspomaga
pompę ciepła przy temperaturach poniżej punktu biwalentnego. W tym przypadku mowa jest o monoenergetycznym
trybie pracy pompy ciepła powietrze/woda.
W przypadku modernizacji budynków możliwe jest wspomaganie pompy ciepła przy temperaturach poniżej punktu biwalentnego istniejącym kotłem grzewczym. Taki typ
określany jest jako biwalentny lub biwalentny-równoległy.
Dobór/wymiarowanie
Dobór pompy ciepła powietrze/woda dla monoenergetycznego trybu pracy powinien zostać przeprowadzony w taki
sposób, żeby punkt biwalentny znajdował się dla Polski między
-4 °C a -10 °C (między -2 °C a -7 °C - Niemcy lub -3 °C a -12 °C
- Szwajcaria). W przypadku tak dobranego punktu biwalentnego ok. 93-98% średniorocznej pracy systemu grzewczego
pokrywane jest przez pompę ciepła.
Przykład dla Niemiec i Austrii:
Wybrany budynek wykazuje całkowite zapotrzebowanie
na moc, zgodnie z DIN 4701 (SIA 384/2 – Szwajcaria) lub
zgodnie z nową normą UE EN 12831 wynoszące 7,7 kW.
Zakłada się zapotrzebowanie na ciepłą wodę dla 4 osób oraz
temperaturę obliczeniową -16°C. Dostawca energii elektrycznej określa przerwy w dostawie energii w wymiarze 2x2
godziny. Wskaźnik Z przerw w dostawie wynosi 1,1 (patrz
rozdział 1.1). Na podstawie tych danych określona zostaje
moc:
.
.
.
QWP = (QG + QWW) x Z = (7,7 kW + 1,0 kW) x 1,1 = 9,6 kW
Dla ogrzania budynku, przy uwzględnieniu przerw w dostawie energii elektrycznej, wymagana jest moc grzewcza
9,6 kW. W przypadku pomp ciepła powietrze/woda nie jest
wskazane dobieranie mocy pomp ciepła dla normatywnego
punktu doboru, dlatego też pompy ciepła powietrze/woda
dobierane są do punktu biwalentnego.
W
przewidzianym
monoenergetycznym
trybie
pracy pompa ciepła 1 pokrywa całkowicie zapotrzebowanie na ciepło do punktu biwalentnego, czyli temperatury
zewnętrznej -5 °C. Przy niższych temperaturach włączana
jest jako wspomaganie grzałka elektryczna. Wymagana moc
grzałki wynika z różnicy pomiędzy zapotrzebowaniem na
ciepło a mocą grzewczą w normatywnym punkcie doboru.
.
.
.
QE-Stab = QWP - QWP,Tn
.
QE-Stab= 9,6 - 4,5 kW = 5,1 kW
W przytoczonym przykładzie konieczne jest więc zastosowanie grzałki o mocy 6,0 kW
Z reguły moc grzewcza grzałki oscyluje w granicach 50-60%
wymaganej mocy grzewczej (przy doborze/wymiarowaniu pompy ciepła i mocy grzałki konieczne jest oczywiście
zwrócenie uwagi na uwarunkowania dla danego kraju).
Mimo że udział grzałki elektrycznej w mocy jest relatywnie
wysoki, to udział w rocznym wymiarze pracy wynosi jedynie
ok. 2-7%.
.
QWP:
.
QG:
.
QWW:
Konieczna maksymalna moc systemu pompy
ciepła
Zapotrzebowanie budynku na moc grzewczą
Zapotrzebowanie mocy dla przygotowania
wody użytkowej (patrz zapotrzebowanie na
ciepło i na moc)
.
QE-Stab: Moc grzałki
.
QWP,Tn: Moc grzewcza pompy ciepła w normatywnym
punkcie doboru
Z:
Wskaźnik przerw w dostawie energii elektrycznej
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
21
Dobór/wymiarowanie
o
Przykład dla Szwajcarii:
Przykład doboru dla domu o dobrej izolacji termicznej ze
specyficznym zapotrzebowaniem na ciepło wynoszącym
35W/m2 przy normatywnej temperaturze zewnętrznej
-10 °C oraz 4-osobowym gospodarstwie. Przerwy w dostawie energii elektrycznej wynoszą 3x2 godziny a powierzchnia do ogrzania 160 m2. Jako powierzchnię grzewczą przewiduje się ogrzewanie podłogowe 35 °C /28 °C .
.
QG = 160 m2 x 35 W/m2 = 5.600 W
.
QG = zapotrzebowanie budynku na moc grzewczą
.
QW = 0,25 W / os. x 4 os. = 1.000 W
.
QW = zapotrzebowanie mocy dla przygotowania c.w.u.
Z
= 1,15 (patrz tabela rozdział 1.2)
.
QWP = (5,6 kW + 1 kW) x 1,15 = 7,6 kW
Na wykresie mocy grzewczej konieczne jest naniesienie
całkowitego zapotrzebowania mocy oraz ujętej uproszczonej krzywej charakterystyki budynku.
Z wykresu możliwy jest odczyt danego punktu biwalentnego. Dla pompy ciepła 2 punkt biwalentny wynosi -2 °C, a wymagana moc dodatkowego ogrzewania to 3,0 kW.
Dla pompy ciepła 1 punkt biwalentny wynosi -6 °C, a wymagana moc dodatkowego ogrzewania to 1,8 kW.
22
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Grzałkę elektryczną, zintegrowaną w pompach ciepła
serii Compact, można tak podłączyć, żeby dostarczała
2 kW, 4 kW lub 6 kW.
Wybór pompy ciepła zależy od tego, jaka moc przyłącza
dla ogrzewania dodatkowego (w postaci grzałki elektrycznej) dozwolona jest ze strony dostawcy energii elektrycznej.
W przypadku dopuszczenia mocy tylko 2,0 kW, konieczny jest wybór pompy ciepła 1.
Jeśli możliwe jest użytkowanie dodatkowego ogrzewania o mocy 4,0 kW, to dla tego obiektu wystarczająca jest
pompa ciepła 2.
Dobór/wymiarowanie
Przykład doboru przy modernizacjach budynków:
Kolejny przykład pokazuje, że także budynek o zapotrzebowaniu ciepła nawet do ok. 25 kW może być obsługiwany
w ekonomiczny sposób przez pracującą w trybie monoenergetycznym pompę ciepła powietrze/woda.
Przykład dotyczy istniejącego budynku z 4 mieszkańcami,
który będzie poddany modernizacji. Uśrednione roczne
zużycie oleju opałowego z ostatnich 3 lat wynosi ok. 6000
litrów. Przewidziana do ogrzania powierzchnia to 330 m2.
Przerwy w dostawie energii elektrycznej ze strony dostawcy
to 4x1 godzina.
Najniższa obliczeniowa temperatura zewnętrzna wynosi
-16 °C. System odbioru ciepła może pozostać bez zmian,
ponieważ grzejniki mogą być zasilane wodą grzewczą
o temperaturze 65 °C.
W przypadku modernizacji należy uprzednio sprawdzić, czy
temperatura zasilania 65 °C jest wystarczająca.
.
QG =
6.000 l/a : 250 l/(a x kW) = 24 kW
Z =
1,2 (patrz tabela 1.2)
.
QWP = 24 kW x 1,2 = 28,8 kW
Zapotrzebowanie mocy dla przygotowania ciepłej wody
użytkowej nie musi być w tym przykładzie uwzględniane,
ponieważ jest ono już zawarte w wielkości zużycia oleju
opałowego.
Należy się posłużyć wykresem dla pomp ciepła serii LW ...H
przy temperaturze zasilania 65 °C.
Można z niego odczytać, że punkt biwalentny wynosi ok.
-3 °C, a pompa ciepła LW 320H w punkcie doboru ma moc
15 kW.
Obliczenie mocy ogrzewania dodatkowego.
.
.
.
QE-Stab =QWP - QWP, Tn
.
QE-Stab = 28,8 kW - 15 kW
.
QE-Stab = 13,8 kW
W pompie ciepła LW 320 H wbudowana jest grzałka 9 kW.
W zbiorniku buforowym konieczne jest wbudowanie kolejnej grzałki o mocy 4,5 kW lub 6,0 kW. Wbudowana w pompę
ciepła grzałka wspomaga także podgrzewanie ciepłej wody
użytkowej.
Jeśli temperatura zasilania 55 °C jest wystarczająca, to zaleca się zastosowanie średniotemperaturowej pompy
ciepła. W przytoczonym przykładzie byłaby nią ustawiona
wewnątrz budynku pompa ciepła LW 251.
Obniżenie temperatury zasilania oznacza niższe koszty
eksploatacji.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
23
Ustawienie
Aussenaufstellung
zewnętrzne
Wymagania w stosunku do fundamentu w miejscu ustawienia oraz ułożenia rur grzewczych są niewielkie.
LW 320H-A
Pompy ciepła LW 101A do 310A oraz LW 150H-A umieszczone
są w nowych obudowach.
Typy pomp z wbudowaną fabrycznie grzałką:
LW 101A do 251A
LW 150H-A oraz LW 320H-A
Pompy ciepła LW 71A oraz LW 81A umieszczone są
w prostokątnej obudowie. Dzięki kompaktowej konstrukcji
potrzebna do ustawienia powierzchnia jest bardzo mała.
Przy doborze pompy ciepła należy sprawdzić, czy wbudowane grzałki elektryczne są wystarczające.
Niezbędnym dla wszystkich pomp ciepła w ustawieniu
zewnętrznym wyposażeniem jest wieża hydrauliczna lub regulator ścienny Luxtronic 2.0 oraz odpowiednie przewody
sterowania i czujnika.
Przewody sterowania i czujnika dostępne są w długościach
5 – 60 m.
LW 71A
W przypadku tej serii urządzeń powietrze transportowane jest diagonalnie przez parownik. Wskazówki
dotyczące ustawienia oraz minimalne odległości znajdą
Państwo w rozdziale 2.1.
W urządzenia wbudowana jest już grzałka elektryczna
o mocy 6,0 kW.
24
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Aussenaufstellung
Ustawienie
zewnętrzne
Wskazówki dotyczące ustawienia
Przy doborze miejsca ustawienia należy przestrzegać
następujących wymagań:
• pompa ciepła musi być dostępna ze wszystkich stron
• pobór i wydmuch powietrza muszą być swobodne.
Wydmuch powietrza z pompy ciepła jest o około 5 K
zimniejszy niż temperatura otoczenia, należy się więc
liczyć z przedwczesnym tworzeniem się oblodzeń.
Dlatego też obszar wydmuchu nie powinien być skierowany na:
- ściany
- tarasy
- chodniki i ścieżki dla pieszych
• odstęp pompy ciepła od ścian, tarasów, chodników itp.
powinien wynosić przynajmniej 3 m.
• w celu uniknięcia mieszania się powietrza oraz wzrostu poziomu hałasu w wyniku odbić, należy unikać
ustawiania w niszach, kątach i pomiędzy murami.
• ustawienie pompy w obniżeniach terenu (nieckach)
nie jest dozwolone, ponieważ zimne powietrze płynie
w dół, co uniemożliwia wymianę powietrza.
Podłoże:
• pompa ciepła musi być ustawiana na trwałej, równej i płaskiej powierzchni - zaleca się ustawienie
pompy ciepła na wylanej płycie betonowej lub
na płytach chodnikowych ułożonych na warstwie
mrozoodpornej.
• pompa ciepła musi stać poziomo na całej swojej powierzchni.
• w celu uniknięcia mostków akustycznych podstawa
pompy ciepła musi w całości być ustawiona na fundamencie.
Sockel Betonplatte gegossen Sockel Gehwegplatten
Sand
Gehwegplatten
ca. 10 cm Betonplatte
(Schotter 0-32/56 mm
verdichtet)
ca. 30 cm
Frostschutz
(Schotter 0-32/56 mm
verdichtet)
Uwaga! Płyty chodnikowe muszą być dostosowane do wagi ustawianego urządzenia!
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
25
Ustawienie
Aussenaufstellung
zewnętrzne
Obszar wydmuchu powietrza, gdzie podczas zimnych dni, w wyniku kondensacji może dojść do tworzenia się
oblodzeń (tak więc nie w obszarze chodnika!) oraz do przymarznięć na fasadzie. Ta przestrzeń musi pozostawać
wolna oraz być uwzględniana przy ustawieniu urządzenia.
26
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Ustawienie
Aussenaufstellung
zewnętrzne
Przyłącza
Plan fundamentu/powierzchni ustawienia.
Przyłącze ciepłej wody
Połączenie pompy ciepła z obiegiem grzewczym odbywa
się przez izolowane cieplnie przewody rurowe lub przez rury
preizolowane, ułożone w glebie poniżej strefy zamarzania.
Podłączenie do pompy ciepła odbywa się przy pomocy
przyłączy elastycznych.
Przekroje rur oraz pompy obiegowe należy dobrać tak, by
zagwarantować przynajmniej podane poniżej minimalne
natężenia przepływu wody grzewczej:
Typ
Minimalny przepyw wody
Przyłącze
Seria H
LW 150H-A
700 l/h
gwint zew. 1"
LW 320H-A
1600 l/h
gwint zew. 5/4"
LW 71A
1000 l/h
gwint zew. 1"
LW 81A
1200 l/h
gwint zew. 1"
LW 101A
1500 l/h
gwint zew. 1"
LW 121A
1650 l/h
gwint zew. 1"
LW 140A
2000 l/h
gwint zew. 5/4"
LW 180A
2000 l/h
gwint zew. 5/4"
LW 251A
2500 l/h
gwint zew. 5/4"
LW 310A
4000 l/h
gwint zew. 6/4"
Przyłącze elektryczne
Wszystkie przewody elektryczne prowadzone są do pompy ciepła przez ułożoną w gruncie pustą rurę o przekroju
przynajmniej 70-100mm. Zasilanie elektryczne (sprężarki
i grzałki elektrycznej) należy poprowadzić oddzielnymi przewodami do zainstalowanych w pompie zacisków. Przewody
czujnika i sterowania przyłączane są przy pomocy przygotowanych wtyczek do płyty regulatora pompy ciepła. Wymagane wtyczki znajdują się w skrzynce rozdzielczej pompy
ciepła; w celu przyłączenia skrzynka nie musi być otwierana.
Puste rury muszą być zaizolowane przeciwwilgociowo.
Odpływ kondensatu
Wytrącające się z powietrza skropliny muszą być, w stanie
niezamarzniętym, odprowadzane rurą z tworzywa sztucznego o przekroju przynajmniej 50mm. W przypadku
podłoża przepuszczającego wodę wystarczy, że rura wody
kondensacyjnej wprowadzona jest pionowo w glebę na
głębokość przynajmniej 90 cm.
W przypadku, gdy kondensat odprowadzany jest do drenów
lub do kanalizacji, należy zwrócić uwagę na to, aby rury
ułożone były z odpowiednim spadkiem i zabezpieczone
przed zamarzaniem.
1. Wprowadzić odpływ kondensatu do nasiąkliwej gleby,
poniżej strefy zamarzania (min. 900 mm poniżej powierzchni gruntu). Rura wody kondensacyjnej min. Ø 50
mm.
2. Przewody wody grzewczej na zasilaniu i na powrocie
poprowadzone przez rury preizolowane. Przy krótkich
odległościach (maks. 3 m) możliwe jest także zastosowanie izolowanych, odpornych na ciśnienie węży gumowych w rurze z tworzywa DN 200. Rury z tworzywa
sztucznego muszą być na swoich końcach uszczelnione
pianką!
3. Rura ochronna dla przewodów sterowania i czujnika
oraz przewodu elektrycznego: min. 70-100 mm.
4. Na przejściu przez mur izolacja przeciw wilgoci i wodzie.
5. Warstwa żwiru dla przyjęcia do 100 l wody kondensacyjnej, jako bufor dla wsiąkania!
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
27
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
Przy instalacji na górnej kondygnacji należy sprawdzić
nośność stropu. Starannie zaplanować tłumienie drgań,
aby zapobiec ich przenoszeniu na konstrukcję budynku.
Odradza się ustawianie na stropach drewnianych.
LW 180
Jeżeli ustawienie na zewnątrz nie jest możliwe, pompa
ciepła może zostać ustawiona w budynku. W tym przypadku wymagane są kanały powietrzne, którymi powietrze
zewnętrzne jest doprowadzane do pompy ciepła i od niej
odprowadzane.
Miejsce ustawienia.
Pomieszczenie przeznaczone do ustawienia musi być zabezpieczone przed zamarzaniem i suche. Pompa ciepła
musi zostać ustawiona na nośnym i poziomym podłożu.
Podstawa ramy pompy musi przylegać do podłoża na całej
swojej powierzchni. Celem uniknięcia przenoszenia drgań
na budynek, zaleca się w przypadku podwyższonych wymogów akustycznych ustawienie pompy ciepła na podłożu
o właściwościach tłumiących drgania. Pompa ciepła nie powinna jednakże być ustawiona na podeście z poliuretanu,
przeznaczonym dla kotła grzewczego. Strona z panelem
obsługi regulatora musi być stale dostępna dla serwisanta.
Przyłącze ciepłej wody.
W celu stłumienia drgań pompa ciepła połączona zostaje
z przewodami zasilania i powrotu wody grzewczej za
pomocą węży elastycznych. Przekroje rur oraz pompy obiegowe należy dobrać tak, by zagwarantować przynajmniej
podane poniżej minimalne natężenia przepływu wody
grzewczej:
Typ
LWC 60
Wskazówki dotyczące ustawienia
Pompy ciepła powietrze/woda muszą być ustawiane
w pomieszczeniu suchym, o dodatniej temperaturze. Przez
pompę ciepła oraz kanały powietrza prowadzone jest zimne
powietrze zewnętrzne o temperaturze do -20 °C.
Jeśli w pewnych pomieszczeniach wilgotność powietrza
w następstwie niedostatecznego wietrzenia lub dodatkowej wilgoci (suszenie prania, rośliny itp.) jest za wysoka, to
w miejscach o niskich temperaturach powierzchniowych
(zwłaszcza w okolicach wydmuchu z pompy ciepła) możliwe
jest zbieranie się wody kondensacyjnej, co może prowadzić
do powstawania pleśni.
Jej powstawaniu można bardzo często zapobiec poprzez
właściwe wietrzenie. Podczas wietrzenia zimne, względnie
suche powietrze z zewnątrz podgrzewane zostaje do temperatury pomieszczenia. W wyniku tego podwyższenia temperatury wchłaniany zostaje nadmiar wilgoci, który w innym
wypadku osiadałby na ścianach lub innych elementach.
W zależności od użytkowania pomieszczenia oraz wilgoci
konieczne jest gruntowne i regularne wietrzenie.
28
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Minimalne
przepływ wody
650 l/h
Przyłącze
gwint zew. 1"
LWC 80
LWC 100
850 l/h
gwint zew. 1"
1200 l/h
gwint zew. 1"
LW 101
1500 l/h
gwint zew. 1"
LWC 120
LW 121
1500 l/h
gwint zew. 1"
1650 l/h
gwint zew. 1"
LW 140
LW 180
gwint zew. 5/4"
gwint zew. 5/4"
LW 251
2000 l/h
2000 l/h
2500 l/h
LW 310
4000 l/h
gwint zew. 6/4"
gwint zew. 5/4"
Seria H
LW 150H
700 l/h
gwint zew. 1"
LW 320H
1600 l/h
gwint zew. 5/4"
Pompy ciepła serii Compact wyposażone są fabrycznie
w pompę obiegową.
Odpływ kondensatu
Wytrącające się z powietrza skropliny muszą być odprowadzane w stanie niezamarzniętym. Aby możliwe było odprowadzenie także większych ilości wody - możliwe jest powstawanie nawet do 50 l kondensatu – rura kondensacyjna
musi posiadać przekrój przynajmniej 50 mm. Odpływ wody
kondensacyjnej przeprowadzany jest przez syfon do kanału
ściekowego. Jeśli nie jest to możliwe, wymagane jest zastosowanie pompy kondensatu.
Wysokość przyłącza odpływu, przy ustawieniu pompy
ciepła bez zbiornika buforowego pod pompą ciepła, może
wynosić maksymalnie 40 cm. Przy stosowaniu zbiornika
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
buforowego dolnego wysokość przyłącza odpływu wody
nie może przekraczać maksymalnej wysokości 75 cm
(patrz plany ustawienia).
Przepływ powietrza
W celu efektywnej i bezawaryjnej eksploatacji do pompy
ciepła musi być dostarczony odpowiednio duży strumień
powietrza. Jego wielkość zależy przede wszystkim od mocy
grzewczej pompy ciepła i wynosi do 7000 m3 na godzinę. By
zagwarantować te wielkości konieczne jest zachowanie minimalnych wymaganych wymiarów kanałów powietrznych.
Pompy ciepła powietrze/woda w ustawieniu wewnętrznym
mogą być z reguły eksploatowane tylko przy zastosowaniu
kanałów powietrznych. Przy projektowaniu należy
uwzględnić wymaganą dla instalacji kanałów powietrznych
przestrzeń (patrz plan ustawienia).
W celu uniknięcia silnego ochłodzenia pomieszczeń oraz ze
względów na zasady bezpieczeństwa kanały powietrzne
muszą być wyprowadzone na zewnątrz.
Przepływ powietrza przez kanały musi odbywać się
możliwie swobodnie. Należy unikać zbędnych oporów powietrza. Całkowita strata ciśnienia nie może przekraczać
wartości podanych w danych technicznych urządzeń.
Uwzględnić należy między innymi kratki i siatki ochronne,
zmiany kierunków przewodów oraz kanały powietrzne.
Aby nie przekraczać maksymalnych strat ciśnienia, istniejąca
w pomieszczeniu wentylacja powinna zostać poprowadzona z maksymalnie dwiema zmianami kierunków (łukami).
Przy odstępstwach od standardowych ustawień lub przy zastosowaniu obcych komponentów należy sprawdzić minimalny przepływ powietrza oraz stratę ciśnienia.
Pobór powietrza / wydmuch powietrza
O ile tylko jest to możliwe, miejsce poboru i wydmuchu powietrza powinny znajdować się po różnych stronach budynku. Przy umiejscowieniu ich na jednej ścianie niezbędne
jest zabezpieczenie przed mieszaniem się obu strumieni poprzez odpowiednią odległość między wylotami kanałów
lub stawiając pomiędzy nimi przegrodę.
Otwory powietrzne w murze muszą być zabezpieczone
przed wnikaniem ciał obcych (liście, drobne zwierzęta).
W tym celu możliwe jest zastosowanie odpowiedniego
osprzętu znajdującego się w naszej ofercie.
W przypadku przyłączy przechodzących przez okienka
piwniczne, muszą one zostać wyposażone w odpowiedni
odpływ wody deszczowej. Zaleca się stosowanie kratek
chroniących przed deszczem.
Przy ustawieniu urządzenia powyżej poziomu gruntu,
przed wylotami kanałów powietrznych instalowane są siatki ochronne.
Straty ciśnienia na kanałach powietrznych
Przy obliczaniu długości systemu kanałów powietrznych
należy uwzględnić maksymalne dostępne ciśnienie wentylatora.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
29
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
Poziom głośności
Powstawanie szumów związanych z pompami ciepła jest
tematem delikatnym. Alpha-InnoTec stawia czoła temu problemowi. Dzięki optymalnej izolacji akustycznej możliwe
było w serii Compact osiągnięcie najlepszych możliwych
wartości akustycznych.
Mimo cichej pracy należy przy wyborze miejsca ustawienia
bądź umiejscowienia punktu poboru i wydmuchu powietrza zwrócić uwagę na następujące czynniki:
• Należy unikać umiejscowienia punktów poboru i wydmuchu powietrza pompy ciepła bezpośrednio przy
oknach pomieszczeń.
• Nie zaleca się umiejscawiania poboru i wydmuchu powietrza w niszach, kątach ścian lub pomiędzy równolegle ustawionymi ścianami. Powoduje to
podwyższenie poziomu hałasu w wyniku odbić.
• Wolne przestrzenie w cokole pompy ciepła powodują
mostki akustyczne podwyższające poziom hałasu.
• Przy instalacji większej ilości pomp ustawionych na
zewnątrz poziom natężenia hałasu nie sumuje się.
Można założyć podwyższenie się natężenia hałasu
o ok. 3 dB (A) na każde dodatkowe źródło akustyczne.
• Wyloty kanałów powietrznych nie powinny znajdować
się bezpośrednio poniżej okien.
• Przy ustawieniu w przestrzeni mieszkalnej zaleca się
zastosowanie w pomieszczeniu technicznym drzwi
z osłoną akustyczną.
• Przy ustawieniu pompy ciepła na górnej kondygnacji
należy zwrócić specjalną uwagę na tłumienie drgań
podłoża.
• Odradza się ustawienie na drewnianym stropie!
• Należy unikać ustawiania na podestach z poliuretanu,
przeznaczonych dla kotłów.
Przy ustawieniu pompy ciepła należy uwzględnić przepisy
polskich norm. Normy te definiują wytyczne dla wartości
akustycznych w „przestrzeni zewnętrznej”.
Miejsca oddziaływania, w których otoczeniu zlokalizowane
są wyłącznie mieszkania
w dzień 50 dB (A)
nocą
35 dB (A)
Jeśli pompa ciepła ustawiona jest powyżej poziomu gruntu oraz zastosowane są siatki ochronne, konieczna jest korekta podanych wartości natężenia hałasu przez dodanie
3-5 dB (A).
30
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Źródło hałasu
Poziom
natężenia
hałasu w dB
(A)
Odczuwanie
Absolutna cisza, brak jakichkolwiek dźwięków
0
10
niesłyszalne
Tykanie zegarka kieszonkowego
20
bardzo cicho
Położony na uboczu ogród,
klimatyzacja w teatrze
30
bardzo cicho
40
cicho
Strumyk, rzeka, spokojna
restauracja
50
cicho
Typowa rozmowa, wnętrze
samochodu osobowego
60
głośno
Głośne biuro, głośna rozmowa, motocykl
70
głośno
Hałas z ulicy, głośna muzyka
80
bardzo
głośno
Samochód ciężarowy
90
bardzo
głośno
Klakson samochodowy
w odległości 5 m
100
bardzo
głośno
Kwartał mieszkalny bez
odgłosów ulicznych, klimatyzacja w biurze
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
Kanały powietrzne
W przypadku zastosowania kanałów z blachy, muszą być
one przygotowane przez ekipy budowlane. W celu izolacji
akustycznej oraz uniknięcia zbierania się rosy, kanały te
muszą być od wewnątrz odpowiednio wyłożone izolacją
odporną na ścieranie. Zaleca się następujące minimalne
wolne przekroje kanałów:
Typ pompy ciepła
Standard
Compact
Seria H
w mm
LWC 60
570 x 570
LWC 80
570 x 570
LWC 100
570 x 570
LW 121
LWC 120
570 x 570
LW 150H
570 x 570
LW 180
570 x 570
LW 251
710 x 710
LW 320H
LW 310
Seria H
Standard
Wejście powietrza
Wyjście powietrza
w m2
LW 320
LW 251
0,75
LW 310
0,75
Typ pompy ciepła
Wolny przekrój kanału
LW 101
LW 140
Minimalne przekroje studzienek okiennych:
710 x 710
780 x 780
Połączenie pompy ciepła z kanałem z blachy musi być dokonane przy pomocy króćca brezentowego. Pompy ciepła LW
150H do LW 320H oraz LW 101 do LW 251 posiadają w tym
celu otwory pod nakrętki gwintowane M8, a pompy LWC 60
do LWC 120 pod nakrętki gwintowane M6.
Zaleca się przygotowane uprzednio wzmocnione kanały
powietrzne z lekkiego betonu. Przekroje tych kanałów
dobierane są do określonej pompy ciepła oraz posiadają
izolację termiczną i akustyczną. W celu połączenia kanałów
są one wyposażone w metalowe ramy mocujące. Połączenie
za pomocą tych ram zapobiega turbulencjom powietrza,
a co za tym idzie także stratom ciśnienia. Jeżeli miejscowe uwarunkowania odbiegają od standardowych wymiarów, możliwe jest skrócenie ich za pomocą otwornicy lub
wydłużenie za pomocą profili U i połączeń gipsowych.
Straty ciśnienia na elementach systemu kanałów
Wskaźniki
Kanał powietrzny 0,5 Pa/m
Kolano kanału powietrznego
3 Pa
Studzienka okienna
(przekrój odpowiedni do podanych powyżej założeń)
Wejście powietrza
4 Pa
Wyjście powietrza
3 Pa
Kratka ochronna przed ptakami
1,5 Pa
(swobodny przekrój poprzeczny > 80%)
Kratka ochronna pogodowa:
zgodnie z danymi producenta
Kratka ochronna deszczowa
Przykład obliczeń dla systemu kanałów powietrznych
LW 180:
Kanał powietrzny 1,25 m
0,5 Pa
Kolano kanału powietrznego
3 Pa
Studzienka okienna wejście powietrza
4 Pa
Studzienka okienna wyjście powietrza
3 Pa
2 x kratka ochronna deszczowa
3 Pa
Suma
13,5 Pa < 25 Pa
Luftkanalanlage (Beisp. f. obenst. Berechnung)
Lichtschacht
Kanały mocowane są w otworach w murze i uszczelnione
pianką. Jeżeli głębokość osadzenia kanałów w murze jest
większa niż 15 cm, nieprzedłużone kanały są wolnonośne.
Jeżeli zaś kanał musi zostać przedłużony, wymagane jest
podwieszenie przy pomocy szyn montażowych.
Przy montażu kanałów powietrznych należy zwrócić uwagę
na to, że kanały kończą się ok. 0,5 – 1,5 cm przed przepływem
powietrza do pompy i nie mają bezpośredniego kontaktu z pompą ciepła. Uszczelnienie między pompą ciepła
a kanałem wykonuje się przy pomocy taśmy uszczelniającej.
LW 250
Bedienseite
Otwory w murze należy wykonać podczas prac budowlanych. Od wewnątrz powinny one posiadać izolację przed
zimnem, celem uniknięcia ochładzania i wilgotnienia muru.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
31
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
1
5
3
1
5
4
2
Kanały powietrzne
"System 700" dla LWC 60 – 120, LW 101 – 121 i LW 150H
oraz
"System 900" dla LW 140-LW 310 i LW 320H
"System 700" i "System 900" to kompletne rozwiązania
modułowe prowadzenia powietrza od pompy ciepła aż na
zewnątrz budynku.
System modułowy składa się z:
1)
Przepustu ściennego
2)
Kanałów powietrznych
3)
Przyłączy do urządzeń
4)
Kratek ochronnych
5)
Ramy zaślepiającej
3
1
2
2
1) Przepust ścienny
Mocuje się go w otworach w murze, żeby uniknąć mostków
termicznych na połączeniu z murem. Do niego również
montuje się kratki ochronne.
Przepust można zamontować już na etapie budowy domu,
jak i później.
Montaż jest bardzo prosty:
Składamy 4 ścianki boczne (dla ułatwienia do dostawy dołączona jest tubka ze smarem) i stabilizujemy od
wewnątrz przegrodami, zapobiegającymi wypaczaniu się
przepustu.
Wykonane z odpornego materiału kanały powietrzne oraz
przepust ścienny są wieloczęściowe i łączone na miejscu,
dzięki czemu są dostarczane w płaskich kartonach.
Zalety "Systemu 700" i "Systemu 900":
- kompletny, dobrany system
(łącznie z przepustem ściennym)
- wysoka izolacja akustyczna
- lekki, dlatego wygodny w transporcie
- składany, dlatego łatwy w montażu
90˚
90˚
32
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
90˚
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
2) Kanały powietrzne
Także kanały powietrzne składają się z części i dostarczane
są w płaskich kartonach, do montażu na miejscu instalacji.
1.
2.
3.
4.
3) Przyłącze do urządzenia
Zarówno po stronie wejścia, jak i po stronie wyjścia powietrza w górnej i dolnej części blachy wykonane są otwory,
w które zaczepić można 4 sprężyny napinające.
Najpierw należy przykręcić listwę montażową do przygotowanych fabrycznie otworów na kanale powietrznym.
Następnie przykleić kwadratową taśmę uszczelniającą do
krawędzi kanału powietrznego i przy jej pomocy założyć
na otwór wlotu/wylotu powietrza pompy ciepła. Sprężyny
napinające zaczepić na blasze, a następnie na listwie
montażowej.
Kanał powietrzny jest konstrukcją dwuwarstwową
z wewnętrzną izolacją akustyczną i z odpornym na ścieranie
oraz oddziaływanie czynników atmosferycznych włóknem.
Łączone są na zasadzie podobnej do łączenia elementów
puzzli.
4.
Dostępny jest w długościach:
450 mm (tylko "System 700"), 1000 m oraz jako łuk
Na koniec zamocować osłonę na listwie montażowej.
2.
3.
Zamocowanie w przepuście:
Dołączony pierścień uszczelniający (O-ring) przeciągnąć
przez koniec kanału powietrznego i po tej stronie wsunąć
kanał powietrzny w przepust aż do oporu. Jeżeli kanał
powietrzny zamocowany jest także do pompy ciepła, to
istniejąca jeszcze przerwa pomiędzy przepustem, a kanałem
powietrznym zaklejana jest taśmą uszczelniającą.
4) Kratki ochronne
Kratka ochronna wykonana jest ze sztucznego tworzywa
i mocowana na zewnętrznej stronie przepustu za pomocą
dołączonych specjalnych śrub.
1.
Przed zamocowaniem kratki ochronnej należy najpierw
założyć siatkę drucianą.
Rolldichtung
Quellband
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
33
Ustawienie
Innenaufstellung
wewnętrzne
5) Rama zaślepiająca
Po wewnętrznej stronie przepustu można, w razie potrzeby,
umieścić ramę zaślepiającą, zwiększającą estetykę systemu
kanałów powietrznych.
Straty ciśnienia w systemie kanałów powietrznych
Przy doborze systemu kanałów powietrznych konieczne jest
uwzględnienie dostępnego ciśnienia wentylatora.
Typ pompy ciepła
Standard
Compact
LW 101
LW 121
LW 140
LW 180
LWC 60
LWC 80
LWC 100
LWC 120
Dostępne ciśnienie
25 Pa
25 Pa
25 Pa
25 Pa
25 Pa
25 Pa
Straty ciśnienia na elementach systemu kanałów powietrznych
Minimalne przekroje studzienek okiennych:
Compact
Wejście powietrza
Wyjście powietrza
w mm
LWC 60
0,6 m2
LWC 80
0,6 m2
LW 101
LWC 100
0,6 m2
LW 121
LWC 120
0,6 m2
Typ pompy ciepła
Standard
34
LW 140
0,6 m2
LW 180
0,6 m2
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Kanał powietrzny 0,5 Pa/m
Łuk kanału powietrznego 3 Pa
Studzienka okienna
(przekrój odpowiedni do podanych powyżej założeń)
Wejście powietrza
4 Pa
Wyjście powietrza
3 Pa
Kratka ochronna 1,5 Pa
(swobodny przekrój poprzeczny > 80%)
Przykład obliczeń dla systemu kanałów powietrznych
LW 180:
Kanał powietrzny 1 m
0,5 Pa
Łuk kanału powietrznego 3 Pa
Studzienka okienna wejście powietrza
4 Pa
Studzienka okienna wyjście powietrza
3 Pa
2 x kratka ochronna 3 Pa
Suma
13,5 Pa < 25 Pa
2.2 Pompa ciepła glikol/woda
Źródło ciepła grunt................................................................................................................................................. 36
Gruntowe wymienniki ciepła.............................................................................................................................. 39
Centrala grzewcza................................................................................................................................................... 53
Sondy ziemne........................................................................................................................................................... 48
Chłodzenie pasywne ............................................................................................................................................. 51
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
35
Wärmequelle
Źródło ciepłaErdreich
- grunt
Pompy ciepła wykorzystują energię zmagazynowaną
w górnych warstwach ziemi, pobieraną najczęściej przy pomocy ułożonych poziomo na niewielkiej głębokości gruntowych wymienników ciepła lub przy pomocy pionowych,
sięgających z reguły do 100 m głębokości, sond ziemnych.
Przy kolektorach poziomych energia przez nie przejmowana
pochodzi głównie z opadów atmosferycznych oraz promieniowania słonecznego. Przepływ ciepła z wnętrza ziemi, które to jest pozostałością po powstaniu naszej planety,
wynosi na powierzchni ziemi jedynie ok. 0,05-0,15 W/m2;
w przypadku stosowania wymienników gruntowych jest on
ignorowany, natomiast w przypadku sond ziemnych ciepło
z wnętrza ziemi zyskuje na znaczeniu wraz ze zwiększającą się
głębokością. Jeżeli wymienniki gruntowe lub sondy ziemne
znajdują się w pobliżu warstwy wody gruntowej, to ma ona
również znaczenie dla zaopatrywania w energię. W wyniku
zdolności ziemi do magazynowania ciepła temperatura gleby ulega znacznie mniejszym wahaniom temperatury, aniżeli
temperatura powietrza. Także w zimie temperatura gruntu
na głębokości poniżej ok. 1 m nie spada z reguły poniżej 0 °C.
W przypadku właściwie zaprojektowanego systemu pompy
ciepła również odzysk ciepła z gruntu nie będzie oziębiał
źródła ciepła znacznie poniżej temperatury zamarzania.
Dlatego glikolowe pompy ciepła, wykorzystujące grunt jako
źródło ciepła, wykazują dobre współczynniki COP i zdolne
są do osiągania wysokich średniorocznych współczynników
efektywności. Przeważnie mogą one pracować w trybie monowalentnym (i taki zalecamy).
stania się pojedynczych pierścieni lodu wokół przewodów
kolektora. Oznaczałoby to zagrożenie dla regeneracji termicznej gruntu. Temperatura w gruncie mogłaby zostać
trwale obniżona, co powodowałoby obniżenie się
średniorocznego współczynnika efektywności.
W przypadku oblodzenia się przewodów kolektorów lub
sond może dojść do obniżenia się lub podwyższenia powierzchni gruntu.
Powierzchnia gruntu, przewidziana dla kolektorów lub sond
musi być rodzima, a nie usypana. W przypadku gruntu usypanego istnieje niebezpieczeństwo uszkodzenia rur w wyniku osiadania się warstw gruntu. Powierzchnie gruntu, przewidziane jako źródło ciepła nie mogą być zabudowane,
mogą za to być uprawiane. W przypadku wymienników
gruntowych wsiąkająca woda deszczowa jest ważnym czynnikiem regeneracji termicznej.
Gruntowe wymienniki poziome muszą być płasko układane
w ziemi. Dlatego też istnieje zapotrzebowanie na dostępność
płaskiej, niezabudowanej powierzchni. Wymienniki
poziome mają w porównaniu z sondami ziemnymi tę zaletę,
że ułożenie ich jest stosunkowo łatwe i z reguły czynności te
nie wymagają żadnych zezwoleń. Wykonanie instalacji
opartej o sondy wymaga zezwoleń i musi zostać przeprowadzone przez firmę wiertniczą. Zaletą są tu niewielkie wymagania co do wielkości powierzchni oraz wyższe temperatury dolnego źródła ciepła.
Zezwolenie
Energia cieplna odbierana jest z ziemi za pomocą gruntowych wymienników ciepła poziomych (kolektory ziemne)
lub pionowych (sondy ziemne). Przy czym pobierana jest
ona przez obieg pomocniczy (obieg glikolu), który to ze
swojej strony przekazuje ją medium roboczemu pompy
ciepła.
Magazynowanie ciepła oraz jego przepływ w glebie zależne
są w istotnym stopniu od zawartości wody. Za sprawą wilgoci poprawia się zdolność gruntu do przewodnictwa
ciepła. Im wilgotniejszy grunt, tym większy możliwy odzysk
ciepła. Spójne, wilgotne gleby są lepszymi źródłami ciepła
aniżeli gleby suche i sypkie. Grunt regeneruje się przede
wszystkim w wyniku przenikania opadów atmosferycznych.
Powierzchnia gruntu przy poziomych gruntowych wymiennikach ciepła nie może być zabudowana oraz
posiadać elementów uniemożliwiających jej przenikanie.
Możliwa do odzyskania energia jest znacznie wyższa, gdy
zawarta w glebie woda jest oblodzona. Ciepło topnienia
wody, wynoszące ok. 0,09 kWh/kg jest bardzo wysokie.
W celu optymalnego wykorzystania zawartej w glebie
energii, pożądane jest oblodzenie przewodów wymienników lub sond. Należy jednakże bezwzględnie unikać zra-
36
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Przy projektowaniu, budowie i eksploatacji pomp ciepła
związanych z odzyskiem ciepła z gruntu wymagane jest
przestrzeganie norm i regulacji prawnych gospodarki
wodnej lub prawa wodnego dla danego kraju. Jeżeli gruntowe wymienniki ciepła służą jako system źródła ciepła, to
wystarczające jest z reguły zgłoszenie właściwemu organowi administracji powiatu.
W przypadku zastosowania sond ziemnych, może być
konieczne - w zależności od kraju oraz uwarunkowań lokalnych – uzyskanie zezwolenia. Jeżeli ze względu na
położenie zasobów wody nie mają miejsca zbyt głębokie
wiercenia, zezwolenie to wydawane jest z reguły bez
większych problemów. W innych przypadkach wymagane
jest zastosowanie środków uniezależniających od warunków hydrogeologicznych, np. wykonanie uszczelnienia
poprzez odpowiednie wypełnienia w celu zabezpieczenia
wody gruntowej.
Monowalentny tryb pracy
Przy doborze wielkości pompy ciepła glikol/woda preferowane jest rozwiązanie monowalentne. W przypadku
instalacji pracującej w trybie monowalentnym pompa
ciepła oraz dolne źródło ciepła muszą być dobrane zgodnie
z obliczonym całkowitym zapotrzebowaniem na moc (patrz
rozdział 1).
Preferować monowalentny tryb pracy.
Źródło
ciepła -Erdreich
grunt
Wärmequelle
Wymiarowanie źródła ciepła w celu wykorzystania ciepła
z gruntu przy pomocy gruntowych wymienników powinno
być dokonywane zgodnie z przyjętymi zasadami techniki.
Wytyczne dotyczące odzysku mocy w zależności od gruntu,
właściwości, zadana moc i wynikająca z niej powierzchnia
wymienników muszą być bezwzględnie przestrzegane.
W przypadku gdy latem zasilany jest np. basen odkryty,
źródło ciepła musi być odpowiednio powiększone. Z pompy ciepła energia jest pobierana także w lecie, a regeneracja
cieplna gruntu opóźnia się w wyniku zasilania basenu.
Całoroczna pobrana energia cieplna z gruntu jest przy tych
i podobnych zastosowaniach specjalnych znacznie wyższa
i musi być obliczana osobno.
Monoenergetyczny tryb pracy
Jeśli nie dysponujemy odpowiednią powierzchnią
dla
danego źródła ciepła, to dobór mniejszej pompy ciepła
i mniejszego dolnego źródła ciepła w połączeniu z drugim
źródłem ciepła nie wystarcza do poprawnej pracy układu.
Jeżeli wybrany zostanie monoenergetyczny tryb pracy pompy ciepła glikol/woda, to w celu pokrycia
szczytowych obciążeń przy pomocy grzałki elektrycznej,
moc pompy ciepła powinna wynosić przynajmniej 80%
całkowitego zapotrzebowania mocy.
Źródło ciepła musi być dobierane do obliczonego całkowitego zapotrzebowania budynku na moc
grzewczą.
Jednoczesna redukcja wielkości źródła ciepła do mocy
chłodniczej zastosowanej pompy ciepła przy monoenergetycznym trybie eksploatacji jest niedopuszczalna.
Zwiększa się przy nim automatycznie czas pracy pompy ciepła a wraz z nim - pobór energii cieplnej z 1 m2 powierzchni wymiennika. Zbyt duże obciążenie źródła ciepła
może prowadzić do obniżenia się temperatury dolnego
źródła poniżej granicy zastosowania pompy ciepła oraz do
zwiększonych kosztów eksploatacji.
Jeżeli powierzchnia dla gruntowego wymiennika ciepła
lub dla sondy ziemnej nie jest wystarczająca, nie można
w żadnym wypadku niedowymiarować źródła ciepła.
W tym przypadku lepiej jest zastosować pompę ciepła
powietrze/woda. Prosimy o zwrócenie uwagi na strony
42 – 45.
całkowitego zapotrzebowania mocy.
- Źródło ciepła musi być dobrane odpowiednio do obliczonego całkowitego zapotrzebowania budynku na
moc grzewczą.
• Pokrycie zwiększonego w pierwszym roku eksploatacji zapotrzebowania budynku na ciepło wynikającego
np. z :
- Rozgrzania wylewki podłogowej (jastrychu) lub osuszania murów budynku.
- Zasiedlenia budynku przy nieukończonej jeszcze zewnętrznej izolacji termicznej budynku.
• Ogrzewanie awaryjne.
Przy konwencjonalnym systemie ogrzewania, w przypadku zakłóceń w pracy systemu nie dysponujemy
z reguły żadnym awaryjnym źródłem ogrzewania.
Staranny dobór i projektowanie gruntowych poziomych i pionowych wymienników ciepła jest nieodzowny
i należy unikać ich niedowymiarowania. Prowadzi to
z reguły do obniżenia temperatury solanki, a co za tym
idzie - do gorszych średniorocznych współczynników
efektywności pompy ciepła. Dobór zbyt małej powierzchni wymiany może też prowadzić do trwałego spadku
temperatur źródeł ciepła. W skrajnym przypadku przekroczona zostanie dolna granica zastosowania pompy
ciepła. Dobór zbyt małych urządzeń może prowadzić
także do miejscowego spowolnienia wegetacji roślin.
Otwory w murze
Otwory w murze dla przewodów solanki należy wykonać
przy pomocy rur osłonowych lub przez wiercenie dopasowanych średnic otworów oraz zastosowanie specjalnych
wkładek uszczelniających. Rura osłonowa w celu wykonania
przejścia może zostać wmurowana w szalunku betonowym
oraz w murze.
Przy wykonaniu wiercenia o dopasowanej średnicy otworu
ściany, otwory muszą zostać zabezpieczone wg. wskazań
producenta lakierem lub żywicą. W celu uniknięcia (w wyniku
przekroczenia punktu rosy) tworzenia się wody kondensacyjnej w obszarze konstrukcji muru zaleca się umiejscowienie wkładki uszczelniającej do 2 cm na ścianie zewnętrznej
oraz zaizolowanie przewodu solanki przy pomocy odpowiedniej izolacji przeciwroszeniowej (np. kauczukowych
węży izolacyjnych), przy czym powierzchnia czołowa węża
izolacyjnego musi zostać sklejona z powierzchnią kołnierza
uszczelniającego, tak aby uniemożliwić dyfuzję.
W pompach ciepła glikol/woda serii Compact (do mocy
17kW) oraz w centralach grzewczych wbudowane są fabrycznie grzałki elektryczne.
Funkcje grzałki elektrycznej:
• Dezynfekcja termiczna (ochrona przed legionellą) zasobnika ciepłej wody użytkowej. Temperaturę i sposób
dezynfekcji można ustawić w regulatorze Luxtronik
2.0.
• Pokrycie nadwyżki mocy wymaganej zgodnie z wytycznymi wskaźnika obliczonego zgodnie z DIN 12831
• Ogrzewanie monoenergetyczne
- Moc pompy ciepła powinna wynosić przynajmniej 80%
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
37
Wärmequelle
Źródło ciepłaErdreich
- grunt
Aussen
Innen
np. pompa obiegowa dolnego źródła. Elementy te posiadają
także izolację przeciwroszeniową.
Koncentracja / ilość solanki
Isolierung
Soleleitung
Sand
Futterrohr oder
Kernlochbohrung
W celu zabezpieczenia przed zamarzaniem systemu źródła
ciepła oraz parownika w pompie ciepła jako medium robocze stosowana jest mieszanka składająca się z 75% wody
oraz 25% glikolu - tzw. solanka. W tych proporcjach mieszanki zagwarantowana jest odporność na zamarzanie do
temperatury do -14 °C. Muszą być one przestrzegane, gdyż
przy mniejszym udziale glikolu istnieje niebezpieczeństwo
zamarzania medium na parowniku pompy ciepła.
Uwaga! Przy mieszankach wody ze środkami przeciw
zamarzaniu strata ciśnienia jest większa aniżeli w przypadku czystej wody. Należy uwzględnić to przy doborze
pompy obiegowej oraz systemu przewodów rurowych.
Mauerdichtflansch
Drainage
Fundament
Przy napełnianiu urządzeń wodą oraz późniejszym dodaniu środka przeciw zamarzaniu istnieje niebezpieczeństwo
zamarznięcia, gdyż przemieszanie się wody ze środkiem
przeciw zamarzaniu w wymienniku nie jest zagwarantowane.
Solanka musi zostać wymieszana przed napełnianiem.
Wybór materiału
Wszystkie stosowane materiały muszą być odporne na
korozję, solankę oraz być przystosowane do stosowanego zakresu temperatur (-14 °C do +25 °C). Odpowiednimi
materiałami są:
•
•
Przewód wymiennika z PE 80 DN10
Przewód zbiorczy i rozdzielacz z tworzywa sztucznego, mosiądzu, miedzi lub stali szlachetnej.
Rozdzielacze gruntowych wymienników ciepła montowane
są najlepiej w szybie na zewnątrz lub w studzience
z odpływem kondensatu.
Ważne:
• Zamontowane rozdzielacze solanki muszą być chronione przed wodą deszczową.
• Podłączone do rozdzielacza przewody kolektorów
lub sond nie mogą być naprężone.
Pompa obiegowa, zbiornik wyrównawczy oraz armatura
muszą zostać dopuszczone przez producenta do stosowanych temperatur oraz mediów (solanki). Przy wyborze pompy powinno zwrócić się uwagę na to, by stosować jedynie
pompy bez elektronicznej regulacji obrotów (nie tzw. elektroniczne).
Wszystkie części urządzenia, które montowane są w budynku oraz przez które przepływa solanka, muszą być
zaizolowane przed tworzeniem się rosy, tak by nie
dopuścić do zawilgocenia.
Pompy ciepła serii Compact mają tę ważną zaletę, że zamontowano w nich już wiele komponentów hydraulicznych, jak
38
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
W poniższej tabeli przedstawiona jest pojemność rur
o różnych wymiarach.
Pojemność (l/100m rury)
Wymiary rury
25 x 2,3
Glikol
Woda
Pojemność
łączna
8,2
24,5
32,7
32 x 2,9
13,5
40,4
53,9
40 x 2,3
24,5
73,9
98,4
50 x 2,9
38,4
115
153,4
63 x 3,6
61,1
183,4
244,5
75 x 4,3
86,6
259,7
346,3
90 x 5,1
125,0
375,1
500,1
110 x 6,3
186,3
558,8
745,1
Glikol posiada większą lepkość niż woda. Lepkość wzrasta
wraz ze spadkiem temperatury. Dlatego udział glikolu
w mieszance nie powinien znacznie przekraczać poziomu
25% - 30%. W ten sposób uniknie się większych strat
ciśnienia oraz związanego z tym większego poboru mocy
elektrycznej do napędu pomp obiegowych i sprężarki.
Napełnianie systemu musi odbywać się w następujących
etapach:
1. Kontrola szczelności całego systemu
rozruchem systemu, pod ciśnieniem 5 bar.
przed
2. Gruntowne płukanie pojedynczych obiegów
wymiennika. Płukanie powinno odbywać się przy
użyciu otwartego zbiornika.
Gruntowe wymienniki ciepła
3. Dokładne wymieszanie solanki przed napełnieniem
wymiennika. Kontrola stężenia: 25 % glikolu + 75%
wody! ≈ ok. -14 °C
4. Napełnienie, bez powstawania pęcherzyków, aż do
całkowitego zaniku powietrza w systemie. Ustawienie ciśnienia roboczego na ok. 1 bar.
zagwarantowana regeneracja termiczna gruntu wraz z zanikaniem oblodzenia wokół rur wymienników.
Gruntowy wymiennik ciepła powinien być ułożony na
głębokości przynajmniej 1,2 m do maksymalnie 1,5 m.
Zimne części układu (rury wymiennika, przewody zbiorcze i rozdzielacze) muszą zachować w podłożu odległość
przynajmniej 0,7 m od przewodów zasilających (woda,
ścieki, prąd itp.) oraz od budynków.
Aby moc pompy obiegowej dolnego źródła nie była nieproporcjonalnie wysoka, długość rur na każdy obieg powinna wynosić ok. 100 m. Za straty ciśnienia oprócz długości
i przekrojów rur odpowiedzialne jest natężenie przepływu
na każdą rurę oraz ilość równoległe uruchomionych
obiegów solanki. Wymagana długość rur podzielona jest na
większą ilość równolegle czynnych obiegów rur, o jednakowej długości. Należy unikać łączeń rur, do których później
nie będzie dostępu (zakopane w ziemi).
Gruntowe wymienniki ciepła
Gruntowe poziome wymienniki ciepła składają się z wielu
ułożonych w ziemi węży rurowych o jednakowej długości.
Połączone są one z pompą ciepła według zasady Tichelmanna, tzn. rozdzielaczem zasilania i powrotu oraz przewodem zbiorczym przy jednakowych stratach ciśnienia na
każdym obiegu.
Dzięki jednakowym temperaturom źródła ciepła gruntowe
wymienniki ciepła umożliwiają ekonomiczną pracę pompy ciepła w trybie monowalentnym, wyrażoną wysokim
średniorocznym współczynnikiem efektywności. Poniższe
wskazówki dotyczące planowania odnoszą się zasadniczo
do takiego trybu pracy (monoenergetyczny lub biwalentny
tryb pracy są w takim układzie absolutnymi wyjątkami).
Rury układane są w glebie w formie równoległych pętli
o jednakowej długości (zasada Tichelmanna) i połączone
z rozdzielaczem i przewodem zbiorczym. W celu zagwarantowania odpowietrzenia gruntowego wymiennika ciepła,
rury muszą być ułożone w stosunku do rozdzielacza i przewodu zbiorczego pod minimalnym kątem. Poza przyłączami
do rozdzielacza oraz przewodu zbiorczego nie powinno się
stosować żadnych innych elementów łączących. Jeżeli wykonanie wymienników w formie pętli o tej samej długości
nie jest możliwe, konieczne jest wyposażenie przewodu
każdej pętli w zawór równoważący. Zawory należy ustawić
tak, by straty ciśnienia na każdej pętli wymiennika były jednakowe.
Ułożenie wymienników może być wykonane przy pomocy
koparki łyżkowej (szerokość łyżki ok. 80 cm) w formie pojedynczych rowów. Inną możliwością jest także zastosowanie
wąskiej koparki łyżkowej lub frezy ziemnej.
Zezwolenie
W niektórych krajach zastosowanie pompy ciepła musi
zostać zgłoszone właściwemu przedsiębiorstwu energetycznemu. Gruntowe wymienniki poziome nie podlegają
z reguły obowiązkowi uzyskania zezwolenia, jednakże
muszą być zgłoszone Urzędowi Gospodarki Wodnej.
W strefach ochrony wody I do III gruntowe wymienniki poziome mogą zostać użyte jedynie za zgodą Urzędu Gospodarki Wodnej.
Ułożenie gruntowego wymiennika poziomego
Wraz ze zwiększającą się głębokością gruntu wzrasta
również jego temperatura. Do ok. 1 m głębokości temperatura gruntu może osiągnąć, również bez odzysku ciepła,
temperaturę zamarzania. Natomiast już na głębokości 2 metrów minimalna temperatura wynosi ok. 3-5 °C. Im głębiej
jest położona dana warstwa gruntu, tym mniejszy jest
dopływ do niej energii z powierzchni, przez co nie może być
Ten sposób ułożenia wymiennika umożliwia ułożenie
wymiennika w rzędach i redukuje wymianę gleby.
Przy nowo powstających budynkach możliwe jest też
całopowierzchniowe usunięcie warstwy ziemi.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
39
Gruntowe wymienniki ciepła
W celu ochrony rur wymiennika przed uszkodzeniami
podczas przysypywania, zaleca się przykrycie ich sypką
osłoną z drobnego piasku lub pozbawionej kamieni ziemi
o grubości ok. 50 mm. Ok. 30 – 40 cm powyżej rur należy
położyć taśmę ostrzegawczą.
•
Przy doborze pompy obiegowej uwzględnić
podwyższone opory przepływu solanki w stosunku
do wody czystej
Dobór
Dobór gruntowego wymiennika poziomego zależy przede wszystkim od właściwości gruntu (przewodność cieplna gruntu) oraz rocznego wymiaru godzin pracy pompy
ciepła. Poniższe wskazówki dla projektowania zakładają
maksymalny roczny wymiar pracy, wynoszący 1800 godzin
eksploatacji. Można zwiększyć ten czas, jednak nie należy
przekraczać wartości 2400 godzin, ponieważ może to
uniemożliwić regenerację gruntu między kolejnymi sezonami grzewczymi.
Odstęp pomiędzy pojedynczymi rurami wymiennika należy
dobrać w taki sposób, by uniknąć zrastania się tworzących
się wokół wymienników pierścieni lodowych. W zależności
od jakości gleby wskazany odstęp wynosi od 0,5 do 1 m.
Odpowiednie dane znajdują się w tabeli. W razie wątpliwości
należy wybrać większy odstęp.
Streszczenie wskazówek:
•
•
•
•
•
•
•
•
Dokładne obliczenie powierzchni wymienników
określane jest na podstawie właściwości danej gleby, zawartości w niej wody oraz warunków klimatycznych.
Nie wolno zabudowywać ani umieszczać nieprzepuszczalnych elementów na powierzchni ułożenia
kolektora: żadnych kostek brukowych, wylewek betonowych itp.
Nie układać pod płytami betonowymi, oczkami wodnymi itp.
Nie stawiać żadnych budynków, np. altan ogrodowych, na powierzchni ułożenia kolektora.
Zwracać uwagę na odpowietrzenie systemu (ułożyć
przewody ze spadkiem od rozdzielacza). Studzienkę
rozdzielacza umieścić w najwyższym, dobrze
dostępnym punkcie terenu.
Poziomo wyłożone rury umieścić w celu ochronnym
na podłożu z piasku lub użyć w tym celu pozbawionej
kamieni ziemi.
Koncentrat glikolu wymieszać z wodą przed
napełnieniem instalacji źródła ciepła.
Wszystkie przewody w budynku izolować przeciwroszeniowo izolacją zabezpieczoną antydyfuzyjnie.
Wymagana powierzchnia wymienników zależna jest od
.
specyficznego
. odzysku mocy q E gruntu oraz od mocy
chłodniczej Q0 pompy ciepła. Moc chłodnicza odpowiada
udziałowi mocy pompy ciepła, odzyskanemu
z otoczenia
.
i wynika z różnicy mocy grzewczej QH i elektrycznego poboru mocy Pel.
Wymagana długość rury wymiennika LK określana jest na
podstawie powierzchni wymiennika AK oraz odległości
pomiędzy rurami wymiennika.
Specyficzny
odzysk mocy
.
q E przy 1800 h/a
W/m2
Odzysk mocy przy
2400 h/a
Odstęp ułożenia
Głębokość
ułożenia
W/m2
m
m
Odstęp
przewodów
zasilających
m
Sucha niespójna
gleba
10
8
1
1,2 - 1,5
> 0,7
Spójna, wilgotna
gleba
20 - 30
16 - 24
0,8
1,2 - 1,5
> 0,7
Nasączony wodą
piasek / żwir
40
32
0,5
1,2 - 1,5
> 0,7
Podłoże
Przy dłuższej pracy, obok specyficznego odzysku mocy należy uwzględnić także specyficzny roczny odzysk energii. Dla
gruntowych wymienników ciepła powinien wynosić on między 50 a 70 kWh/(m2 rok). Wartość dla doboru gruntowych
wymienników ciepła zgodnie z VDI 4640: stosowana tylko w przypadku systemów przeznaczonych do c.o. i c.w.u.
40
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Gruntowe wymienniki ciepła
Przykład:
Dobór wielkości gruntowego wymiennika ciepła
W przykładzie założono wymaganą moc grzewczą pompy
ciepła (całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej) 8,2 kW.
Dla ułożenia gruntowego wymiennika ciepła zakłada się
spójną, wilgotną glebę:
Z danych technicznych wybranej pompy ciepła
SWC
80H przyjmuje się dla pompy ciepła moc grzewczą
.
Q H = 8,9 kW oraz elektryczny pobór mocy
P. el = 1,98 kW. Z tych danych obliczona została moc chłodnicza
Q 0 = 6,92 kW. Specyficzny odzysk mocy w glebie wynosi
.
zgodnie z tabelą q E = 25 W/m2, a odstęp rur wymiennika
s = 0,8 m.
.
.
Moc chłodnicza: Q0 = QH - Pel = 8,9 kW - 1,98 kW = 6,92 kW.
Wymagana powierzchnia wymiennika wynosi:
Amin
·
QO
6920 W
= ·
=
= 277 m2
2
25 W/m
qE
W ten sposób minimalna długość rury wymiennika wynosi:
LKmin = Amin:s : S = 277 m2 : 0,8 m = 346 m
W tym przypadku ułożone zostaną 4 obiegi po 100 m rury
wymiennika na każdy obieg. Z tego wyliczony zostaje rzeczywisty odstęp rur wymienników, wynoszący:
S = Amin : LK
S = 277 m2 : 400 m = 0,69 m
Dobór wielkości pompy ciepła oraz wymiennika gruntowego dla pompy ciepła pracującej w trybie monowalentnym
Przy wskaźniku odzysku mocy przy spójnej, wilgotnej glebie
wynoszącym 25 W/m2 uzyskujemy powierzchnię wymiennika 523 m2.
Dla tego przypadku przyjąć można od 1800 do 2000 godzin
pracy pompy ciepła w ciągu roku.
Jeżeli dobrana zostanie mniejsza pompa ciepła, np.
SWC 140H, to łączny czas pracy wyniesie około 2300-2500
godzin, co oznacza, że gruntowy wymiennik ciepła będzie
bardziej obciążony.
Przy 2000 godzin pracy pompy ciepła SWC 170H oraz
powierzchni wymiennika 523 m2 o możliwym odzysku
mocy 25 W/m2, oznacza to dla gruntu roczny pobór energii
wielkości ok. 50 kWh/(m2 x rok).
Zastosowanie pompy ciepła SWC 140H wymagać będzie
pracy przez 2500 godzin. Przy tym samym odzysku mocy
25 W/m2 oraz powierzchni 428 m2 oznacza to roczny pobór
energii wielkości 61 kWh/(m2 x rok).
W praktyce oznacza to, że przy zastosowaniu pompy ciepła
SWC 140H powierzchnia wymienników ciepła będzie o 22%
bardziej obciążona. Dlatego też wyliczona powierzchnia
428 m2 dla monowalentnego trybu pracy pompy ciepła
SWC 140H musi zostać powiększona o 22%, a więc do
523 m2. Tak więc zarówno dla pompy ciepła SWC 140H, jak
i dla pompy ciepła SCW 170H wymagana jest jednakowa
powierzchnia ułożenia wymienników. Powierzchnia odzysku musi być wyliczana dla całkowitego zapotrzebowania
systemu na moc grzewczą.
W celu ograniczenia czasu pracy pompy ciepła jej moc musi
wynosić w normatywnym punkcie obliczeniowym przynajmniej 80% całkowitego zapotrzebowania.
Streszczenie doboru dla trybu monowalentnego
• Moc pompy ciepła musi wynosić przynajmniej
80% całkowitego zapotrzebowania mocy grzewczej.
Przykład obliczeń
• Całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej = 16,5 kW
W niniejszym przykładzie wybrano dom z ogrzewaniem
podłogowym, o zapotrzebowaniu na ciepło wynoszącym
13,35 kW. Przy zapotrzebowaniu na ciepłą wodę użytkową
dla 4 osób oraz przy przerwach w dostawie energii elektrycznej 3 x 2 godziny uzyskujemy następujące całkowite zapotrzebowanie mocy:
.
.
.
QWP = (QG + QWW) x Z
•
•
•
.
Q. G zapotrzebowanie budynku na ciepło
Q WW zapotrzebowanie na moc dla przygotowania
c.w.u.
.
QWW = przy 4 osobach 1 kW
Współczynnik przerw w dostawach energii elektrycznej, przy 3 x 2 godziny; Z = 1,15
.
Q. WP = (13,35 kW + 1 kW) x 1,15
QWP = 16,5 kW
Przy tych danych należy wybrać pompę ciepła SWC 170H.
• SWC 170H
Całkowity roczny czas pracy 1800 – 2000 godzin
Powierzchnia poziomego gruntowego wymiennika ciepła
= 523 m2
Nie jest wymagane dodatkowe ogrzewanie elektryczne
• SWC 140H
Całkowity roczny czas pracy 2300 – 2500 godzin
Powierzchnia poziomego gruntowego wymiennika ciepła
= 523 m2
Wymagane dodatkowe ogrzewanie elektryczne
• Przy wymiarowaniu pompy ciepła glikol/woda źródło
ciepła musi być dobrane do zapotrzebowania budynku na
moc grzewczą, a nie do mocy grzewczej dobranej pompy
ciepła.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
41
Gruntowe wymienniki ciepła
przypadku teoretyczne (obliczeniowe) odstępy ułożenia
wynoszą 0,6 – 0,8 m. W przypadku dysponowanie większą
powierzchnią należy zastosować jednakowe odstępy 0,8 m.
Dobór standardowy dla monowalentnego trybu pracy
Poniższe obliczenia zostały przeprowadzone przy założeniu
temperatury zasilania systemu grzewczego wynoszącej
35 °C oraz średniej temperatury solanki dla sezonu grzewczego wynoszącej 0 °C. Maksymalny czas pracy pompy
ciepła wynosi 1800 h/a, a gleba, w której ułożony jest wymiennik ciepła jest spójna i wilgotna oraz charakteryzuje się
odzyskiem mocy 25 W/m2.
W ten sposób uzyskujemy następujące dane dla wymiarowania:
Odzysk mocy z gleby:
25 W/m2
Odstęp rur wymiennika:
ok. 0,6 m – 0,8 m
Głębokość ułożenia rur wymiennika:
1,2 – 1,5 m
Przewody wymiennika (PE-PN10):
32 x 2,9
Maks. długość łączna przewodu zbiorczego
zasilanie i powrót:
30 m
Ciśnienie wstępne zbiornika wyrównawczego: 0,5 bar
Ciśnienie zadziałania zaworu bezpieczeństwa:
3 bar
W celu uzyskania równomiernego przepływu pętle wymiennika muszą być wykonane przewodami o jednakowej długości, zgodnie z zasadą Tichelmanna. Aby uzyskać
każdorazowo długość ułożenia 100 m, konieczne jest dopasowanie odpowiednich odstępów ułożenia, przy założeniu
zachowania minimalnej powierzchni wymiennika. Dla tego
Pompa ciepła
WZ S 61H
WZ S 81H
WZ S 101H
Moc grzewcza (B0/W35) EN 14511
kW
6,0
7,7
9,6
Elektryczny pobór mocy (B0/W35) EN 14511
kW
1,3
1,67
2,04
Moc chłodnicza (B0/W35) EN 14511
kW
4,7
6,03
7,56
Przepływ na dolnym źródle przy różnicy 4K
l/h
1100
1400
1800
Minimalna powierzchnia wymiennika
m2
188
242
324
3
4
5
0,63
0,8
0,65
40 x 2,3
40 x 2,3
40 x 2,3
Pętle wymiennika 100 m
Teoretyczny odstęp ułożenia
m
Przewód zbiorczy średnica zewn. x grubość ściany
długość maks. 30 m1)
Pojemność systemu
l
194
248
304
Pojemność rozdzielacza
l
3
3
6
Objętość środka przeciw zamarzaniu
l
49
62
76
Objętość wody
l
146
189
222
Pompa dolnego źródła wbudowana w urządzenie, wolne
ciśnienie dla obiegu solanki przy różnicy 4K bez zintegrowa0,40
0,37
0,42
nego chłodzenia
bar
Zbiornik wyrównawczy
12
12
12
l
ciśnienie wstępne 0,5 bar2)
1) Jeżeli przewód doprowadzający jest dłuższy niż 15 m (zasilanie i powrót 30 m) należy zastosować średnicę o jeden
wymiar większą!
2) Przy centralach grzewczych zbiornik wyrównawczy jest dołączony do dostawy i musi być zamontowany podczas prac
montażowych!
Ważne:
Dane dotyczą spójnej i wilgotnej gleby (możliwy odzysk mocy 25 W/m2) oraz maksymalnego czasu pracy pompy ciepła
1800 h/a. Dokładne obliczenia przeprowadza się przy uwzględnieniu miejscowych właściwości gleby.
42
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Gruntowe wymienniki ciepła
Dobór standardowy dla monowalentnego trybu pracy
tego przypadku teoretyczne (obliczeniowe) odstępy
ułożenia wynoszą 0,6 – 0,8 m. W przypadku dysponowania większą powierzchnią należy zastosować jednakowe
odstępy 0,8 m.
Poniższe obliczenia zostały przeprowadzone przy założeniu
temperatury zasilania systemu grzewczego wynoszącej
35 °C oraz średniej temperatury solanki dla sezonu grzewczego wynoszącej 0 °C. Maksymalny czas pracy pompy
ciepła wynosi 1800 h/a, a gleba, w której ułożony jest wymiennik ciepła jest spójna i wilgotna oraz charakteryzuje się
odzyskiem mocy 25 W/m2.
W ten sposób uzyskujemy następujące dane dla wymiarowania:
Odzysk mocy z gleby:
25 W/m2
Odstęp rur wymiennika:
ok. 0,6 m – 0,8 m
Głębokość ułożenia rur wymiennika:
1,2 – 1,5 m
Przewody wymiennika (PE-PN10):
32 x 2,9
Maks. długość łączna przewodu zbiorczego
zasilanie i powrót:
30 m
Ciśnienie wstępne zbiornika wyrównawczego: 0,5 bar
Ciśnienie zadziałania zaworu bezpieczeństwa:
3 bar
W celu uzyskania równomiernego przepływu pętle wymiennika muszą być wykonane przewodami o jednakowej długości, zgodnie z zasadą Tichelmanna. Aby uzyskać
każdorazowo długość ułożenia 100 m, konieczne jest dopasowanie odpowiednich odstępów ułożenia, przy założeniu
zachowania minimalnej powierzchni wymienników. Dla
SWC
60H
Pompa ciepła
Moc
grzewcza
(B0/W35)
EN 14511
kW
Elektryczny pobór mocy (B0/W35)
EN 14511
kW
Moc
chłodnicza
(B0/W35)
EN 14511
kW
Przepływ na dolnym źródle przy
różnicy 4K
l/h
Minimalna powierzchnia wymiennika
m2
Pętle wymiennika 100 m
Teoretyczny
odstęp
ułożenia
m
Przewód zbiorczy średn. zewn.
x grubość ściany długość maks.
30 m1)
SWC
70H
SWC
80H
SWC
100H
SWC
120H
SWC
140H
SWC
170H
SWC
230
SWC
330
5,7
6,9
8,9
10,2
11,7
13,7
16,7
22,1
31,8
1,3
1,6
2,0
2,2
2,6
3,0
3,6
5,1
7,8
4,4
5,3
6,9
8,0
9,1
10,7
13,1
17,0
24,0
1000
1250
1450
1600
1800
2350
2700
3700
5900
176
212
277
319
364
428
523
678
962
3
3
4
6
6
6
8
10
14
0,59
0,71
0,69
0,53
0,61
0,71
0,65
0,68
0,69
40 x
2,3
40 x
2,3
40 x
2,3
40 x
2,3
40 x
2,3
40 x
50 x 2,9 50 x 2,9 50 x 2,9
2,3
Pojemność systemu
l
194
194
248
359
359
359
483
595
817
Pojemność rozdzielacza
l
3
3
3
6
6
6
6
10
16
przeciw
l
49
49
62
90
90
90
121
149
204
l
146
146
186
269
269
269
362
446
612
Objętość
zamarzaniu
środka
Objętość wody
Pompa dolnego źródła, wbudowana w urządzenie, wolne ciśnienie
dla obiegu solanki przy różnicy
0,52
0,48
0,68
0,53
0,51
0,43
0,36
0,74
0,42
4K bez zintegrowanego chłodzenia
bar
Zbiornik wyrównawczy
ciśnienie wstępne 0,5 bar 2)
12
12
12
12
12
18
18
24
24
l
1) Jeżeli przewód doprowadzający jest dłuższy niż 15 m (zasilanie i powrót 30 m) należy zastosować średnicę o jeden wymiar większą!
2) Przy centralach grzewczych zbiornik wyrównawczy jest dołączany i musi być zamontowany podczas prac montażowych!
Ważne:
Dane dotyczą spójnej i wilgotnej gleby (możliwy odzysk mocy 25 W/m2) oraz maksymalnego czasu pracy pompy ciepła
1800 h/a. Dokładne obliczenia przeprowadza się przy uwzględnieniu miejscowych właściwości gleby.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
43
Gruntowe wymienniki ciepła
Dobór standardowy dla monowalentnego trybu pracy
W ten sposób uzyskujemy następujące dane dla wymiarowania:
Poniższe obliczenia zostały przeprowadzone przy założeniu
temperatury zasilania systemu grzewczego wynoszącej
35 °C oraz średniej temperatury solanki dla sezonu grzewczego wynoszącej 0 °C. Maksymalny czas pracy pompy
ciepła wynosi 1800 h/a, a gleba, w której ułożony jest wymiennik ciepła jest spójna i wilgotna oraz charakteryzuje się
odzyskiem mocy 25 W/m2.
W celu uzyskania równomiernego przepływu pętle wymiennika muszą być wykonane przewodami o jednakowej długości, zgodnie z zasadą Tichelmanna. Aby uzyskać
każdorazowo długość ułożenia 100 m, konieczne jest dopasowanie odpowiednich odstępów ułożenia, przy założeniu
zachowania minimalnej powierzchni wymienników. Dla
tego przypadku teoretyczne (obliczeniowe) odstępy
ułożenia wynoszą 0,6 – 0,8 m. W przypadku dysponowania większą powierzchnią należy zastosować jednakowe
odstępy 0,8 m.
SWP
430
Pompa ciepła
Moc grzewcza (B0/W35) EN 255
Odzysk mocy z gleby:
25 W/m2
Odstęp rur wymiennika:
ok. 0,6 m – 0,8 m
Głębokość ułożenia rur wymiennika:
1,2 – 1,5 m
Przewody wymiennika (PE-PN10):
32 x 2,9
Maks. długość łączna przewodu zbiorczego
zasilanie i powrót:
30 m
Ciśnienie wstępne zbiornika wyrównawczego: 0,5 bar
Ciśnienie zadziałania zaworu bezpieczeństwa:
3 bar
Dobór standardowy dla monowalentnego trybu pracy
Poniższe obliczenia zostały przeprowadzone przy założeniu
temperatury zasilania systemu grzewczego wynoszącej
35 °C oraz średniej temperaturę solanki dla sezonu grzewczego wynoszącej 0 °C. Maksymalny czas pracy pompy
ciepła wynosi 1800 h/a, a gleba, w której ułożony jest wymiennik ciepła jest spójna i wilgotna oraz charakteryzuje się
odzyskiem mocy 25 W/m2.
SWP
540
SWP
670
SWP
820
SWP
1100
SWP
1250
SWP
1600
kW
42,7
54,4
67,6
81,9
107,5
125,1
161,6
Elektryczny pobór mocy (B0/W35) EN 255 kW
9,9
12,7
16,2
19,5
25,0
29,1
36,7
kW
32,8
41,7
51,5
62,4
82,5
96,0
124,9
Nominalny przepływ na dolnym źródle
l/h
10200
13000
17000
20800
20000
22300
29100
1312
1668
2056
2496
3300
3840
4995
20
24
30
36
48
56
72
m
0,66
0,70
0,69
0,70
0,69
0,69
0,68
Przewód zbiorczy średn. zewn. x grubość
ściany długość maks. 30 m1)
63 x 3,6
75 x 4,3
75 x 4,3
90 x 5,1
Moc chłodnicza (B0/W35) EN 255
Minimalna powierzchnia wymiennika
m2
Pętle wymiennika 100 m
Teoretyczny odstęp ułożenia
Pojemność systemu
l
1174
1422
1751
2130
Pojemność rozdzielacza
l
22
25
30
40
Objętość środka przeciw zamarzaniu
l
294
356
438
533
Objętość wody
l
881
1067
1313
1598
UPS 40 180F
UPS 50 120F
35
35
Zalecana pompa dolnego źródła2)
Zalecany zbiornik wyrównawczy
ciśnienie wstępne 0,5 bar
l
Dobrać
stalacji
Dobrać
stalacji
Dobrać
stalacji
Dobrać
stalacji
Dobrać
stalacji
UPS 50 - 180F
50
80
do konkretnej indo konkretnej indo konkretnej indo konkretnej indo konkretnej inUPS 65 - 180 F
120
150
150
1) Jeżeli przewód doprowadzający jest dłuższy niż 15 m (zasilanie i powrót 30 m) należy zastosować średnicę o jeden wymiar większą!
2) Dobór pompy obiegowej jest wiążący tylko przy zastosowaniu zakładanych średnic, ilości oraz długości rur!
Ważne:
Dane dotyczą spójnej i wilgotnej gleby (możliwy odzysk mocy 25 W/m2) oraz maksymalnego czasu pracy pompy ciepła
1800 h/a. Dokładne obliczenia przeprowadza się przy uzwględnieniu miejscowych właściwości gleby.
44
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Gruntowe wymienniki ciepła
W ten sposób uzyskujemy następujące dane dla wymiarowania:
W celu uzyskania równomiernego przepływu pętle wymiennika muszą być wykonane przewodami o jednakowej długości, zgodnie z zasadą Tichelmanna. Aby uzyskać
każdorazowo długość ułożenia 100 m, konieczne jest dopasowanie odpowiednich odstępów ułożenia, przy założeniu
zachowania minimalnej powierzchni wymienników. Dla
tego przypadku teoretyczne (obliczeniowe) odstępy
ułożenia wynoszą 0,6 – 0,8 m. W przypadku dysponowania większą powierzchnią należy zastosować jednakowe
odstępy 0,8 m.
Pompa ciepła
SWP 270H
Moc grzewcza (B0/
W35) EN 255 kW
Elektryczny pobór
mocy (B0/W35)
EN 255
kW
Moc chłodnicza
(B0/W35)
EN 255
kW
Nominalny
przepływ na
dolnym źródle
l/h
Minimalna
powierzchnia wymiennika
m2
Pętle wymiennika
100 m
Teoretyczny
odstęp ułożenia
m
Przewód zbiorczy
średn. zewn. x
grubość ściany
długość maks.
1)
30 m
Pojemność
systemu
l
Pojemność
rozdzielacza
l
Objętość
środka przeciw
zamarzaniu
l
Objętość wody
l
SWP 330H
Odzysk mocy z gleby:
25 W/m2
Odstęp rur wymiennika:
ok. 0,6 m – 0,8 m
Głębokość ułożenia rur wymiennika:
1,2 – 1,5 m
Przewody wymiennika (PE-PN10):
32 x 2,9
Maks. długość łączna przewodu zbiorczego
zasilanie i powrót:
30m
Ciśnienie wstępne zbiornika wyrównawczego: 0,5 bar
Ciśnienie zadziałania zaworu bezpieczeństwa:
3 bar
SWP 410H
SWP 500H
SWP 700H
SWP 850H
SWP 1000H
26,5
32,4
40,3
48,9
70,0
88,0
100,0
6,2
8,0
9,8
11,9
17,1
20,5
24,3
20,3
24,4
30,5
37,0
52,9
67,5
75,6
6300
7700
10000
12500
16500
14800
18000
812
976
1220
1480
2116
2700
3024
12
14
18
22
30
40
44
0,70
0,70
0,68
0,67
0,70
0,68
0,69
63 x 3,6
75 x 4,3
75 x 4,3
90 x 5,1 Dobrać do konkretnej instalacji
707
817
1064
1315 Dobrać do konkretnej instalacji
14
16
20
25 Dobrać do konkretnej instalacji
177
204
266
329 Dobrać do konkretnej instalacji
530
613
798
986 Dobrać do konkretnej instalacji
Zalecana pompa
UPS 40-180F UPS 40-180F UPS 40-180F UPS 50-120F UPS 50-180F UPS 50-180F UPS 50-180F
dolnego źródła 2)
Zalecany zbiornik
wyrównawczy
24
24
35
35 Dobrać do konkretnej instalacji
ciśnienie wstępne
0,5 bar
l
1) Jeżeli przewód doprowadzający jest dłuższy niż 15 m (zasilanie i powrót 30 m) należy zastosować średnicę o jeden wymiar większą!
2) Dobór pompy obiegowej jest wiążący tylko przy zastosowaniu zakładanych średnic, ilości oraz długości rur!
Ważne:
Dane dotyczą spójnej i wilgotnej gleby (możliwy odzysk mocy 25 W/m2) oraz maksymalnego czasu pracy pompy ciepła
1800 h/a. Dokładne obliczenia przeprowadza się przy uwzględnieniu miejscowych właściwości gleby.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
45
Gruntowe wymienniki ciepła
Schemat hydrauliczny
46
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Gruntowe wymienniki ciepła
Komponenty obiegu dolnego źródła
Rura wymiennika i rura doprowadzająca
Na każdym obiegu wymiennika długość rury wymiennika
nie może być większa niż 100 m. Dla przewodów przyłączy
z pompy ciepła do rozdzielaczy obowiązuje zalecana maksymalna długość łączna 30 m.
Moc pompy obiegowej dolnego źródła zmniejsza
średnioroczny współczynnik efektywności systemu
pompy ciepła. Dobór średnic rur powinien mieć na celu
małe straty ciśnienia w przewodach. Dlatego prędkość
przepływu w przewodach rurowych musi być mniejsza niż
1 m/s. Kryterium to zostaje spełnione przy następujących
wymiarach rur:
Przewód zbiorczy
Rura wymiennika
< 17 kW
40 x 2,3
32 x 3
≥ 17 i ≤ 33 kW
50 x 2,9
32 x 3
> 33 kW
63 x 3,6
32 x 3
> 50 kW
75 x 4,3
32 x 3
> 70 kW
90 x 5,1
32 x 3
> 90 kW
Dobrać do konkretnej instalacji
32 x 3
Moc
Jeżeli odległość od pompy ciepła do rozdzielacza
jest większa niż 15 m, należy zainstalować przewody
doprowadzające o średnicy większej o jeden wymiar,
żeby zmniejszyć straty ciśnienia.
Przewód zbiorczy i rozdzielacz
Przewód
zbiorczy,
rozdzielacz
oraz
armatura
odpowietrzająca powinny zostać zainstalowane poza budynkiem, w najwyższym punkcie systemu. Wbudowuje się
je w dostępnych studzienkach. W celu oddzielenia pojedynczych obiegów rur przewód zbiorczy i rozdzielacz powinny
zostać wyposażone w zawory kulowe.
Przewody łączące z pompą ciepła
Przewody w obszarze przejścia przez mur, jak i wszelkie instalowane w budynku rury prowadzące solankę
oraz elementy konstrukcji muszą być zaizolowane zgodnie z zasadami techniki chłodniczej. To znaczy, że izolacja
musi być szczelna na przenikanie pary wodnej, by uniknąć
zbierania się wody kondensacyjnej oraz szkód związanych
z występowaniem wilgoci.
szym roku eksploatacji pompy ciepła. Po tym pierwszym
roku zanieczyszczenia w obiegu solanki zostaną usunięte
i można zlikwidować sito, żeby zmniejszyć straty ciśnienia.
Pompa
Pompa obiegowa dolnego źródła musi być tak dobrana, by zagwarantowany został minimalny wymagalny
przepływ solanki przez parownik, przy uwzględnieniu strat
ciśnienia na dolnym źródle ciepła. W tym celu konieczne
są szczegółowe obliczenia. Wymagane dla tego celu dane
techniczne otrzymają Państwo od producenta zastosowanych komponentów.
Przy doborze pompy należy zwrócić uwagę na to, że przy
solance o stężeniu 25% - 30% glikolu strata ciśnienia jest
o 1,5 do 1,7 raza większa, niż w przypadku czystej wody.
Charakterystyka pompy obiegowej przebiega ok. 10%
poniżej krzywej dla wody.
Jeżeli do wyboru jest większa ilość pomp, to decyzja powinna zapaść na korzyść pompy najkorzystniejszej energetycznie.
Zbiornik wyrównawczy
Dolne źródło ciepła jest obiegiem zamkniętym, w którym to
na skutek wahań termicznych solanki następują zmiany jej
objętości. Dla wyrównania niezbędne jest tu zastosowanie
membranowego zbiornika wyrównawczego.
Zawór bezpieczeństwa
W celu uniknięcia przekroczenia dopuszczalnego
ciśnienia w instalacji konieczne jest zainstalowanie zaworu bezpieczeństwa o ciśnieniu zadziałania 3 bar. Odpływ
z zaworu należy skierować do wanienki lub zbiornika solanki. Solanka nie może być odprowadzana do kanalizacji.
Manometr, termometr
W celu kontrolowania temperatury powinny zostać zainstalowane termometry, po jednym na wejściu i na wyjściu
pompy ciepła. Kontrola ciśnienia powinna zostać zagwarantowana poprzez zainstalowanie manometru z oznaczeniem wartości minimalnych i maksymalnych.
Urządzenia napełniające i spustowe
W celu napełnienia instalacji należy wyposażyć instalację
w odpowiednią armaturę napełniającą i spustową.
Przejście przez mur
patrz punkt 2.2-5
Odpowietrznik
W najwyższym punkcie instalacji powinien być zamontowany stały odpowietrznik.
Filtr zanieczyszczeń
W celu ochrony parownika przed ewentualnymi zanieczyszczeniami powstałymi podczas montażu zaleca się
instalację filtra zanieczyszczeń na wejściu solanki do pompy ciepła. Wielkość oczek sita powinna wynosić 1 mm. Czyszczenie sita odbywa się w zależności od potrzeb w pierw-
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
47
Sondy ziemne
Jeżeli wymagana powierzchnia dla ułożenia poziomego wymiennika gruntowego ciepła nie jest wystarczająca, istnieje
możliwość uzyskania energii cieplnej z gruntu poprzez wymiennik gruntowy pionowy z sondami ziemnymi.
o mniejszym przekroju, otwarta u góry.
Zezwolenie
Sondy ziemne wymagają uzyskania zezwolenia i muszą
zostać dopuszczone przez właściwy Urząd Gospodarki
Wodnej. Dla wykonania sond ziemnych wymagane jest
zezwolenie zgodne z wymogami ustawodawstwa Polskiego.
Wykonanie sond ziemnych
Obliczenia i wykonanie sond ziemnych powinny być
w każdym wypadku powierzone doświadczonej firmie
zajmującej się sondami ziemnymi i pracami wiertniczymi.
Wymagane są wiercenia w ziemi oraz ocena właściwości
warstw ziemi, które mogą być przeprowadzone jedynie
przez wyspecjalizowane firmy.
Sondy ziemne mają tę zaletę, że wymagają niewielkiej powierzchni. Od głębokości ok. 15 m gleba ma praktycznie
stałą temperaturę, nie ulegającą wahaniom wynikającym ze
zmian pór roku.
0
Tiefe
Erdoberfläche
10
5
1. Feb.
1. Mai
20 °C
15
1. Nov.
1.Aug.
Za względu na kompleksowość związków geologicznych i hydrogeologicznych przy doborze sond
ziemnych, jak i ze względu na specjalistyczną wiedzę
techniczną, planowanie i wykonanie sond ziemnych musi być wykonane przez odpowiednią firmą
wiertniczą, posiadającą kompetencje w tym zakresie.
System sond ziemnych powinien być wykonany przy
zachowaniu ustawowych przepisów, wytycznych,
norm oraz zaleceń.
Sondy ziemne powinny być umieszczane w odstępach
wynoszących przynajmniej 6 m, tak, by ich wzajemne
oddziaływanie było jak najmniejsze.
5m
W przypadku warstw ziemi przewodzących wodę
gruntową, sondy ziemne powinny zostać ustawione
poprzecznie do kierunku prądu wody gruntowej.
10 m
15 m
10 °C
Wadą gruntowego wymiennika pionowego w porównaniu
do poziomego lub powietrza jako źródła ciepła są wyższe
koszty inwestycyjne.
Sondy ziemne są umieszczonymi pionowo pętlami
gruntowego wymiennika ciepła. Najczęściej stosuje się
sondy wykonane z podwójnych U-rur, składające się z 4 rur
PE - dwóch przewodów zasilających i dwóch powrotnych.
W dolnym końcu rury połączone zostają stopą sondy. Sonda
umieszczana jest z reguły w odwiertach do głębokości
maks. 100 m, które po umieszczeniu sondy wypełniane są
płynną substancją o dobrej przewodności ciepła (np. bentonit).
Innym, rzadziej stosowanym typem sond jest sonda
współosiowa (rura w rurze). Sonda ta składa się z zamkniętej
u dołu rury, do której wprowadzana jest druga rura,
48
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Dla koncentracji solanki, doboru pomp oraz wyboru
materiałów obowiązują te same kryteria, jak w przypadku
wymienników gruntowych poziomych. Także przy przejściu
przez mur należy postępować z tą samą starannością.
Dobór wielkości sond ziemnych zależny jest od właściwości
podłoża oraz rocznego czasu pracy pompy ciepła. Wymagana długość sond zależna jest z jednej strony od wskaźnika
odzysku mocy z podłoża, a z drugiej strony - od mocy
chłodniczej pompy ciepła. Poniższe wskazówki dla projektowania odnoszą się do monowalentnego trybu pracy pompy
ciepła, przeznaczonej wyłącznie dla c.o. oraz przygotowania
ciepłej wody użytkowej.
Temperatura w górnej warstwie gleby zmienia się wraz ze
zmianą pór roku, jednak wraz z przekroczeniem granicy zamarzania wahania te stają się wyraźnie mniejsze.
Sondy ziemne
ziemne umieszczone zostaną w odwiercie wykonanym
w normalnym podłożu kamienistym z nasyconym osadem.
Z danych technicznych odczytujemy moc grzewczą pompy ciepła (QH) = 13,7 kW oraz pobór mocy elektrycznej (PE)
= 3,0 kW. Z tych danych wyliczono moc chłodniczą (QO) =
10,7 kW. Jeżeli nie dysponujemy jeszcze żadnymi sprawdzonymi wiadomościami na temat struktury podłoża, to
można wstępnie przyjąć wskaźnik (qE) = 45 W/m (ta wartość
musi zostać sprawdzona przez firmę wiertniczą podczas
prac wiertniczych i ewentualnie skorygowana). Konieczną
długość sondy ziemnej uzyskuje się w ten sposób:
Odzysk mocy qE na każdy metr
głębokości sondy. Moce grzewcze do 30 kW
1800 h/a
2400 h/a
25 W/m
20 W/m
Podłoże
Złe podłoże, suchy osad
Normalne podłoże kamieniste oraz nasycony
45 W/m
60 W/m
osad
Podłoże kamieniste
o wysokiej przewodności
84 W/m
70 W/m
ciepła
Przy większych ilościach godzin rocznej eksploatacji należy
uwzględnić obok odzysku mocy także średnioroczny odzysk energii. Dla sond ziemnych powinien on wynosić
między 100 a 150 kWh/(m x rok).
·
·
QO = QH - PE = 13,7 kW - 3,0 kW = 10,7 kW
· .
L = QO : qE = 10,7 kW : 0,045 kW/m = 237 m
Przykład: Ustalenie długości sondy ziemnej
Dobór pompy ciepła dla tego przykładu wykazał, że wymagana jest moc grzewcza pompy ciepła 13,5 kW. Sondy
SWC
60H
Pompa ciepła
Moc grzewcza (B0/W35) EN 14511
SWC
70H
Można zastosować 4 sondy o długości 60 m każda.
SWC
80H
SWC
100H
SWC
120H
SWC
140H
WZ S
61H
SWC
170H
WZ S
81H
WZ S
101H
kW
5,7
6,9
8,9
10,2
11,7
13,7
16,7
6,0
7,7
9,6
(B0/W35)
kW
1,3
1,6
2,0
2,2
2,6
3,0
3,6
1,3
1,67
2,04
kW
4,4
5,3
6,9
8,0
9,1
10,7
13,1
4,7
6,03
7,56
Przepływ na dolnym źródle przy różnicy 4K
l/h
1000
1250
1450
1600
1800
2350
2700
1100
1400
1800
98
118
153
178
202
238
291
104
134
168
2
2
3
3
4
4
5
2
3
3
m
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
Pompa
dolnego
źródła,
wbudowana
w urządzenie, wolne ciśnienie dla obiegu solanki przy różnicy 4 K
bar
0,52
0,48
0,68
0,53
0,51
0,43
0,36
0,40
0,37
0,42
12
12
12
12
12
18
18
12
12
12
Elektryczny
EN 14511
pobór
mocy
Moc chłodnicza (B0/W35) EN 14511
Min. długość sond
m
Ilość sond po 60 m każda
Odstęp między sondami
l
Zbiornik wyrównawczy 0,5 bar 1)
1) Przy pompach ciepła glikol/woda serii Compact zbiornik wyrównawczy wbudowany jest w urządzenie. Przy centralach grzewczych jest on zawarty
w dostawie i musi zostać zamontowany podczas prac montażowych.
Pompa serii Professionell
SWP 270H
SWP 330H
SWP 410H
SWP 500H
SWP 700H
SWP 850H
SWP 1000H
Moc grzewcza (B0/W35)
kW
26,5
32,4
40,3
48,9
70,0
88,0
100,0
Elektryczny pobór mocy (B0/W35)
kW
6,2
7,9
9,8
11,9
17,1
20,5
24,4
Moc chłodnicza (B0/W35)
kW
20,3
24,5
30,5
37
52,9
67,5
75,6
Nominalny przepływ solanki
l/h
6.300
7.700
10.000
12.500
16.500
14.800
18.000
Min. długość sond (45 W/m)
m
451
544
678
822
1.176
1.500
1.680
5
6
7
9
12
15
17
Wymagane sondy po 99 metrów
Odstęp między sondami
m
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Objętość łączna w litrach
ok.
1.200
1.420
1.640
2.090
2.750
3.430
3.870
300
355
410
523
688
858
968
Środek przeciw zamarzaniu
w litrach
SWP 430
SWP 540
SWP 670
SWP 820
SWP 1100
SWP 1250
SWP 1600
Moc grzewcza (B0/W35)
Pompa serii Professionell
kW
42,7
54,4
67,6
81,9
107,5
125,1
161,6
Elektryczny pobór mocy (B0/W35)
kW
9,9
12,7
16,2
19,5
25
29,1
36,7
Moc chłodnicza (B0/W35)
kW
32,8
41,7
51,4
62,4
82,5
96
124,9
Nominalny przepływ solanki
l/h
10.200
13.000
17.000
20.800
20.000
22.300
29.100
Min. długość sond (45 W/m)
m
729
927
1.142
1.387
1.833
2.133
2.775
8
10
12
14
19
22
28
Wymagane sondy po 99 metrów każda
Odstęp między sondami
m
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Min. 6
Objętość łączna w litrach
ok.
1.860
2.310
2.750
3.200
4.320
4.990
6.330
465
578
688
800
1.080
1.250
1.585
Środek przeciw zamarzaniu w litrach
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
49
Sondy ziemne
Schemat hydrauliczny
50
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Chłodzenie pasywne
Chłodzenie
Chłodzenie budynku
Dla funkcji chłodzenia dostępne są jego dwa warianty:
• Chłodzenie dynamiczne np. klimatyzacja, zwane
chłodzeniem aktywnym (poniżej punktu rosy)
• Statyczne lub łagodne chłodzenie, zwane
chłodzeniem pasywnym (powyżej punktu rosy)
Przy pomocy zintegrowanego pakietu chłodzenia central
grzewczych oraz urządzeń serii Compact w wersji K można
realizować pasywną formę chłodzenia i w tym celu używane
jest z reguły ogrzewanie podłogowe lub ścienne.
Chłodzenie pasywne:
W związku ze zwiększającą się liczbą ciepłych miesięcy
letnich odnotowuje się coraz większe zainteresowanie
regulowaniem temperatury w lecie, także w przypadku
pomieszczeń mieszkalnych.
Przy zastosowaniu pompy ciepła glikol/woda istnieje
opłacalna ekonomicznie możliwość wykorzystywania
znajdującego się w gruncie niskiego poziomu temperatur
w celu chłodzenia budynków w połączeniu z systemem
ogrzewania podłogowego.
Alpha-InnoTec posiada w swojej ofercie urządzenia serii
Compact, które dzięki zintegrowanej funkcji chłodzenia
przez wbudowane fabrycznie komponenty hydrauliczne,
oferuje korzystne finansowo wykorzystanie tej możliwości.
Regulacja funkcji chłodzenia wkomponowana jest
w standardowym regulatorze pompy ciepła Luxtronic 2.0.
W ten sposób możliwe jest chłodzenie przy użyciu
wszystkich pomp ciepła Alpha-InnoTec w zakresie 6-33kW.
Przy chłodzeniu pasywnym istniejący niski poziom temperatury zmieszany zostaje do temperatury powyżej punktu rosy
i przekazywany do instalacji grzewczej poprzez wymiennik ciepła. W trakcie chłodzenia pasywnego pompa ciepła
nie bierze udziału w wytwarzaniu energii chłodniczej, działa
jedynie pompa obiegowa dolnego źródła. Moc chłodnicza
jest zależna od temperatury w glebie, która zmienia się
w zależności od pór roku. Zgodnie z doświadczeniem
gleba posiada pod koniec lata większą ilość zmagazynowanego ciepła, przez co spada moc chłodnicza. Dotyczy to w
szczególności systemu z poziomymi gruntowymi wymiennikami ciepła. Sondy ziemne mogą dostarczyć więcej mocy
chłodniczej, gdyż są w lecie pod mniejszym wpływem
promieniowania słonecznego i opadów.
Z reguły wydajność chłodzenia pasywnego jest o wiele
mniejsza niż urządzeń klimatyzacyjnych.
Zgodnie z Rozporządzeniem o Oszczędności Energii
urządzenia techniki grzewczej muszą być wyposażone
w samodzielnie działające jednostki regulacji temperatury
pomieszczeń.
Przy chłodzeniu konieczne jest stosowanie termostatów
pokojowych, które przystosowane są do ogrzewania
i chłodzenia. Przy chłodzeniu termostat pokojowy zachowuje się dokładnie odwrotnie, niż w przypadku ogrzewania,
a więc przy przekroczeniu temperatury zadanej otwierany
zostaje za pomocą siłownika zawór regulacyjny.
W tym celu dostępne są różne termostaty pokojowe z przełącznikiem centralnym lub z pojedynczym
przełącznikiem manualnym. Systemy te różnią się bardzo
zarówno pod względem działania, jak i ceny.
Ustawienie temperatury pomieszczenia na termostacie powinno odbywać się w taki sposób, by różnica temperatur
wewnątrz i na zewnątrz nie przekraczała 6K.
Najefektywniejsze chłodzenie osiągane jest w przypadku
chłodzenia sufitowego. Jest to jednak alternatywa, która
wiąże się z wysokimi nakładami inwestycyjnymi.
W kategorii budynków mieszkalnych istniejące ogrzewanie powierzchniowe (ogrzewanie ścienne lub podłogowe)
może być wykorzystane także dla chłodzenia.
Przy instalacji ogrzewania podłogowego, które wykorzystuje się w trybie chłodzenia pasywnego, konieczne jest
potwierdzenie przez producenta przydatności konstrukcji
podłóg, w szczególności wylewki betonowej i nawierzchni
wykończeniowej podłogi.
Zalety i wady chłodzenia pasywnego:
• niemożliwe przy grzejnikach
• brak przeciągów
• niskie koszty inwestycyjne
• niskie koszty eksploatacji
• oszczędność surowców
• przyjazne dla środowiska
• zwiększenie średniorocznego współczynnika
efektywności przez magazynowanie ciepła w ziemi
Działanie pakietu chłodniczego
W celu wykorzystania niższego poziomu temperatury
w ziemi konieczne jest wbudowanie wymiennika ciepła,
aby przenieść energię z mieszanki glikol/woda do obiegu
wody grzewczej , ponieważ bezpośrednia eksploatacja
systemu grzewczego z użyciem solanki wiąże się z istotnymi niedogodnościami.
W dalszym ciągu potrzebny będzie tu zawór mieszający
w celu stałego utrzymywania temperatury wody
chłodzącej powyżej punktu rosy.
Temperatura wody chłodzącej może być regulowana
ręcznie. Dla wykorzystania funkcji chłodzenia konieczne
jest spełnienie następujących warunków:
• brak zapotrzebowania na ogrzewanie lub ciepłą
wodę użytkową
• manualna regulacja termostatem pokojowym w pomieszczeniu odniesienia (znajduje się w zakresie dostawy)
• temperatura solanki musi wynosić > 5 °C
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
51
Chłodzenie pasywne
•
temperatura zewnętrzna musi przekroczyć ustaloną
temperaturę (temperatury ustawia się w regulatorze
pompy ciepła)
Jako opcja dostępny jest również czujnik punktu rosy.
Centrale grzewcze serii WZ S oraz pompy
ciepła serii SWC dostępne są ze zintegrowanym
chłodzeniem (wariant urządzeń K).
52
Urządzenia serii Compact
Centrale grzewcze
Seria Professionell
SWC 60H(K) do SWC 170H(K
SWC 230(K) do SWC 330(K)
WZ S 61H(K) do WZ S 101H(K)
SWP 270H do SWP 1000H
SWP 430 do SWP 1600
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Centrale grzewcze
Centrale grzewcze glikol/woda
Centrala grzewcza, którą oferujemy Państwu, to „perła
w koronie” naszych produktów: ogrzewanie, opcjonalne
chłodzenie (pasywne), zintegrowany zasobnik ciepłej wody
użytkowej (pojemność 200 l), temperatura zasilania 65 °C
(WZ S 61H - 63 °C przy temp. -3 °C na dolnym źródle)
i to wszystko w jednej obudowie o bardzo niewielkiej powierzchni potrzebnej do ustawienia (0,42 m2).
Podłącz i grzej
Koncepcja centrali grzewczej WZ S przekonuje jej
użytkowników. Alpha-InnoTec otrzymuje wciąż sygnały
od zadowolonych klientów, projektantów i instalatorów,
potwierdzające zalety tych urządzeń. Składa się na to wiele
czynników.
Dobór miejsca ustawienia jest bardzo elastyczny.
Ustawienie i instalacja centrali grzewczej odbywa się ponadto bardzo szybko i łatwo. Oznacza to oszczędność czasu
przy montażu oraz brak zbędnych dodatkowych nakładów.
A ponieważ to wielostronne urządzenie posiada wszystko,
co niezbędne jest do ogrzewania oraz przygotowania
ciepłej wody użytkowej w domach niskoenergetycznych lub
przy modernizacjach, to przy profesjonalnie wykonanym
przyłączeniu może ono natychmiast w pełni wykorzystać
wszystkie swoje zalety.
Tak więc, ten kto poszukuje ekonomicznego i przyjaznego dla środowiska ogrzewania o wysokim komforcie grzewczym oraz o wyjątkowo niskich kosztach
ogrzewania, decydując się na centralę grzewczą WZ S
podejmuje bardzo trafną decyzję. Dużo darmowej energii
słonecznej oraz nowoczesna i sprawdzona już technologia
Alpha-InnoTec dbają o te efekty.
Innowacyjny i łatwy w obsłudze jest moduł z obiegiem
chłodniczym. Wbudowany jest w nim kompletny obieg
chłodzenia ze sprężarką oraz pompą obiegową dolnego
źródła. Tak więc ta centrala grzewcza, w porównaniu do innych, także wyjątkowo cichych pomp ciepła
Alpha-InnoTec, jest od nich jeszcze lepiej zaizolowana.
W ten sposób należy ona do najciszej pracujących pomp
ciepła, które znajdują się obecnie na rynku.
Moduł zasobnika ciepłej wody użytkowej
Wbudowany zasobnik ciepłej wody użytkowej o pojemności
200 l zapewnia stale dostępną ciepłą wodę, której temperatura może wynosić nawet 58 °C. Wmontowana anoda
ochronna chroni skutecznie zbiornik przed korozją i gwarantuje wysoką żywotność zbiornika bez konieczności samodzielnego sprawdzania stanu anody.
Pompa ciepła
Centrala grzewcza wyposażona jest w pompę ciepła glikol/
woda. W zależności od wielkości domu możliwy jest dobór
wersji między 6 kW, 8 kW lub 10 kW.
Dodatkowy osprzęt nie jest prawie w ogóle wymagany,
gdyż urządzenia wyposażone są już fabrycznie we wszystkie
komponenty hydrauliki.
Ogrzewanie
Chłodzenie
+
Wbudowany
zasobnik ciepłej wody
Wszystkie elementy dokładnie dostosowane do centrali grzewczej oferują optymalne bezpieczeństwo doboru
oraz oszczędzają nam przykrych niespodzianek podczas
instalacji.
Regulacja
Centrale grzewcze posiadają regulator Luxtronik 2.0.
obsługiwany metodą „Turn & Tip”. Sterownik, wyróżniający
się swoim jasno czytelnym menu posiada wiele praktycznych funkcji, np. program wygrzewania jastrychu, inteligentne programy czasowe, funkcję szybkiego ładowania ciepłej
wody użytkowej itp.
Montaż
Dla celów transportowych oraz montażu możliwe jest
wyjęcie modułu, umieszczonego w dolnej części urządzenia.
Dzięki temu możliwy jest także transport obudowy do
miejsca przeznaczenia w pozycji poziomej. Dolne źródło
można podłączyć z lewej lub z prawej strony – do wyboru. Dostęp do wnętrza urządzenia odbywa się wyłącznie
od przodu, dzięki czemu możliwe jest ustawienie centrali
w kącie lub bezpośrednio przy ścianie.
W skrócie:
• pompa ciepła glikol/woda 6, 8 lub 10 kW
• opcjonalne chłodzenie pasywne
• wbudowany zasobnik ciepłej wody użytkowej
200 litrów
• temperatura wody grzewczej do 65 °C
• jedna z najcichszych pomp ciepła
• dla celów transportu możliwość wyjęcia boksu z obiegiem chłodniczym
• bardzo mała powierzchnia ustawienia (0,42 m2)
• różnorodne możliwości ustawienia dzięki bardzo
wygodnej koncepcji przyłączy
• w zakres dostawy wchodzi:
- grupa bezpieczeństwa dolnego źródła
- zbiorniki wyrównawcze obiegu grzewczego i obiegu
dolnego źródła
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
53
54
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
2.3 Pompa ciepła woda/woda
Źródło ciepła woda gruntowa..............................................................................................................................56
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
55
Źródło ciepła woda gruntowa
Wykorzystywanie wody gruntowej przez jej pobór ze
studni (studnia czerpna) i ponowne wprowadzenie do
warstwy wody gruntowej poprzez studnię zrzutową jest
z energetycznego punktu widzenia szczególnie korzystne.
Niemalże stała temperatura wody na przestrzeni całego
roku umożliwia wysokie współczynniki efektywności pompy ciepła. Przy czym należy poświęcić szczególną uwagę zapotrzebowaniu na energię wspierającą, w szczególności na
zużycie energii przez pompę głębinową. Przy mniejszych systemach lub przy zbyt dużych głębokościach korzyść energetyczna często jest znacznie zmniejszona przez dodatkową
energię dla pompy i nierzadko odbija się to w istotnym
stopniu na średniorocznym współczynniku efektywności
pompy ciepła. Także w przypadku wody gruntowej jako
źródle ciepła należy zwracać uwagę na to, że mamy tu do
czynienia z systemem otwartym, zależnym od jakości wody
oraz jej ilości.
Dlatego też decyzja o zastosowaniu pompy ciepła opartej
na wodzie gruntowej musi być szczególnie dokładnie
przemyślana i uprzednio zaplanowana.
Heizungsraum
Manometer
Brunnenschacht
Brunnenschacht
Thermometer
Absperrschieber
flexible Schläuche
Wärme
pumpe
Abstand 10 bis 15 m
Druckrohr
Förderrohr
Rückschlagventil
Grundwasser-
Schluck- Fließrichtung
brunnen
Tauchpumpe
Förderbrunnen
Zu- und Ableitung
frostsicher verlegen,
mit Gefälle zum
Brunnen
przepływu wody gruntowej. Pomiędzy studnią czerpną
a zrzutową musi zostać zachowany minimalny odstęp,
wynoszący ok. 10 do 15 m.
W celu ochrony praw sąsiedzkich obie studnie powinny być
wykonane w odpowiedniej odległości od granicy działki.
Znajdujące się w bezpośrednim sąsiedztwie punkty wykorzystania wody gruntowej nie mogą być w istotny sposób
naruszone. Informacji udziela tu odpowiednia jednostka
administracji powiatowej.
Studnie muszą być wykonane zgodnie z istniejącymi przepisami prawa, rozporządzeniami oraz normami i wytycznymi. Studnie mogą być wykonywane jedynie przez wyspecjalizowane firmy studniarskie, dysponujące odpowiednimi
uprawnieniami.
Zezwolenie
Wykorzystywanie wody gruntowej wymaga uzyskania
zezwolenia i musi zostać dopuszczone przez odpowiedni
organ administracji.
Jeżeli dostępna jest woda gruntowa w wymaganej ilości
i o wymaganej jakości, to powinna być ona preferowana jako
źródło ciepła. Głębokie wiercenia zwiększają w znaczącym
wymiarze koszty inwestycyjne, dlatego w przypadku
domów jednorodzinnych i bliźniaków zdatna do wykorzystania woda powinna znajdować się na głębokości maksymalnie 15 m. Przy obiektach przewidzianych do działalności
gospodarczej oraz obiektach przemysłowych sensowne jest
także dokonywanie głębszych wierceń.
Wskazówki dla celów projektowych
Pompy ciepła woda/woda, które wykorzystują wodę
gruntową jako źródło ciepła eksploatowane są z reguły
w trybie monowalentnym. Jeżeli nie dysponujemy wodą
gruntową w odpowiedniej ilości, możliwa jest także praca
w trybie biwalentnym lub monoenergetycznym.
Woda gruntowa pobierana jest przy pomocy pompy
głębinowej ze studni czerpnej i transportowana do parownika pompy ciepła. Tam odbierana jest z niej energia cieplna
i zostaje ona schłodzona - w zależności od wymiarowania do maksymalnie 3 K, jednak nie zmienia swoich właściwości.
Następnie woda doprowadzana jest z powrotem do tej
samej żyły wodnej przy pomocy studni zrzutowej. Pobór
oraz zrzut wody muszą odbywać się zgodnie z kierunkiem
56
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Wymagana temperatura oraz ilość wody gruntowej
Przy zastosowaniu pompy ciepła woda/woda istnieją
następujące wymogi techniczne dla źródła ciepła:
•
Temperatura wody: Woda gruntowa musi
wykazywać przez cały rok temperaturę przynajmniej 7 °C.
Stan ten gwarantowany jest z reguły od głębokości studni
wynoszącej 8 do 10 m. Należy sprawdzić, czy wykluczony
jest dopływ wody z wiosennych roztopów. Woda powierzchniowa z reguły nie nadaje się do wykorzystania, gdyż nie
ma możliwości zagwarantowania stałego poziomu temperatury, a poziom zanieczyszczeń stałych jest za wysoki.
•
Ilość wody: W zależności od wymaganej mocy
grzewczej konieczne jest dysponowanie minimalną ilością
wody, która musi być stale dostarczana przez studnię.
W poniższej tabeli przedstawione zostały minimalne
natężenia przepływów dla poszczególnych typów pomp
ciepła.
Próba wydajności studni i próba parametrów roboczych
pompy głębinowej dostarcza nam informacji o tym, czy
ilość, jakość i temperatura wody spełniają wymagania pompy ciepła.
Źródło ciepła woda gruntowa
Ocena analizy wody (według tabeli)
Pompa ciepła
WWC 100H/X
WWC 130H/X
WWC 160H/X
WWC 190H/X
WWC 220H/X
WWC 280X
WWC 440X
WWP 500X
WWP 700X
WWP 900X
WWP 1100X
Minimalna wydajność
studni
l/h
2.200
2.600
3.000
3.800
4.400
5.300
8.500
10.600
14.400
17.600
21.400
Jakość wody:
Do parownika pompy ciepła nie powinny dostawać się
żadne drobne zanieczyszczenia stałe (piasek itp.). W celu
zapobieżenia temu w zakresie dostawy przy pompach
ciepła woda/woda zawarty jest filtr, który montowany jest
na wejściu źródła ciepła. W żadnym wypadku nie wolno
zdejmować filtra podczas instalacji pompy ciepła.
Substancje zawarte
w wodzie
Nasycenie wody tlenem
Zawartość tlenu w wodzie
Wartość pH
Wymagania minimalne
< 25 %
< 2,3 mg/l
> 6,0
Zawartość żelaza
< 0,2 mg/l
Zawartość manganu
< 0,1 mg/l
Zawartość chlorków
< 300 mg/l
Zawartość wolnego chloru
< 5 mg/l
Temperatura oraz mętność wody muszą być dokładnie
skontrolowane.
Końcówki rur czerpnych i odprowadzających muszą
znajdować się stale na odpowiedniej głębokości poniżej lustra wody w studni, tak by woda nie mogła pobierać tlenu.
Tlen wiąże się z żelazem i manganem, co prowadzić może do
tworzenia się osadów na rurach i w studni zrzutowej.
Przy urządzeniach woda/woda wymagana jest analiza wody,
aby już w fazie planowania wykluczyć zakłócenia spowodowane jakością wody.
Stosowanie pompy ciepła w połączeniu z wodą
powierzchniową, ze ściekami komunalnymi lub
przemysłowymi, wodą zawierającą ługi, kwasy lub chlor
jest niedopuszczalne.
Analizy wody przeprowadzane są przez laboratoria regionalne. Pierwsze wskazówki o możliwościach wykorzystywania wody gruntowej mogą być udzielane przez miejscowe
przedsiębiorstwa zaopatrujące w wodę.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
57
Źródło ciepła woda gruntowa
Rury, pompy i armatura
Rury
Rury muszą być dobrane na temperaturę powyżej punktu zamarzania oraz ułożone zawsze ze spadkiem do studni. Straty ciepła w rurach od studni czerpnej do pompy
ciepła muszą być możliwie niewielkie. Także woda gruntowa opuszczająca pompę ciepła nie może być już dalej
schładzana.
Aby do obiegu wody gruntowej nie przedostawało się
powietrze, system przewodów rurowych układu studni
musi być uszczelniony przeciw dostawaniu się powietrza. W obszarze przejścia przez mur, a także w obszarze
wszystkich zainstalowanych rur oraz elementów konstrukcji transportujących wodę konieczne jest uszczelnienie
zgodne z techniką chłodniczą. Oznacza to, że wykonana
musi zostać izolacja przeciwdyfuzyjna oraz antykorozyjna.
Wymiarowanie rur musi odbywać się przy uwzględnieniu
jak najmniejszych strat ciśnienia.
Pompa głębinowa
W celu dobrania pompy głębinowej konieczne jest wykonanie szczegółowych obliczeń dla systemu rur. Wybór pompy musi się odbyć w taki sposób, aby minimalne
natężenie przepływu wody było zagwarantowane przy
uwzględnieniu wszystkich występujących strat ciśnienia
w całym systemie pompy ciepła. Jeżeli mamy do wyboru
większą ilość typów pomp głębinowych, to decyzja o doborze musi uwzględnić pobór mocy elektrycznej.
Filtr zanieczyszczeń
Dostarczany fabrycznie wraz z pompą ciepła filtr
zanieczyszczeń musi zostać obowiązkowo zamontowany. Filtr ten należy kontrolować i czyścić w regularnych
odstępach czasu.
Manometr, termometr
W celu kontroli temperatury powinny zostać zainstalowane
termometry na wejściu i wyjściu do pompy ciepła. Stopień
zanieczyszczenia filtra powinien być kontrolowany przez
manometry przed filtrem oraz na wyjściu z pompy ciepła.
Także zbyt wysoka temperatura źródła ciepła na wejściu jest
szkodliwa dla pracy pompy ciepła. Prosimy o przestrzeganie
określonych granic eksploatacyjnych.
Woda chłodząca może być wykorzystywana bezpośrednio
(bezpośrednie wykorzystanie ciepła) rys. 2 lub, jeśli jest to
konieczne, poprzez obieg pośredni z wymiennikiem ciepła
– (pośrednie wykorzystanie ciepła) rys. 1.
Rysunek 1
Rysunek 2
Przy bezpośrednim wykorzystywaniu wody chłodzącej
konieczne jest skontrolowanie jakości wody. Przy otwartych obiegach chłodzenia konieczne jest zawsze wbudowanie pośredniego wymiennika ciepła (4).
Należy uwzględnić moc grzewczą pompy ciepła glikol/woda w połączeniu z wodą gruntową. Możliwe jest
z reguły zastosowanie mniejszych urządzeń.
Połączenie - patrz schematy hydrauliczne na następnej
stronie.
Chłodzenie pasywne
Woda z jeziora lub stawu
Bezpośrednie wykorzystywanie wody z jeziora wiąże się
z reguły z zanieczyszczeniami. Istnieje możliwość jej
wykorzystywania poprzez kolektor ułożony w wodzie i zastosowanie pompy ciepła glikol/woda. Wymaga to jednak
starannego planowania i jest możliwe tylko wtedy, kiedy
zbiornik wodny jest wystarczająco duży lub przepływowy.
Szczególną uwagę powinno się zwrócić tu na umocowanie
rur wymiennika, gdyż może to spowodować bardzo wysokie koszty.
Woda z procesów przemysłowych
Ważne są tu wydajność, jakość wody oraz poziom temperatury znajdującej się do dyspozycji wody używanej do
chłodzenia w procesach przemysłowych. Jeżeli temperatura
źródła ciepła wykazuje duże wahania, to przy niektórych typach urządzeń natężenie przepływu musi zostać dopasowane do mocy parownika przy pomocy zaworu mieszającego
i termostatu.
58
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Jeżeli przewiduje się pasywne chłodzenie przy wykorzystaniu wody gruntowej jako źródła ciepła, przyłączenie
musi zostać wykonane także poprzez obieg pośredni wymiennika ciepła, z pompą glikol/woda, wyposażoną
w funkcję chłodzenia.
Urządzenia w wersji K - patrz także rozdział 2.2.
Źródło ciepła woda gruntowa
Schematy hydrauliczne
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
59
60
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Optymalizacja
instalacji dzięki
najnowocześniejszemu
sterowaniu
3.1 Sposoby wykorzystania pompy ciepła
Włączenie do systemu grzewczego ................................................................................................. 62
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej ......................................................................................... 64
Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową ................................................................................ 64
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej pompą ciepła ............................................................ 65
3.2 Ogrzewanie basenu
Informacje ogólne ................................................................................................................................... 66
Specjaliści od pomp ciepła
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
61
Włączenie do systemu grzewczego
LWC 80 z 300-litrowym zasobnikiem ciepłej wody użytkowej.
Natężenie przepływu wody grzewczej
W celu zagwarantowania bezawaryjnej eksploatacji instalacji pompy ciepła konieczne jest zachowanie nominalnego natężenia przepływu wody grzewczej.
Dla przekazania mocy grzewczej pompy ciepła do systemu
grzewczego istotne są następujące wielkości:
•
•
•
.
przepływ wody grzewczej (m) w m3/h
różnica temperatur między zasilaniem a powrotem
(dt) oraz
ciepło właściwe (entalpia) wody (c)
.
.
QWP = m x c x dt (kW)
Ciepło właściwe wody (c = 1,16 kWh/m3 x K) można przyjąć
w przybliżeniu jako wartość stałą. Różnica temperatur
pomiędzy zasilaniem pompy ciepła a powrotem powinna
wynosić ok. 5 K do 8 K.
Przekształcając ten wzór uzyskujemy z tych wartości
wy.
magane natężenie przepływu wody grzewczej m:
.
3
m
. = natężenie przepływu wody grzewczej w m /h
QWP= moc grzewcza pompy ciepła w kW
c = właściwa
pojemność
cieplna
wody
w kWh/m3 x K
t = różnica temperatur między zasilaniem i powrotem
wody grzewczej K
Tylko wtedy, gdy zapewnione jest wymagane natężenie
przepływu dla danej pompy, urządzenie może uzyskać wymagany współczynnik mocy.
Jeżeli przepływ wody grzewczej spadnie znacznie poniżej
dolnej granicy, to zwiększy się różnica temperatur pomiędzy
zasilaniem pompy ciepła a powrotem. Sytuacja ta może
prowadzić do tego, że pompa ciepła pracująca w górnej
granicy zastosowania zostanie wyłączona za pomocą swojego systemu bezpieczeństwa (czujnik wysokiego ciśnienia).
Ze względu na zaistniałe wtedy zakłócenie dostawa ciepła
przez pompę ciepła nie będzie wówczas możliwa.
Najczęstsze przyczyny zakłóceń związanych z wysokim
ciśnieniem:
•
•
•
•
62
•
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Powietrze w systemie grzewczym
Zbyt mała dobrana pompa obiegowa lub za duża
strata ciśnienia w systemie grzewczym w wyniku
np. zbyt długich pętli przewodów w ogrzewaniach
podłogowych (maks. 100 m) lub zbyt małych średnic
rur
Awaria pompy obiegowej
Brak zaworu przelewowego przy zbiorniku buforowym
Zanieczyszczony filtr
Włączenie do systemu grzewczego
Bufor 200 l i zasobnik c.w.u. 300 l
Zastosowanie zbiornika buforowego
Zgodnie z obowiązującym od lutego 2002r. rozporządzeniem
o oszczędności energii (EnEV) przewidziana jest w przypadku systemów ogrzewania wodą w nowym budownictwie regulacja dla każdego pomieszczenia z osobna.
W celu zagwarantowania minimalnego natężenia przepływu
także w przypadku zamkniętych zaworów grupy grzewczej wymagany jest zawór przelewowy. W przypadku zamiaru całkowitej rezygnacji z regulacji dla poszczególnych
pomieszczeń, wymagane jest złożenie wniosku o zwolnienie do nadzoru budowlanego.
Zbiornik buforowy staje się w ten sposób wyłącznie zbiornikiem, którego zadaniem jest zagwarantowanie fazy odszraniania przy pompach ciepła powietrze/woda.
Przy pompach ciepła powietrze/woda zastosowanie bufora jest konieczne, gdyż energia wymagana do odszraniania parownika pobierana jest w większości z instalacji
grzewczej.
Jeżeli bufor przewidziany jest do zastosowania w celu pokrycia
zapotrzebowania ciepła na czas przerw w dostawach energii,
konieczne jest wykonanie obliczeń dla danego obiektu. Te obliczenia powinny zostać zastosowane jedynie w przypadku źle
zaizolowanych budynków. W przypadku dobrej izolacji budynek posiada wystarczającą masę akumulacyjną, a czas przerw
w dostawach energii ze strony zakładu energetycznego nie
będzie odczuwalny.
Zwyczajowo zastosowanie znajdują następujące warianty hydraulicznego podłączenia zbiornika buforowego:
• Podłączenie bufora szeregowego
– tryb monowalentny:
bufor na powrocie
– tryb monoenergetyczny:
bufor na zasilaniu, z wbudowaną grzałką
• Pompy ciepła powietrze/woda serii Compact
•
posiadają
zintegrowany
zbiornik
buforowy
(podłączony szeregowo)
Podłączenie bufora równolegle (patrz: zasobniki wielofunkcyjne).
Przy małych grupach grzewczych, które w okresie
przejściowym sezonu grzewczego otwierane są tylko pojedynczo, rośnie strata ciśnienia w obiegu grzewczym, w wyniku czego największa część wody grzewczej przepływa przez
zawór przelewowy. Temperatura na powrocie wzrośnie,
może ewentualnie dojść do wyłączenia się pompy ciepła,
zanim pomieszczenia będą ogrzane. Warunki przyłączenia
ze strony zakładu energetycznego mogą przewidywać, że
pompa ciepła może być włączana tylko trzy razy na godzinę.
Ponowne włączenie się pompy ciepła mogłoby w ten
sposób stać się ewentualnie niemożliwe.
Przy zwyczajowej pracy monoenergetycznej zbiornik buforowy z grzałką elektryczną musi być zainstalowany na
zasilaniu. Przy jednoczesnej pracy pompy ciepła i grzałki,
pompa ciepła ogrzewa wodę grzewczą, a grzałka przejmuje
funkcję dogrzewania. Ma to miejsce także w przypadku monoenergetycznej pracy pomp ciepła glikol/woda.
Zbiornik buforowy może być ustawiony tylko w pomieszczeniach o temperaturze powyżej 0 °C. Wszystkie
przyłącza wyciągnięte są z warstwy izolacyjnej. W przypadku, gdy króciec przyłączeniowy nie posiada osłony,
należy go uszczelnić. Na dolnym króćcu przyłączeniowym
należy przewidzieć możliwość opróżnienia.
Zbiorniki buforowe nie są emaliowane i dlatego też nie mogą
być wykorzystywane do przygotowywania ciepłej wody
użytkowej. Pompy ciepła powietrze/woda serii Compact
wyposażone są w zintegrowany zbiornik buforowy. Grzałki
dobrane zostały dla zbiorników buforowych Alpha-InnoTec.
Jeżeli zostaną one wmontowane do zbiornika innego producenta, to niegrzająca część grzałki nie może przekraczać
30 mm.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
63
Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej
Klasa
zapotrzebowania
Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową
W niemieckich gospodarstwach domowych zużywa się
średnio 140 litrów wody na osobę i dzień. Duża część tej
wody przeznaczana jest na kąpiel lub prysznic oraz używana
przy spłukiwaniu toalety. Mniej więcej połowa używanej
w gospodarstwie domowym wody jest przed jej użyciem
podgrzewana.
Ilość i temperatura wody
w zależności od sposobu
i miejsca wykorzystania
zmywanie
wanna
l
°C
10 - 20
50
120 - 150
40
prysznic
30 - 50
40
zlewozmywak
10 - 15
40
1-5
40
umywalka
Zużycie ciepłej wody zależne jest w dużym stopniu od indywidualnych przyzwyczajeń użytkowych i nie jest stałe.
Duża część wody przeznaczana jest na higienę osobistą
wczesnym rankiem. Poniższe tabele, sporządzone na pod-
Zapotrzebowanie na
ciepłą wodę
45 °C
l/(d*os.)
Ciepło
użytkowe
właściwe
(Wh/d*os.)
Niskie zapotrzebowanie
15 - 30
600 - 1200
Średnie zapotrzebowanie
30 - 60
1200 - 2400
Wysokie zapotrzebowanie
60 - 120
2400 - 4800
W mniejszych instalacjach (domy jednorodzinne i bliźniaki),
w razie możliwości centralne rozprowadzenie ciepłej wody
użytkowej powinno zostać ograniczone do temperatury
50 °C. Jeżeli dla celów zmywania w kuchni pożądana jest
wyższa temperatura (np. 50 – 60 °C), to podgrzanie tej wody
może odbyć się przy użyciu własnego podgrzewacza wody.
Może być nim mały zasobnik. Zamknięty mały zasobnik
może przejąć dalsze podgrzewanie ogrzanej przez pompę
ciepła wody, otwarty mały zasobnik musi zostać zasilony
zimną wodą. Dzięki takiej koncepcji systemu możliwa jest
efektywna eksploatacja pompy ciepła, a straty ciepła oraz
tworzenie się kamienia kotłowego zostaną w ten sposób
zredukowane.
Przy większych instalacjach (budownictwo wielorodzinne,
hotele, domy spokojnej starości lub obiekty sportowe)
woda na wyjściu musi mieć zagwarantowaną minimalną
temperaturę 60 °C. Dla takich zastosowań oferowane są
specjalne pompy ciepła , które w połączeniu z właściwie
dobranymi podgrzewaczami ciepłej wody użytkowej
umożliwiają osiągnięcie temperatury ciepłej wody na
wyjściu 60 °C:
Pompy ciepła powietrze/woda:
Ustawienie wewnętrzne LW 150H i LW 320H
Ustawienie zewnętrzne LW 150H-A i LW 320H-A
Pompy ciepła glikol/woda:
Ustawienie wewnętrzne SWC 60H - SWC 170H
SWP 270H / SWP 330H / SWP 410H / SWP 500H SWP 700H /
SWP 850H / SWP 1000H
Dalsze informacje znajdą Państwo w rozdziale 2.
Dezynfekcja termiczna (ochrona przed legionellą)
stawie obserwacji i doświadczeń, stanowią punkty odniesienia dla obliczeń.
Woda dla celów higieny osobistej, czyszczenia oraz zmywania naczyń pobierana jest z instalacji wodociągowej w stanie ciepłym. Największy udział w tym ma zapotrzebowanie
na temperaturę wynoszącą ok. 40 °C. Tylko dla niewielkiej
części istnieje zapotrzebowanie na wyższą temperaturę ok.
50 °C.
64
Zgodnie z obowiązującymi przepisami dezynfekcja termiczna
dla prywatnych domów jednorodzinnych i bliźniaków nie jest
konieczna. Przy pomocy regulatora pompy ciepła Luxtronik 2.0
możliwe jest jednak zaprogramowanie dezynfekcji termicznej
dla każdego dnia tygodnia lub w trybie ciągłym. Możliwe jest
dowolne ustawianie temperatury, przewidzianej dla dezynfekcji termicznej, maksymalnie do 70 °C. Aby możliwe było
osiągnięcie tej temperatury konieczne jest jednak zastosowanie grzałki elektrycznej.
W przypadku przeprowadzenia dezynfekcji konieczne jest
bezwzględne kontrolowanie pracy przy temperaturach
wody > 60 °C. Jednakże aktywowanie dezynfekcji termicznej jest wskazane jedynie wtedy, jeśli zapewni się przepływ
przez wszystkie rury i miejsca poboru. W trakcie fazy podgrzewania należy zwrócić uwagę na to, by wszystkie miejsca
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej
Przygotowywanie ciepłej wody użytkowej pompą ciepła
przewody przyłączy oznaczają straty ciepła, które mogą być
wielokrotnie wyższe niż straty ciepła zasobnika.
Na przyłączu wody ciepłej należy koniecznie przewidzieć
zastosowanie zaworu zwrotnego, by uniknąć niekontrolowanego ogrzewania przyłącza zimnej wody lub chłodzenia
zasobnika.
Podgrzewacze ciepłej wody użytkowej służą ogrzaniu wody
dla potrzeb socjalnych. Ogrzanie ma miejsce pośrednio poprzez wbudowany wymiennik ciepła. Wielkość zbiornika na
ciepłą wodę użytkową zależy od:
Instalacja musi być wyposażona w zawór bezpieczeństwa,
sprawdzony konstrukcyjnie oraz nieblokujący się w kierunku
wypływu. Między zbiornikiem a zaworem bezpieczeństwa
nie mogą być wbudowywane żadne redukcje ani filtry.
– wymaganego zapotrzebowania na ciepłą wodę
użytkową
– mocy grzewczej pompy ciepła
By nie dopuścić do nadmiernego wzrostu ciśnienia w zasobniku, podczas jego podgrzewania z zaworu bezpieczeństwa
powinna wypływać woda. Odpływ z zaworu bezpieczeństwa
musi być bez żadnych zwężeń odprowadzony nad kratkę
ściekową. Zawór bezpieczeństwa należy umieścić w łatwo
dostępnym i dobrze widocznym miejscu. Na zaworze lub
w jego bezpośrednim sąsiedztwie należy umieścić tabliczkę
z napisem „W trakcie ogrzewania może wypływać woda
z przewodu wylotowego. Nie zamykać!“.
poboru były zamknięte, gdyż w przeciwnym razie mamy do
czynienia ze zbędnymi przedłużonymi czasami podgrzewania, a co za tym idzie, ze zwiększonymi kosztami eksploatacji.
Zasobnik ciepłej wody użytkowej powinien zostać
podłączony równolegle do ogrzewania, ponieważ z reguły
ogrzanie ciepłej wody użytkowej i ogrzewanie wymagają
innych temperatur, w przypadku gdy w regulatorze
pompy ciepła ustawiony jest priorytet grzania ciepłej wody
użytkowej. W czasie podgrzewania ciepłej wody użytkowej
ogrzewanie jest wyłączone.
Uwaga:
Dla zbiorników na ciepłą wodę użytkową Alpha-InnoTec
podana jest każdorazowo maksymalna dopuszczana moc
grzewcza. Należy jej bezwzględnie przestrzegać. W przypadku pomp ciepła powietrze/woda moc do obliczeń
należy przyjąć moc grzewczą przy maksymalnej temperaturze zewnętrznej.
Średnica przewodu wylotowego od zaworu bezpieczeństwa
do odpływu musi być przynajmniej równa średnicy wyjścia
z zaworu bezpieczeństwa. Jeżeli konieczne będzie zastosowanie więcej niż dwóch kolan lub długości większej niż
2 m, cały przewód odpływu musi mieć większą średnicę.
Więcej niż trzy kolana lub długość ponad 4 m są niedopuszczalne. Przewód wylotowy za lejem zbiorczym musi
posiadać przynajmniej podwójną wielkość przekroju wejścia
do zaworu. Ciśnienie otwarcia zaworu bezpieczeństwa nie
może przekraczać 6 bar.
Przykład:
Pompa ciepła powietrze/woda (LW 121 lub LW 121A) ma przy
podanej normie A2/W50 moc grzewczą 11,4 kW. Przy temperaturze zewnętrznej 30 °C ma ona jednak moc grzewczą
21 kW. 300-litrowy zasobnik ciepłej wody użytkowej można
podłączyć do pompy ciepła o mocy maks. 15 kW. Tak więc
dla tego przykładu należy zastosować zasobnik ciepłej
wody użytkowej o pojemności 400 litrów.
W celu uniknięcia ubytków wody przez zawór bezpieczeństwa, możliwe jest wbudowanie przystosowanego
do wody pitnej naczynia wyrównawczego. Naczynie wyrównawcze musi zostać wbudowane do przewodu wody zimnej, między zasobnikiem a elementami zabezpieczającymi.
Przy tym, przy każdym poborze wody, woda pitna musi
przepływać przez naczynie wyrównawcze.
Zasobniki ciepłej wody użytkowej mają formę cylindryczną.
Są one izolowane warstwą twardej pianki poliuretanowej,
nałożonej bezpośrednio na zasobnik. Warstwa ta laminowana jest folią PVC. Wszystkie przyłącza wyprowadzone są
po tej samej stronie. Wymiennik ciepła składa się z przyspawanej wężownicy rurowej wygiętej w spiralę. W razie potrzeby można zastosować grzałkę elektryczną (wyposażenie
dla pomp ciepła).
Żeby zapobiec powrotowi podgrzanej wody do przewodu
wody zimnej, konieczne jest zamontowanie zaworu zwrotnego. Jeżeli ciśnienie statyczne sieci wodnej może przekroczyć
80% ciśnienia otwarcia na zaworze bezpieczeństwa, to
w przewodzie przyłączy konieczny jest zawór redukcyjny.
Dla celów serwisowych wymagane są w przewodach wody
oraz wody grzewczej zawory zamykające, a w przewodzie
przyłącza zimnej wody możliwość spustu.
Montaż i instalacja
Wieża hydrauliczna
Optymalne uzupełnienie pomp ciepła serii LWA do 19 kW
dla przygotowania ciepłej wody użytkowej (patrz rozdział
2.1).
Zasobnik może być ustawiony tylko w pomieszczeniu chronionym przez mrozem. Ustawienie oraz rozruch
muszą być przeprowadzone przez certyfikowaną firmę
instalacyjną. Montaż ogranicza się do podłączenia przewodów grzewczych oraz elektrycznego podłączenia czujnika.
Podłączenie wody musi odbywać się zgodnie z obowiązującą
normą, wszystkie przewody muszą zostać podłączone przy
pomocy śrubunków. Łącznie z armaturą muszą one posiadać
izolację cieplną. Nieizolowane lub izolowane niewłaściwie
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
65
Ogrzewanie basenu
Informacje ogólne
Do ogrzewania basenów otwartych nadają się szczególnie pompy ciepła powietrze/woda. Przyjazne temperatury
w czasie sezonu kąpielowego pozwalają uzyskiwać wysokie
współczynniki efektywności pomp. W czasie przejściowym,
kiedy promieniowanie słoneczne nie jest wystarczające
by ogrzać wodę w niecce, pompa ciepła powietrze/woda
utrzymuje wodę w pożądanej, przyjemnej dla kąpieli temperaturze. Odzyskana energia cieplna przekazywana jest
poprzez wymienniki ciepła wodzie w basenie.
Moc wymiany ciepła wymiennika ciepła musi być dobrana
do mocy grzewczej pompy ciepła. Przy pompach ciepła powietrze/woda należy dobrać moc grzewczą dla temperatury
zewnętrznej + 30 °C.
Przyłączenie basenowego wymiennika ciepła do pompy
ciepła dokonywane jest równolegle do grupy grzewczej
oraz do obiegu podgrzewania ciepłej wody. Przy zapotrzebowaniu ciepła termostat odpowiedzialny jest za włączenie
pompy obiegowej oraz systemu filtrów basenu. Basenowy
wymiennik ciepła musi być obliczony dla relatywnie niskiej
temperatury pompy ciepła. Z praktycznego punktu widzenia oznacza to, że powierzchnia wymiennika wynosi pięciodo siedmiokrotności w porównaniu do konwencjonalnej
instalacji kotła przy temperaturze obliczeniowej 90 / 70 °C.
Wartości odniesienia: zapotrzebowanie ciepła na podgrzewanie wody w basenie krytym:
Podczas podgrzewania wody w basenie konieczne jest zagwarantowanie pracy pompy wtórnej w obiegu wody basenowej, dla odprowadzenia wytworzonej energii. W czasie
podgrzewania nie może odbywać się żadne płukanie wsteczne filtra.
W przypadku gdy zakłada się przykrywanie basenu
i użytkowanie go przez maks. 2 godziny na dzień, możliwa
jest redukcja mocy aż do 50 %!
Temperatura
w hali
Temperatura wody
20 °C
24 °C
28 °C
23 °C
90 W/m²
165 W/m²
265 W/m²
25 °C
65 W/m²
140 W/m²
240 W/m²
28 °C
20 W/m²
100 W/m²
195 W/m²
Należy bezwzględnie przewidzieć blokadę obiegu wody
basenowej i płukania wstecznego.
W czasie podgrzewania wody w basenie ogrzewanie jest
wyłączone. Przede wszystkim w basenach krytych, które
użytkowane są przez cały rok, zaleca się przełożenie podgrzewania wody w basenie na godziny nocne.
Basen kryty
Basen odkryty
Baseny kryte użytkowane są najczęściej przez cały rok.
Dlatego też należy wliczyć w całkowitym zapotrzebowaniu
na moc pompy ciepła zapotrzebowanie mocy zarówno na
ogrzewanie hali jak i na ogrzanie wody w basenie.
W przeciwieństwie do basenu krytego zapotrzebowanie
basenu otwartego na ciepło zależy w szczególności od warunków klimatycznych, warunków wietrznych w niecce, od
okresu użytkowania oraz od temperatury w niecce – jak też
od tego, czy przewidziane jest przykrywanie powierzchni
wody.
Dla ogrzewania hali zastosować można ogrzewanie przez
grzejniki i/lub ogrzewanie podłogowe i/lub urządzenia
osuszające. Dokładne zapotrzebowanie mocy musi być
ustalone przy uwzględnieniu zapotrzebowania ciepła na
ogrzewanie hali basenowej.
Zapotrzebowanie mocy dla podgrzewania wody basenowej
zależy od temperatury wody w basenie, jej różnicy do temperatury w hali oraz od sposobu użytkowania basenu.
66
Ważnym dla redukcji zużycia energii jest przykrycie basenu
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Zapotrzebowanie mocy pompy ciepła dla ogrzania wody
w basenie, a co za tym idzie także zużycie energii zależne
są wyłącznie od stopnia użytkowania. Jeżeli poza okresem
grzewczym, basen odkryty ogrzewany jest przez krótki czas,
to zapotrzebowanie na ciepło może być zignorowane. Jeżeli
basen nie jest osłonięty i ogrzewany ciągle, zapotrzebowanie ciepła może przekroczyć wielkość zapotrzebowania budynku mieszkalnego.
Ogrzewanie basenu
Wartości odniesienia: zapotrzebowanie ciepła na podgrzewanie wody w basenie otwartym:
Temperatura wody 1)
z przykryciem2)
bez przykrycia,
miejsce osłonięte
bez przykrycia,
miejsce częściowo
osłonięte
nie chronione
(silny wiatr)
20 °C
24 °C
28 °C
100 W/m²
150 W/m²
200 W/m²
200 W/m²
400 W/m²
600 W/m²
300 W/m²
500 W/m²
700 W/m²
450 W/m²
800 W/m²
1000 W/m²
Tylko w przypadku pomp ciepła glikol/woda konieczne
jest uwzględnienie przy ogrzewaniu basenu wymiarowania źródła ciepła i powiększenia instalacji dolnego źródła.
Pompy ciepła przeznaczone do ogrzewania odkrytych basenów odzyskują z powietrza energię, by za jej pomocą
ogrzać wodę w basenie. W sezonie kąpielowym średnia
temperatura na zewnątrz wynosi +15 °C. Pompy ciepła
zapewniają w ten sposób doskonałe współczynniki
efektywności. Uzysk ciepła jest czterokrotnie większy,
aniżeli przy zastosowaniu prądu elektrycznego, to znaczy
1 kW z sieci plus 3 kW zmagazynowanej energii słonecznej
z powietrza ogrzewają wodę do przyjemnych temperatur.
1) dla zakładanego okresu ogrzewania maj-wrzesień
2) tylko dla basenów prywatnych z użytkowaniem do 2 godzin dziennie
Przy pierwszym ogrzaniu basenu do > 20 °C wymagana jest ciepło w ilości ok. 12 kWh/m³ pojemności basenu.
W zależności od wielkości niecki oraz zainstalowanego
ogrzewania może to trwać kilka dni.
Jeżeli basen ogrzewany jest wyłącznie poza sezonem grzewczym, to zapotrzebowanie mocy nie musi być dodatkowo
uwzględniane. Dotyczy to także sytuacji, kiedy podgrzewanie wody w basenie może być przełożone na godziny, gdy
ogrzewanie jest zredukowane.
W przeciwieństwie do kolektorów słonecznych pompy
ciepła ogrzewają wodę w niecce basenu niezależnie od czasu aktywności promieni słonecznych oraz ich intensywności.
Dobór pompy ciepła odbywa się zgodnie z wykresami
z rozdziału 2.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
67
68
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Wskazówki
i porady
4.1 Porady praktyczne i często zadawane pytania
Pomoc w argumentacji za pompą ciepła
Najczęstsze pytania użytkowników
Najczęstsze pytania dotyczące projektowania
Przegląd typowych błędów przy instalacji
Lista kontrolna – od planowania do pierwszego uruchomienia
Zbiór wzorów i definicji
70
71
73
74
75
76
4.2 Słownik pojęć
Słownik pojęć
79
Specjaliści od pomp ciepła
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
69
Pomoc w argumentacji za pompą ciepła
Pompy ciepła zaliczają się do najefektywniejszych i ekologicznie najbardziej przyjaznych technologii w zakresie
energii odnawialnych. Mogą one (co przy bezpośrednim
wykorzystywaniu energii słonecznej nie jest możliwe)
wykorzystywać zmagazynowaną energię słoneczną także
w godzinach nocnych, niezależnie od pory roku.
prądem pompy ciepła są jedynym realnym systemem
ogrzewania z zerową wielkością emisji, które dostępne
są obecnie na rynku
• skuteczne zapobieganie powiększaniu dziury ozonowej
• czyste ogrzewanie
Przegląd najważniejszych zalet:
Opłacalne ekonomicznie:
• brak zagrożenia wybuchem
• system ogrzewania, który umożliwia także odzysk ciepła
• wykorzystanie bezpłatnej energii ze środowiska
• zasoby energii uzupełniane są nieodpłatnie przez słońce
• najniższe koszty eksploatacji (aż do 50% poniżej kosztów
oleju opałowego lub gazu)
Większy komfort i jakość życia:
• brak wymogu stawiania komina (oszczędność w kosztach)
• ciche i bezpieczne w eksploatacji, tzn. możliwe także
ustawienie w np. pomieszczeniu gospodarczym
• brak konieczności przeznaczenia pomieszczenia na
składowanie paliwa (zbiornik oleju) - zysk na powierzchni
• solidna, sprawdzona technika, niemalże bezserwisowa
• niezależność od rosnących cen oleju opałowego i gazu
• prosta obsługa – optymalna regulacja – w sposób
w pełni zautomatyzowany oszczędza duże ilości energii
• oszczędność na kosztach ogrzewania co roku
• możliwość chłodzenia w okresie letnim
• brak kosztów przyłącza gazowego
• możliwe zmniejszenie wilgotności pomieszczeń
• niepotrzebne otwory dla świeżego powietrza (dla spalania)
• brak nieprzyjemnych zapachów w domu
• szybki, łatwy montaż oraz eksploatacja bez serwisowania
• łatwość instalacji, także połączenia z dodatkowym
źródłem ciepła
• wysoki roczny współczynnik efektywności
• wysoka niezawodność
• bardzo wysokie oceny w ramach EnEV (niemieckie
Rozporządzenie o Oszczędzaniu Energii)
• oszczędność miejsca i przestrzeni
• pompy ciepła dobierane są precyzyjnie do zapotrzebowania ciepła budynku . Zdecydowana większość innych
systemów grzewczych jest przewymiarowana, co prowadzi do większych kosztów eksploatacji
• ogrzewanie, wentylacja, chłodzenie oraz przygotowanie
ciepłej wody użytkowej możliwe w jednym urządzeniu
• możliwe wyższe koszty inwestycyjne zwracają się już po
paru latach, dzięki niższym kosztom eksploatacji.
Przyjazne dla środowiska:
• ogrzewanie zmagazynowaną energią słoneczną,
niezależnie od pór roku –> takich rezultatów nie osiąga
prawie żaden inny system ogrzewania
Ogrzewanie pompą ciepła =
efektywnie + trwale =
redukcja CO2 dla następnych pokoleń
• pompa ciepła grzeje na miejscu bez spalania, a więc bez
emisji szkodliwych substancji
• ekologiczne ogrzewanie: pompa ciepła posiada
największy potencjał oszczędności CO2 ze wszystkich
źródeł ciepła (opracowanie: Uniwersytet w Monachium)
• powiązane z wytworzonym z energii odnawialnej
70
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Inne systemy ogrzewania mają tradycję,
pompa ciepła ma przyszłość!
Najczęstsze pytania użytkowników
Ile zaoszczędzam dzięki systemowi ogrzewania pompą
ciepła?
Pompa ciepła jest nieomal najlepsza pod względem
kosztów eksploatacji. Jeśli przyjmiemy, że ceny paliw, takich
jak olej opałowy i gaz także w przyszłości będą rosły bardziej
niż ceny prądu, to korzyść z pompy ciepła będzie jeszcze
wyraźniejsza.
Pompy ciepła pobierają 2/3 energii ze środowiska i wykazują
najprawdopodobniej największy potencjał oszczędności
emisji CO2 spośród wszystkich systemów ogrzewania. Jeżeli
pozyskiwałoby się prąd, który potrzebny jest do pracy
sprężarki, wyłącznie ze źródeł odnawialnych (np. elektrownie wodne), to mamy wtedy do czynienia z ogrzewaniem
o zerowej emisji szkodliwych substancji.
Ile kosztuje pompa ciepła w porównaniu z innymi systemami ogrzewania?
Obliczenia dla 4-osobowego gospodarstwa domowego,
łącznie z ogrzaniem ciepłej wody użytkowej / dom 180 m2 /
ceny energii w Niemczech
Pompa ciepła potrzebuje do swojej pracy energii elektrycznej. W jaki sposób może być ona przy tym przyjazna dla
środowiska?
Na pierwszy rzut oka, koszty inwestycji przy pompie ciepła
są wyższe aniżeli przy tradycyjnych systemach ogrzewania.
Jednakże realistyczna analiza (koszty urządzeń plus koszty
przyłączenia, serwisowanie itp.) rzucają inne światło na to
zagadnienie.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
71
Najczęstsze pytania użytkowników
Gdzie mogę ustawić moją pompę ciepła?
Jakie źródło ciepła jest dla mnie najlepsze?
W przypadku pomp ciepła powietrze/woda możliwe jest
zarówno ustawienie na zewnątrz (ogród) jak i wewnątrz
budynku. Pompy ciepła glikol/woda oraz woda/woda
wymagają
ustawienia w pomieszczeniach
chronionych przed mrozem. Jako że domy budowane są
w coraz większym stopniu bez piwnic, a nasze urządzenia
produkują ciepło prawie bezszelestnie, to ustawiane są
one coraz częściej w pomieszczeniach gospodarczych
i magazynowych.
Na to pytanie nie można udzielić bezpośredniej odpowiedzi. Jest ona zależna od uwarunkowań miejscowych.
Poniższa tabela pomaga w decyzji.
Czy instalacja pompy ciepła musi być regularnie serwisowana?
Nie. Systemy pomp ciepła wymagają bardzo niewielkiej
aktywności serwisu tak, jak np. lodówki. Przy modernizacjach budynków, w zależności od warunków zbędny staje się nawet obowiązek pomiarów istniejącego kotła.
Jaka jest żywotność pompy ciepła?
Średnia żywotność pompy ciepła, przy normalnym
użytkowaniu wynosi 15 - 20 lat. Wiele pomp ciepła pracuje
jednak już bez problemów od ponad 25 lat.
Jak głośna jest pompa ciepła?
W porównaniu do innych systemów ogrzewania jest cicha. Nowa generacja urządzeń Alpha-InnoTec, dzięki zastosowaniu innowacyjnej izolacji dźwiękowej pracuje
cicho, nieomal bezszelestnie. Predestynuje to nasze pompy ciepła także do montażu na poziomie mieszkalnym
(pomieszczenie gospodarcze lub magazynowe).
Pompa ciepła
woda/woda
glikol/woda
powietrze/
woda
koszty instalacji
-
-/o
+
nakłady instalacyjne
o
o
+
opłacalność ekonomiczna
+
+/o
-
zezwolenie
-
-/o
+
dostępność źródła
ciepła
-
-/o
+
zapotrzebowanie
źródła ciepła na
miejsce
-
o
+
-
o
wynik
+ dobrze
o średnio
+
- mniej korzystnie
Czy pompa ciepła może pracować w połączeniu z instalacją
solarną?
Oczywiście. Pompa ciepła może zasadniczo współpracować
ze wszystkimi źródłami ciepła. Pytaniem pozostaje jednak, czy
z energetycznego punktu widzenia jest to wskazane.
Ważne jest przy tym, by przyłączenie do hydrauliki odbywało
się według naszych wytycznych.
Jak działa pompa ciepła?
Ciepło otoczenia z powietrza, gruntu lub z wody dostarczane jest do parownika. Tam przekazywane jest medium roboczemu pompy ciepła (z niższą temperaturą wrzenia). Przy tym medium robocze przechodzi w stan pary. Ta
para sprężana zostaje w sprężarce i w ten sposób ogrzana.
Następnie para oddaje w skraplaczu swoje ciepło obiegowi wody w systemie grzewczym. Przy tym medium robocze, znajdujące się w dalszym ciągu pod ciśnieniem, wraca do stanu płynnego. Na koniec, w zaworze rozprężnym
ciśnienie ulega zmniejszeniu i obieg pompy ciepła rozpoczyna ponownie swój cykl.
Czy moja pompa ciepła działa także w czasie mroźnej zimy?
Nawet przy ujemnych temperaturach występuje jeszcze
wystarczająca ilość energii. Ta energia ze środowiska pompowana jest przez pompę ciepła na wyższy poziom temperatury, do tego stopnia by mogła stać się użyteczna dla
ogrzewania. Nasza pompa ciepła powietrze/woda działa
do temperatury minimalnej - 20 °C.
72
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Najczęstsze pytania dotyczące projektowania
Jak wielka musi być moc pompy ciepła?
Określone musi zostać zapotrzebowanie cieplne budynku,
przy uwzględnieniu zapotrzebowania na przygotowanie
ciepłej wody użytkowej.
Czy potrzebuję koniecznie zbiornika buforowego przy pompie ciepła?
Przy pompach ciepła powietrze/woda potrzebny jest on do
zagwarantowania energii na odszranianie.
Jak obliczyć średnioroczny współczynnik efektywności
pompy ciepła?
Istnieją dwie przybliżone procedury obliczeniowe:
- wg normy DIN 4701/10
- wg wytycznych VDI 4650
Jaki jest współczynnik nakładów dla pompy ciepła?
Współczynnik nakładów dla źródeł ciepła jest wartością
odwrotną średniorocznego współczynnika efektywności
i może być obliczony wg normy DIN 4701/10.
Jakie pompy obiegowe muszę zastosować?
Pompa obiegowa powinna być dobrana na podstawie wymaganego przepływu i wielkości strat ciśnienia na rurach
obiegów grzewczych. Pompy obiegowe z elektroniczną
regulacją obrotów nie mogą być stosowane.
W jaki sposób mogę przyłączyć inne źródła ciepła?
Istnieją różne rozwiązania, w zależności od typu drugiego
źródła ciepła.
Czy pompy ciepła przystosowane są jedynie do nowego
budownictwa, czy też można zastosować je przy modernizacjach?
Przyjazna środowisku naturalnemu modernizacja przy zastosowaniu pompy ciepła jest z zasady możliwa. Nasza seria H z temperaturą zasilania 65 °C umożliwia eksploatację
z użyciem grzejników. W celu zagwarantowania maksymalnego stopnia skuteczności konieczne jest jednak przeprowadzenie dokładnej analizy obiektu.
Czy przy ustawieniu zewnętrznym muszę dopełnić wodę
środkiem przeciwko zamarzaniu?
Jeśli jest to możliwe, należy sprawdzić, jaka temperatura
zasilania jest rzeczywiście wymagana. Optymalne jest jak
największe obniżenie z wyprzedzeniem rocznym krzywej
grzewczej dla istniejącego kotła.
Nie. Napełnianie instalacji środkiem przeciwko zamarzaniu
nie jest konieczne. Kontrola odbywa się automatycznie i jest
sterowana przez regulator pompy ciepła.
Jednocześnie w pomieszczeniach wzorcowych zawory termostatyczne muszą być całkowicie otwarte. W wielu obiektach okazuje się przy tym, że 55 °C jest też wystarczające.
Czy przy pompie ciepła potrzebny jest odpływ kondensatu?
Tak: przy pompie ciepła powietrze/woda.
Nie: przy pompach glikol/woda i woda/woda.
Jeżeli potrzebne będą temperatury zasilania powyżej
65 °C, to należy poprawić izolację termiczną budynku.
W wyjątkowych przypadkach należy zrezygnować z pompy
ciepła.
Jak zmieniają się koszty eksploatacji w zależności od temperatury zasilania?
o 1 °C wyższa temperatura zasilania => o 2,5 % wyższe koszty eksploatacji
Wskazówka:
Dlatego najefektywniejsze są niskotemperaturowe systemy
ogrzewania (ogrzewanie podłogowe i ścienne).
Czy przy pompie ciepła powietrze/woda można wykorzystać
powietrze pomieszczenia jako źródło ciepła?
Nie. Wymagane przez pompę ciepła natężenie przepływu
powietrza jest za wysokie.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
73
Przegląd typowych błędów w instalacji
Błędy hydrauliczne
Zasilanie i powrót na obiegu grzewczym i/lub obiegu glikolu zamienione
Grzałka jako drugie źródło ciepła
wmontowana w buforze na powrocie
do pompy ciepła
Samodzielnie wykonana hydraulika
bez zaworu przelewowego
Samodzielnie wykonana hydraulika
z podgrzewaniem wody użytkowej
poprzez zbiornik buforowy
Brak lub wadliwe zawory zwrotne
Zastosowanie nieodpowiedniego
zasobnika ciepłej wody użytkowej ze
zbyt małą powierzchnią wężownicy
Brak podłączenia pompy ciepła przez
odpowiednie elastyczne węże (bufor
szeregowy)
Powietrze w obiegu glikolu
Środek przeciw zamarzaniu
niewłaściwie wymieszany
Powietrze w obiegu grzewczym
Elektroniczne pompy obiegowe nienastawione na stałe natężenie przepływu
Błędy elektryczne
Brak zabezpieczenia wszystkich faz
Fazy podłączone w niewłaściwej
kolejności
Zasilanie sterowania podłączone do
zasilania sprężarki
Niepodłączone zaciski EVU do płyty
regulatora
Pompa obiegowa dolnego źródła
pracuje w odwrotnym kierunku
Pompa obiegowa górnego źródła
pracuje w odwrotnym kierunku
Czujnik ciepłej wody użytkowej
podłączony do zacisku termostatu
ciepłej wody użytkowej
Pierwsze uruchomienie pompy ciepła
odbywa się przy użyciu prądu budowlanego
Błędy w ustawieniach regulatora
Ograniczenie temperatury powrotu
ustawione za wysoko
Punkt biwalentny ustawiony
niewłaściwie
Krzywa grzewcza ustawiona zbyt
wysoko
Błędy w ustawieniu pompy ciepła
Pompa ciepła ustawiona niezgodnie ze
wskazówkami
Brak odpływu kondensatu przy
urządzeniach zewnętrznych, lub
brak zabezpieczenia odpływu przed
zamarzaniem
Urządzenie zewnętrzne ustawione
w "uciążliwym" miejscu (przed oknami
sypialni, zbyt blisko sąsiedniej działki)
74
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Możliwe skutki
Pompa ciepła pracuje ze słabym
współczynnikiem efektywności
Wysokie koszty eksploatacji
Środki zaradcze
Zamienić zasilanie i powrót (ilustracje
w rozdziale 2)
Grzałkę zamontować na zasilaniu
(schematy hydrauliczne w rozdziałach
2 i 3)
Bardzo prawdopodobna awaria wyso- Zastosować odpowiedni rozdzielacz
kiego ciśnienia
kompaktowy (rozdział 3.1)
Zwiększone koszty eksploatacji przy
Konieczne obejście zbiornika
przygotowaniu ciepłej wody użytkowej buforowego (schematy hydrauliczne
w rozdziałach 2 i 3)
Wadliwa cyrkulacja podczas podgrze- Zainstalować lub wymienić zawory
wania ciepłej wody
zwrotne
Oczekiwane temperatury ciepłej wody Zastosować odpowiednie dla danej
użytkowej nie będą osiągane; awaria
pompy ciepła zasobniki ciepłej wody
wysokiego ciśnienia
użytkowej Alpha-InnoTec (rozdział 3.1)
Przenoszenie drgań na pomieszczenia Zastosować zestaw elastycznych
mieszkalne
przyłączy
Awaria niskiego ciśnienia
Awaria niskiego ciśnienia
Odpowietrzyć (rozdział 2.2)
Opróżnić obieg glikolu i napełnić ponownie właściwą mieszanką (rozdział
2.2)
Odpowietrzyć (rozdział 3.1)
Nastawić pompy obiegowe na stałe
natężenie przepływu (rozdział 3.1)
Środki zaradcze
Zabezpieczyć koniecznie wszystkie
fazy (rozdział 3.1)
Awaria wysokiego ciśnienia
Bardzo prawdopodobna awaria wysokiego ciśnienia
Możliwe skutki
Niebezpieczeństwo uszkodzenia
sprężarki. Pomimo zadziałania bezpiecznika sprężarka pracuje dalej
Sprężarka pracuje w drugą stronę,
Zmienić kolejność faz. Wskazówka:
z mniejszą mocą. Możliwe uszkodzenia niektóre pompy ciepła mają wbudosprężarki
wany czujnik zaniku i kolejności faz
(rozdział 3.1)
Przy przerwach w dostawie energii
Zabezpieczyć osobno regulator
wyłącza się również regulator => brak (rozdział 3.1)
ochrony, w tym przed zamarzaniem
Regulator nie rozpoznaje prawidłowo Podłączyć koniecznie zaciski do płyty
postoju sprężarki
regulatora (rozdział 3.1)
Zbyt niskie natężenie przepływu. Awa- Zmienić kierunek obrotów
ria niskiego ciśnienia
Zbyt niskie natężenie przepływu. Awa- Zmienić kierunek obrotów
ria wysokiego ciśnienia
Czujnik nie będzie rozpoznawany.
Czujnik przyłączyć zgodnie ze wskaZgłoszenie awarii przez regulator
zówkami (rozdział 3.1)
Pierwszego uruchomienia dokonać
dopiero po zakończeniu instalacji elektryki (rozdział 3.1)
Możliwe skutki
Środki zaradcze
Awaria wysokiego ciśnienia
Odpowiednio obniżyć temperaturę
powrotu (rozdział 3.1)
Zbyt niska moc grzewcza
Ustawić punkt biwalentny zgodnie
z obliczeniami
Zwiększone koszty ogrzewania
Ustawić krzywą grzewczą zgodnie
z obliczeniami (rozdział 3.1)
Możliwe skutki
Środki zaradcze
Brak możliwości serwisowania, z powo- Przestrzegać koniecznie wskazówek
du braku dostępu, ew. zwiększony
dotyczących ustawienia (rozdział 2)
hałas
Niebezpieczeństwo, że wokół pompy
Zaplanować swobodny odpływ
ciepła tworzyć się będzie tafla lodowa kondensatu i zabezpieczyć przeciwko
zamarzaniu (rozdział 2.1)
Niebezpieczeństwo niewłaściwego
podłączenia faz
Zwiększony hałas
Przestrzegać koniecznie wskazówek
dotyczących ustawienia (rozdział 2.1)
Lista kontrolna – od planowania do pierwszego uruchomienia
Poniższa lista wspomoże Państwa od chwili rozmowy przy
sprzedaży aż do pierwszego uruchomienia. Chronologicznie przedstawiono najważniejsze kroki. Szczegóły
znajdą Państwo we wskazanych rozdziałach.
Zachować przewidziane odstępy oraz kierunek
wydmuchu powietrza
1. Analiza obiektu
Zaplanować fundament
Wymagane przewody:
wielkość domu
standard budowlany
czujnik, przewody sterowania i zasilania
miejscowość
ilość osób
zasilanie i powrót; odpływ kondensatu
planowany system ogrzewania
(np. ogrzewanie niskotemperaturowe, grzejniki)
Ważna wskazówka: optymalne jest ogrzewanie ścienne
lub podłogowe! Im niższa temperatura zasilania, tym niższe
koszty eksploatacji
Ustawienie wewnętrzne; szczegóły patrz rozdział 2.1
Plany ustawienia i kanałów
Zaplanować przejście przez mur dla kanałów powietrza
Wielkość i położenie ogrodu, konsystencja gleby
2. Określanie zapotrzebowania na moc
Szczegóły patrz rozdział 1.1
Wybrać miejsce chronione przed zamarzaniem
Zaplanować odpływ kondensatu
b) Źródło ciepła grunt
Kolektor poziomy; szczegóły patrz rozdział 2.2
Jako wzór przybliżony dla powierzchownego określenia stosuje się wartość 50 W/m2 ogrzewanej powierzchni. W celu
dokładnego planowania należy jednakże przeprowadzić
obliczenia zgodnie z normą EN 12831.
Obliczając moc potrzebną na przygotowywanie ciepłej
wody można przyjąć 0,25 kW na osobę.
1,5 do 2-krotna powierzchnia (obowiązek zgłoszenia)
Sondy; szczegóły patrz rozdział 2.2
Uzyskać zezwolenie
c) Źródło ciepła woda ; szczegóły patrz rozdział 2.3
3. Wybór dolnego źródła ciepła
Szczegóły patrz rozdział 1.2
Sprawdzić jakość i ilość wody
Główne kryteria dla wyboru pompy ciepła to uwarunkowania miejscowe oraz analiza kosztów inwestycyjnych oraz
eksploatacyjnych.
Uzyskać zezwolenie
Grunt
kolektor
płaski
Powietrze
sondy powietrze
zewn.
Woda
o
+
++
o
zdolność akumulacyjna
+
++
-
++
poziom temperatury
+
+
-
++
0 °C
0 °C
3 °C /
- 5 °C1)
10 °C
+
+
++
++
regeneracja
koszty
podłączenia
obowiązek zezwolenia
1)
zgłosić
tak
nie
tak
3 °C w trybie biwalentnym / - 5 °C - monoenergetycznym
+ dobrze;
o średnio;
- mniej korzystnie
a) Źródło ciepła powietrze
Ustawienie zewnętrzne; szczegóły patrz rozdział 2.1
Wyboru tego można dokonać w wygodny sposób za
pomocą naszego programu AlphaPlan. Przy wprowadzeniu cen energii na olej/gaz/prąd program obliczy
Państwu dodatkowo porównanie kosztów eksploatacji
Na podstawie oferty klient może ewentualnie ubiegać
się o dofinansowanie ze środków pomocowych
woda gruntowa
dostępność
temperatura obliczeniowa
4. Wybór typu pompy ciepła i sporządzenie oferty
5. Faza wykonawcza; szczegóły patrz rozdział 4.1
Zaplanować odpowiednią rozdzielnie elektryczną
Koordynacja branż: grzewczej – elektrycznej – firmy
wiertniczej/studniarskiej
6. Pierwsze uruchomienie
Poprzez przesłanie zgłoszenia o zakończeniu instalacji
nasz dział serwisu otrzymuje zlecenie na uruchomienie
pompy ciepła. Uruchomienie przez autoryzowany serwis jest konieczne dla uzyskania gwarancji.
Wybrać „nieuciążliwe” miejsce ustawienia
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
75
Wzory i definicje
Stopień sprawności
:
Stopień sprawności
·
QN:
Oddana moc użytkowa
P:
Dostarczona moc
Współczynnik efektywności (COP)
cop:
Wsp. efektywności (coefficient of performance)
·
Q WP:
Wytworzona moc grzewcza
Pel:
Pobór mocy elektrycznej
Średnioroczny współczynnik efektywności
:
Średnioroczny współczynnik efektywności
WNutz: Energia grzewcza
Wel:
Energia dostarczona
Całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej
·
QWP:
Wymagana moc grzewcza pompy ciepła
·
QG:
Zapotrzebowanie budynku na moc grzewczą
·
QWW:
Zapotrzebowanie na moc grzewczą na c.w.u.
·
QS:
Zapotrzebowanie na moc grzewczą na potrzeby specjalne
Z:
Współczynnik przerw w dostawie energii elektry-
cznej
Całkowite zapotrzebowanie mocy grzewczej
·
Moc grzewcza pompy ciepła w kW
QWP:
·
m :
Natężenie przepływu wody grzewczej w m3/h
c :
Pojemność cieplna właściwa wody
w kWh/m3 x K
Różnica temperatur zasilania i powrotu
t:
Po przekształceniu wzoru uzyskujemy wymagane natężenie
przepływu wody grzewczej w m3/h.
Dobór wielkości wymiennika gruntowego
Wymagana powierzchnia wymiennika
Amin:
·
QO:
Moc chłodnicza pompy ciepła
·
QWW:
Zapotrzebowanie na moc grzewczą dla c.w.u.
·
qE:
Współczynnik odzysku ciepła z gruntu
·
QO:
Moc chłodnicza pompy ciepła
·
QH:
Obliczeniowa moc grzewcza
PE:
Pobór mocy pompy ciepła
Ilość ciepła
Q:
Ilość ciepła Wh
m:
Ilość wody kg
c:
Ciepło właściwe Wh/kgK (1,163 Wh/kgK)
t1:
Temperatura zimnej wody °C
t2:
Temperatura c.w.u. °C
Obliczanie strat ciśnienia
Dp:
Różnica ciśnień Pa
R:
Współczynnik oporów liniowych
L:
Długość rur (m)
Z:
Strata ciśnienia oporów miejscowych Pa
76
Ilość ciepłej wody użytkowej
mm:
Ilość wody zmieszanej kg
m1:
Ilość wody zimnej kg
m2:
Ilość ciepłej wody użytkowej kg
tm:
Temperatura wody zmieszanej °C
t1:
Temperatura wody zimnej °C
t2:
Temperatura c.w.u. °C
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
·
= QN
P
·
cop =Q WP
Pel
= W Nutz
W el
·
·
·
Q WP = (QG + QWW
·
+ QS) x
·
·
Q WP = m x c x
t
·
· Q WP
m =
c xt
Q
·
A min= ·O
qE
·
A min= QH + PE
Q = m x c 2x -(t
1)
P= L x R +
-1)t
m 2 =m m tx -m(tt
2
1
Wzory i definicje
Moc grzewcza
Q:
Moc grzewcza W
A:
Powierzchnia m2
k:
Współczynnik przenikania ciepła W/m2K
D:
Różnica temperatur K
Zapotrzebowanie na moc grzewczą w przybliżeniu według
zużycia oleju opałowego
QN:
Zapotrzebowanie (kW)
Ba:
Roczne zużycie oleju (l) - średnie zużycie
z ostatnich pięciu lat, po odjęciu 75 l oleju
na osobę dla przygotowania ciepłej wody
użytkowej
h:
Roczny współczynnik sprawności (h = 0,7)
Hu:
Wartość opałowa oleju opałowego (10 kWh/l)
bVH:
Całkowita ilość godzin użytkowania (wartość
średnia 1600 h/a)
.
Q =A x k x
.
Q N = aB x hHxu
bvH
.
Q N = aB / 2
Charakterystyka instalacji kanałowej
p1:
Różnica ciśnień Pa
p2:
Różnica ciśnień Pa
V1:
Natężenie przepływu m3/h
V2:
Natężenie przepływu m3/h
Moc przyłączeniowa
P:
Moc przyłączeniowa W
m:
Ilość wody kg
c:
Ciepło właściwe W/m2K
t1:
Temperatura wody zimnej °C
t2:
Temperatura c.w.u. °C
T:
Czas podgrzewu h
:
Sprawność
Temperatura wody zmieszanej
tm:
Temperatura wody zmieszanej °C
t1:
Temperatura wody zimnej °C
t2:
Temperatura c.w.u. °C
Ilość wody zimnej kg
m1:
m2:
Ilość c.w.u. kg
Czas podgrzewu T
T:
Czas podgrzewu h
m:
Ilość wody kg
c:
Ciepło właściwe Wh/kgK
t1:
Temperatura wody zimnej °C
t2:
Temperatura ciepłej wody °C
P:
Moc przyłączeniowa W
:
Sprawność
Ilość wody zmieszanej
mm:
Ilość wody zmieszanej kg
m1:
Ilość wody zimnej kg
m2:
Ilość c.w.u. kg
tm:
Temperatura wody zmieszanej °C
t1:
Temperatura wody zimnej °C
t2:
Temperatura c.w.u. °C
p1
V
= 1
p2
V2
-1)t
m x c x2 (t
P =
T xh
-1)t
m x c x2 (t
T =
P xh
mm =
m 2 x 2(t-1)t
tm -1 t
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
77
Wzory i definicje
Wartość opałowa, emisja CO2 dla różnych paliw
Paliwo
Węgiel kamienny
Wartość opałowa Hu
8,14 kWh/kg
Olej opałowy EL
10,08 kWh/l
Olej opałowy S
10,61 kWh/l
Ciepło spalania Ho
8,41 kWh/kg
10,57 kWh/l
wartości opałowej
ciepła spalania
0,350
0,339
0,312
0,298
0,290
0,273
3
0,200
0,182
10,42 kWh/mn3
11,42 kWh/mn3
0,200
0,182
12,90 kWh/kg
14,00 kWh/kg
0,240
0,220
Gaz ziemny L
8,87 kWh/mn
Gaz ziemny H
Gaz płynny (propan)
11,27 kWh/l
Maks. emisja CO2(kg/kWh) w odniesieniu do
3
9,76 kWh/mn
Ciepło spalania Ho
Ciepło spalania oznacza ilość ciepła, które uwalnia się podczas całkowitego spalania jednego metra sześciennego gazu
w stanie normalnym (0 °C, 1013,25 mbar), gdy powstająca
przy spalaniu para wodna ulega kondensacji i w ten sposób
mamy do czynienia z użytkowym ciepłem parowania.
Ciepło spalania Ho możliwe jest do wykorzystania tylko przy
niewielu specyficznych zastosowaniach gazu.
Wartość opałowa Hu
Wartość opałowa Hu (wcześniej zwana także dolną wartością
opałową) oznacza ilość ciepła, które uwalnia się podczas
całkowitego spalania jednego metra sześciennego gazu
w stanie normalnym, gdy powstająca przy spalaniu para
wodna ulatuje niewykorzystana. Ma to miejsce zwykle
przy prawie wszystkich instalacjach gazowych w gospodarstwach domowych, rolnictwie i obiektach przemysłowych.
Przy rozliczeniach zużycia z zakładem gazowniczym
podstawę dla obliczeń stanowi ciepło spalania Ho.
Obieg chłodniczy
Po niskie ciśnienie po stronie parownika, od zaworu
rozprężnego do wejścia do sprężarki
To* temperatura czynnika roboczego w parowniku przy
ciśnieniu Po
P wysokie ciśnienie po stronie skraplacza od wyjścia ze
sprężarki do wejścia do zaworu rozprężnego
Tü temperatura przegrzanej pary czynnika roboczego za
sprężarką przy ciśnieniu
To temperatura medium (solanka, woda, powietrze)
wchodzącego do parownika, z którego pobierane jest
ciepło ze źródła ciepła Qzu
T* temperatura skraplania czynnika roboczego w skraplaczu przy ciśnieniu P
T temperatura medium (najczęściej woda grzewcza),
wchodzącego do skraplacza, któremu oddawane jest
ciepło Qab
78
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Qzuciepło doprowadzone do parownika
Qabciepło oddane przez skraplacz
W moc pobrana przez sprężarkę
Słownik pojęć
A
Amortyzator drgań
Zabezpiecza przed przenoszeniem się drgań własnych
urządzenia.
Automatyczny wskaźnik kierunku obrotów
Regulacja pomp ciepła Luxtronik 2.0 Alpha-InnoTec
wyposażona jest w automatyczny wskaźnik kierunku obrotów silnika sprężarki.
temperaturach zewnętrznych wspomaga ogrzewanie budynku. Może nim być grzałka elektryczna lub, w przypadku
modernizacji ogrzewania, istniejący kocioł grzewczy.
Dwutlenek węgla (CO2)
Powstaje przy spalaniu wszelkich paliw stałych. Uważany
jest za głównego sprawcę efektu cieplarnianego, który
to prowadzić ma do wzrastającego ocieplenia atmosfery
ziemskiej.
F
B
Biwalentny
Patrz tryby pracy.
Budowa studni
Woda gruntowa pobierana jest przez studnię czerpną
i oddawana (po schłodzeniu) do studni zrzutowej. Odległość
między studniami powinna wynosić ok. 10 – 15 metrów. Projektowanie i budowa studni muszą zostać wykonane przez
wykwalifikowaną firmę studniarską.
C
Centralna technika przewodzenia
Służy ona np. połączeniu urządzeń przy pomocy centralnej
jednostki sterowania i monitoringu. Odbywa się to z reguły
poprzez łącza szeregowe.
Chlorofluorowęglowodory
Nietrujące, bezwonne, niepalne, bezbarwne jednakże wysoce efektywne gazy cieplarniane, które szkodzą warstwie
ozonowej.
COP (coefficient of performance)
Patrz Współczynnik efektywności.
Czujnik przepływu
Kontroluje przepływ wody lub powietrza. W razie potrzeby
wyłącza urządzenie.
Czujnik temperatury zewnętrznej
Usytuowany na ścianie zewnętrznej i podłączany do regulatora pompy ciepła. Służy do regulacji temperatury wody
grzewczej w zależności od temperatury zewnętrznej.
Czujnik przeciążeń termicznych
Chroni silnik elektryczny przed przegrzaniem.
Czynnik roboczy
Czynnik roboczy pompy ciepła, określany także jako czynnik
chłodniczy. Służy on do transportu ciepła. Przy niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu pobiera on ciepło (parowanie)
i oddaje je przy wyższej temperaturze i wyższym ciśnieniu
(skraplanie) wodzie grzewczej.
Fluorowęglowodory
Związki
organiczne,
będące
substytutami
chlorofluorowęglowodorów, przy których atomy chloru zamieniane są w całości lub częściowo przez fluor. Mogą one
także w dużym stopniu przyczyniać się do efektu cieplarnianego.
Funkcja ciągłego zapisu danych
Regulator pompy ciepła Luxtronik 2.0 zapisuje przy pomocy tej funkcji wszystkie temperatury z ostatnich 48 godzin.
Następnie mogą być one przeanalizowane przy użyciu
odpowiednich programów komputerowych.
G
Glikol
Prosty, dwuwartościowy alkohol. Bezbarwna, oleista ciecz,
po dolaniu do wody zapobiega jej zamarzaniu przy ujemnych temperaturach.
Głębokość układania
Przy poziomych gruntowych wymiennikach ciepła
głębokość układania powinna wynosić 20 cm poniżej granicy zamarzania, to znaczy między 1,2 a 1,8 metra.
Gruntowy wymiennik ciepła
Gleba stanowi dobre źródło ciepła i eksploatowana jest
z reguły w monowalentnym trybie pracy pompy ciepła.
W zależności od jakości gruntu rury ze sztucznego tworzywa
(tzw. wężownice) układane są ok. 20 cm poniżej miejscowej
strefy zamarzania. Odpowiada to mniej więcej głębokości
gruntu między 1,2 a 1,8 m.
Długość i odstępy układania rur zależne są od właściwości
gleby oraz wymaganej mocy grzewczej systemu
grzewczego. W rurach płynie mieszanina wody z glikolem zabezpieczona przed zamarzaniem (solanka), która to
służy jako medium grzewcze. Wymagana jest powierzchnia
dla poziomych gruntowych wymienników ciepła, która
przewyższa przewidzianą do ogrzewania powierzchnię
w budynku o 1 – 2,5 raza.
Grupa grzewcza
Hydrauliczne, połączone ze sobą komponenty instalacji
grzewczej, odpowiedzialne za rozdział ciepła (grzejniki,
mieszacze oraz zasilanie i powrót).
D
Dogrzewanie
Drugie obok pompy ciepła źródło ciepła, które przy niskich
Grzałka elektryczna
Grzałka elektryczna znajduje się w zbiorniku buforowym.
W monoenergetycznym trybie pracy wspomaga ona pompę
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
79
Słownik pojęć
ciepła w czasie bardzo niewielu zimnych dni w roku. Regulator pompy ciepła ogranicza pracę grzałki do niezbędnego
minimum.
Przy podgrzewaniu ciepłej wody grzałka elektryczna służy
do okresowego dogrzania w celu dezynfekcji termicznej
instalacji ciepłej wody użytkowej.
H
Hermetyczne
Oznacza to w odniesieniu do sprężarki, że jest ona całkowicie
zamknięta i hermetycznie zespawana, i dlatego też nie może
być naprawiana w przypadku usterki, co oznacza, że musi
być wymieniona.
I
Izolacja akustyczna
Obejmuje ona wszelkie działania, które pomagają obniżeniu
poziomu ciśnienia akustycznego pompy ciepła, np. izolujące
akustycznie wyłożenie korpusu, hermetyzacja sprężarki itd.
Pompy ciepła produkcji Alpha-InnoTec dysponują specjalnie
opracowaną izolacją akustyczną i zaliczają się przez to do
najcichszych urządzeń, jakie oferowane są na rynku.
Moc grzewcza
Moc grzewcza pompy ciepła zależy od temperatury
źródła ciepła (grunt/woda/powietrze) na wejściu oraz
temperatury zasilania w systemie rozdziału ciepła. Określa
ona moc grzewczą oddawaną przez pompę ciepła do
odbiorników.
Moc przyłączeniowa
Suma mocy znamionowych wszystkich przyłączonych
elektrycznych urządzeń użytkowych lub całkowite zapotrzebowanie ciepła budynku lub pomieszczenia.
Moduły diagnostyczne
Moduły diagnostyczne regulatora pompy ciepła
Luxtronik 2.0 o szerokim zastosowaniu umożliwiają łatwą
prezentację instalacji w formie wyświetlacza graficznego
lub przez złącze diagnostyczne (osprzęt obsługi klienta)
i podłączony PC.
Monoenergetyczny
Patrz tryb pracy.
Monowalentny
Patrz tryb pracy.
N
J
Jakość gleby
Jakość gleby ma znaczenie dla jej wykorzystania jako źródła
ciepła. Im wyższa zawartość wody, tym lepsza jest wymiana
ciepła.
K
Kratka wyciągu powietrza
Rozprowadzanie powietrza przy urządzeniach wentylacyjnych Alpha-InnoTec odbywa się z reguły przez anemostaty umieszczone w sufitach.
Króciec brezentowy
Elastyczne połączenie kanału powietrznego z króćcem
wentylatora promieniowego.
Konwekcja
Przekazywanie ciepła poprzez substancje ciekłe lub gazowe. Powodowana jest przez różnice temperatur.
Ł
Łącze szeregowe
Osobne łącze z komputerem (np. dla kontroli zewnętrznej).
M
Manometr
Pokazuje nadciśnienie w barach.
Moc chłodnicza
Jako taką określa się moc uzyskaną w parowniku pompy
ciepła.
80
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Naczynie wzbiorcze lub zbiornik wyrównawczy
Każdy zamknięty system wody grzewczej oraz każdy
obieg solanki wymagają naczynia wzbiorczego. Chodzi
tu o membranę w zbiorniku napełnionym azotem, która
wyrównuje ciśnienie w instalacji spowodowane zmianami
objętości wody w zładzie przy zmianach temperatury.
Przy ogrzewaniu naczynie wzbiorcze podłączone jest
najczęściej z dołu (chłodno i niewielkie straty ciepła).
Przy obiegu solanki naczynie wzbiorcze podłączone jest
najczęściej z góry (ciepło pomieszczenia i brak tworzenia
się rosy czy też lodu).
Napięcie robocze
Napięcie zasilania elektrycznego, konieczne dla pracy
urządzenia, podane w woltach.
Natężenie przepływu wody
Jest to ilość wody, podawana w m3/h: służy do doboru
wydajności urządzeń.
Niskotemperaturowe systemy ogrzewania
Niskotemperaturowe systemy ogrzewania, przede
wszystkim ogrzewania podłogowe, ścienne i sufitowe,
nadają się szczególnie do zasilania przez pompę ciepła.
Nośnik ciepła
Płynne lub gazowe medium, stosowane do transportu
ciepła. Może nim być przykładowo powietrze lub woda.
Słownik pojęć
O
Obciążenie podstawowe
Jest to część energetycznego zapotrzebowania mocy,
która przy uwzględnieniu zmian dobowych i rocznych
podlega niewielkim wahaniom.
Obieg Carnota
Chodzi tu o teoretyczną termodynamiczną wartość,
która w rzeczywistości nie jest osiągalna. Dla tej idealnej
(w teorii) wartości uzyskuje się teoretyczny stopień
sprawności lub w przypadku pompy ciepła teoretycznie
największy współczynnik mocy. Ten współczynnik mocy
zakłada jedynie różnicę temperatur między ciepłą a zimną
stroną.
Obieg wtórny
Obieg grzewczy ze zbiornika buforowego do odbiornika
ciepła.
Odstęp przy układaniu
Przy gruntowych wymiennikach ciepła odstęp między
układanymi rurami wynosi do 80 cm.
Odszranianie
Jeżeli temperatura zewnętrzna spada poniżej ok. +5°C,
woda występująca w powietrzu zaczyna odkładać się
w postaci szronu na lamelach parownika pompy ciepła
powietrze/woda. W ten sposób można wykorzystać zawarte w wodzie ciepło utajone.
Odzysk ciepła
Ciepło odpadowe odprowadzane najczęściej na zewnątrz
może być częściowo odzyskiwane poprzez pompy ciepła
lub przez wymienniki ciepła i wykorzystane do ogrzewania.
Ograniczenie prądu rozruchowego
Pompy ciepła Alpha-InnoTec o mocy od 10 kW
wyposażone są w urządzenie łagodnego rozruchu,
ograniczające prąd rozruchowy. Dzięki temu zapobiega się nagłemu, uderzeniowemu rozruchowi silnika
elektrycznego i zapewnia się bardzo dobrą elektroniczną
regulację prądu i napięcia w chwili jego rozruchu.
Ogrzewanie podłogowe
Wodne ogrzewania podłogowe są dla pomp ciepła optymalnym systemem rozprowadzenia ciepła, ponieważ
zasilane są one energooszczędnymi niskimi temperaturami. Cała podłoga służy za wielką powierzchnię grzewczą.
Dlatego też systemy te zadowalają się niskimi temperaturami wody grzewczej (ok. 30 °C). Jako że ciepło rozprowadza się z podłogi równomiernie po pomieszczeniu, to
już przy 20 °C mamy tę samą temperaturę odczuwalną,
jak przy tradycyjnym ogrzaniu pomieszczenia do temperatury 22 °C.
Ogrzewanie powierzchniowe
Są to przewody rurowe, ułożone w wylewce betonowej
(ogrzewanie podłogowe) lub pod tynkiem ściennym
(ogrzewanie ścienne), w których płynie woda, ogrzewana
przez źródło ciepła.
Ogrzewanie przeciwzamrożeniowe.
Ogrzewanie przeciwzamrożeniowe w instalacjach
wentylacyjnych z odzyskiem ciepła zapobiega nawet
w ekstremalnych warunkach pogodowych oblodzeniu
wymiennika ciepła. Ogrzewanie to może służyć także do
wstępnego ogrzewania powietrza zewnętrznego.
Ogrzewanie ścienne
Ogrzewania ścienne są, tak jak ogrzewania podłogowe,
systemami niskotemperaturowymi. Jako że pomieszczenie ogrzewane jest przez dużą powierzchnię, temperatura wody grzewczej jest tylko nieznacznie wyższa od
wymaganej temperatury pomieszczenia.
Zalecane rozwiązanie przy modernizacji istniejących
budynków lub modernizacji ich systemu ogrzewania,
ponieważ ogrzewanie ścienne może być zainstalowane
bez większych problemów także w późniejszej fazie prac.
Opróżnianie i napełnianie
W celu napełnienia i opróżnienia instalacji wymiennika gruntowego należy w odpowiednich miejscach
zamontować zawory spustowe.
P
Pamięć flash
Pamięć flash jest pamięcią cyfrową (chip). Oferuje ona
korzyść utrzymania danych przy braku napięcia zasilania.
Zużycie energii jest bardzo małe. Regulator Luxtronik
wyposażony jest w pamięć flash.
Parametr wiodący
Parametr wiodący przywoływany jest jako wartość
porównawcza dla regulatora. Zgodnie ze zmierzoną
wielkością wiodącą, np. temperaturą zewnętrzną, regulator koryguje automatycznie temperaturę zasilania
instalacji grzewczej.
Parownik
Wymiennik ciepła w pompie ciepła, w którym w wyniku
odparowania medium roboczego przy niskich temperaturach oraz niskim ciśnieniu uzyskiwane jest ciepło ze
źródła ciepła (powietrze, grunt, woda gruntowa).
Płytowy wymiennik ciepła
Składa się z wielu równolegle do siebie zmontowanych
płyt ze stali szlachetnej, które obustronnie opływane są
przez wodę i czynnik chłodniczy. W ten sposób powstaje
bardzo duża powierzchnia wymiany ciepła przy małych
wymiarach wymiennika.
Pobór mocy
Chodzi tu o pobraną moc elektryczną. Podawana jest ona
w kilowatach.
Pojemność (zład) instalacji
Rozumie się przez to całkowitą ilość wody w systemie,
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
81
Słownik pojęć
łącznie z przewodami rurowymi, zbiornikiem, odbiornikami ciepła, itp.
Pompa obiegowa
Umożliwia ona przepływ płynnego medium w obiegu
zamkniętym.
Powietrze odprowadzane
Jest to ilość ciepłego powietrza w m3/h wywiewanego lub
wyciąganego z pomieszczenia
Pomieszczenie z wyciągiem powietrza z odzyskiem ciepła
W technice wentylacyjnej określa się tak wilgotne pomieszczenia, w których w sposób bezpośredni lub utajony
powstaje energia cieplna, np. kuchnia, łazienka, spiżarnia,
z których powietrze zostaje wywiewane i po odzysku
ciepła doprowadzane zostaje do instalacji wentylacji.
Poziom ciśnienia akustycznego
Mierzony jest w jednostkach dB(A). Fizyczna wielkość
natężenia hałasu, w zależności od odległości źródła hałasu.
Poziom mocy akustycznej
Jest to wielkość fizyczna natężenia hałasu mierzona
niezależnie od odległości źródła hałasu w jednostce dB(A).
Prąd grzewczy
Wielu dostawców energii oferuje dla instalacji grzewczych
z pompami ciepła korzystne cenowo taryfy specjalne
(prąd grzewczy).
Prąd rozruchowy
Szczytowe natężenie prądu wymagane przy rozruchu
urządzenia, występujące jedynie w bardzo krótkim okresie
czasu.
Proces odszraniania
Jest to proces usuwania szronu i lodu występujących na lamelach parownika pomp ciepła powietrze/woda, poprzez
dostarczenie ciepła. Odbywa się automatycznie poprzez
regulację wewnętrzną pompy ciepła.
Pompy ciepła powietrze/woda, które eksploatowane są
także w temperaturach poniżej +5 °C, wymagają systemu
odszraniania. Pompy ciepła Alpha-InnoTec posiadają automatyczny system odszraniania.
Przerwy w dostawie energii elektrycznej
Dostawcy energii elektrycznej wolno jest, zgodnie
z Niemieckimi Federalnymi Przepisami Taryfowymi (BTOElt), stosować przerwy w dostawach energii elektrycznej
o długości do 2 godzin na jedną przerwę. Łącznie przerwy
te nie mogą zatrzymywać eksploatacji pompy ciepła na
dłużej niż 6 godzin w ciągu 24 godzin. Przy tym czas pracy urządzenia pomiędzy dwoma przerwami w dostawach
energii, nie może być krótszy niż każda poprzedzająca
przerwa.
Przerwy w dostawach energii muszą być uwzględniane
przy doborze pompy ciepła.
82
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej przez pompę
ciepła
Jeżeli dom ogrzewany jest pompą ciepła, może ona,
poprzez wybranie w regulatorze programu priorytetu
grzania ciepłej wody, przejąć bez trudności funkcję podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Podgrzewanie ciepłej
wody użytkowej ma priorytet w stosunku do ogrzewania,
to znaczy w czasie podgrzewania ciepłej wody użytkowej
pompa ciepła nie zasila instalacji centralnego ogrzewania. Nie ma to jednak istotnego wpływu na temperaturę
wewnętrzną pomieszczenia.
Przygotowanie ciepłej wody pompą ciepła dla potrzeb
c.w.u.
Dostępne są specjalne pompy ciepła do c.w.u., które
odbierają ciepło z pomieszczenia i w ten sposób
podgrzewają wodę użytkową. Dodatkowo wykorzystywany może być odbiór ciepła z innych urządzeń.
Zaletą pompy ciepła do ciepłej wody użytkowej jest to,
że osuszane i schładzane jest powietrze w pomieszczeniu, w wyniku czego piwnica staje się bardziej sucha
i chłodniejsza. Zużycie energii przez te urządzenia jest
bardzo niewielkie.
Przyłącze elektryczne
Zużycie prądu przez pompę ciepła rozliczane jest
w Niemczech według taryfy dla pompy ciepła dla dostaw
energii z sieci niskiego napięcia. Podstawą są Federalne
Przepisy Taryfowe (BTOElt).
Przyłącze elektryczne musi być zgłoszone właściwemu
dostawcy energii. Prace związane z przyłączeniem mogą
być wykonywane przez uprawnionych fachowców. Obok
przepisów danego dostawcy energii konieczne jest
przestrzeganie przepisów VDE 0100.
Pompy ciepła o mocy przyłączeniowej (moc nominalna)
wynoszącej ponad 1,4 kW wymagają przyłącza prądu
trójfazowego.
Zalecany jest osobny licznik dla pompy ciepła. Ilość
włączeń i wyłączeń należy ograniczyć do najwyżej trzech
na godzinę (Wymóg TAB).
Przy doborze pompy ciepła należy uwzględnić przerwy
w dostawie energii elektrycznej ze strony dostawcy.
Punkt rosy
Temperatura przy 100% wilgotności powietrza. Jeżeli
wartość spadnie poniżej punktu rosy, para wodna
przechodzi w stan płynny lub osadza się w postaci skroplin na elementach konstrukcyjnych.
R
Regulacja zimowa
Dzięki niej wentylator ustawiany jest przy niskich temperaturach zewnętrznych na mniejsze obroty.
Regulator pompy ciepła
Umożliwia osiągnięcie jak najniższych kosztów wytworzenia energii cieplnej poprzez możliwość zaprogramowania wymaganych temperatur w określonych
Słownik pojęć
przedziałach czasowych.
Regulator pompy ciepła wyposażony jest w duży,
podświetlany wyświetlacz LCD, w celu wizualizacji parametrów pompy ciepła, sterowane czasowo obniżanie
i podwyższanie krzywej grzewczej. Funkcje czasowe dla
zgodnego z zapotrzebowaniem przygotowania ciepłej
wody przy pomocy pompy ciepła, z możliwością odpowiedniego dogrzewania przy pomocy grzałki elektrycznej. Komfortowe menu dla wprowadzania danych ze
zintegrowaną diagnostyką ułatwiają obsługę i regulację.
Regulator pompy ciepła Luxtronik 2.0
Regulator Luxtronik 2.0 przejmuje zadanie sterowania
całej instalacji pompy ciepła, przygotowania ciepłej wody
użytkowej oraz systemu ogrzewania. Obszerne moduły
diagnostyczne umożliwiają prostą prezentację instalacji
przy pomocy wyświetlacza graficznego lub złącza diagnostycznego podłączonego do komputera. Regulacja ta posiada kompleksowy wyświetlacz graficzny oraz
pokrętło szybkiego wyboru.
Roczny rozkład temperatur
Temperatura w górnej warstwie gleby zmienia się wraz
z porami roku. W chwili, gdy temperatura spadnie poniżej
temperatury zamarzania, wahania te stają się znacznie
mniejsze. Ciepło poniżej granicy zamarzania nadaje się do
tego, by zaopatrywać pompę ciepła poprzez gruntowe
wymienniki ciepła.
Różnica temperatur
Różnica temperatury pomiędzy temperaturą medium
grzewczego na wejściu i wyjściu z pompy ciepła, a więc
różnica pomiędzy temperaturą zasilania i temperaturą
powrotu.
S
Samoczynny wyłącznik silnika
Silnik chroniony jest przed przekroczeniem natężenia
prądu przy pomocy bimetalowego wyłącznika.
Solanka
Mieszanina niezamarzalna, składająca się z wody i koncentratu chroniącego przed zamarzaniem na bazie glikolu. Do zastosowania w gruntowych wymiennikach ciepła
lub sondach ziemnych przy pompach ciepła glikol/woda.
Patrz także Glikol
Sondy ziemne
Przy niewielkich powierzchniach działki lub przy
późniejszym wykorzystywaniu gruntu, np. przy modernizacji ogrzewania, preferowane jest zastosowanie sond
ziemnych. Do odwierconego otworu wprowadza się
najczęściej dwie podwójne U-rury ze sztucznego tworzywa. Pusta przestrzeń zostaje następnie wypełniona,
np. bentonitem. Na każdy metr głębokości odwiertu
otrzymuje się z reguły czterokrotną długość rury sondy.
Odzysk ciepła z sond ziemnych wynosi średnio 60 W/m,
w zależności od zawartości wilgoci w glebie. Zwykle
długości sond wynoszą między 40 a 100 m.
Spręż
Różnica ciśnienia powietrza na wlocie i wylocie wentylatora (Pa), wartość niezbędna do obliczeń dla sieci kanałów
wentylacyjnych.
Sprężarka
Komponent pompy ciepła, którego zadaniem jest
tłoczenie i sprężanie gazów. W wyniku sprężania
wzrasta znacznie ciśnienie oraz temperatura czynnika
chłodniczego lub roboczego.
Sprężarka (kompresor)
Element pompy ciepła do mechanicznego sprężania
gazu. W wyniku sprężania wzrastają wyraźnie ciśnienie
oraz temperatura czynnika roboczego (chłodniczego).
Sprężarka tłokowa
Sprężarka tłokowa posiada, tak jak silnik Diesla tłoki,
korbowód oraz wał korbowy. Sprężanie czynnika
chłodniczego odbywa się poprzez ruch tłoków. Czynnik
chłodniczy jest przy tym mocno ogrzewany i określany
przez to jako gorący gaz. Przewód do skraplacza może
osiągać temperaturę do 100 °C.
Sprężarka typu scroll
Ciche i pewne w działaniu sprężarki typu scroll stosowane są przede wszystkim w małych i średnich instalacjach. Sprężarka typu scroll służy do sprężania gazów,
np. czynnika chłodniczego lub powietrza. Sprężarka
typu scroll składa się z dwóch ze sobą splecionych spiral. Okrągła spirala porusza się w spirali stacjonarnej.
W zakresie jednego skrętu powstaje w ten sposób wiele
zmniejszających się stale szczelin. W tych szczelinach czynnik sprężany dostaje się do centrum, a stamtąd wydostaje się na boki.
Stosunek sumy powierzchni zewnętrznych przegród budowlanych do kubatury grzewczej budynku
Jest to stosunek sumy wszystkich powierzchni
zewnętrznych (odpowiada powierzchni obudowy budynku) do kubatury budynku. Jest to ważna wielkość
dla określenia zapotrzebowania budynku na energię.
Im mniejszy jest ten stosunek (konstrukcje zwarte) tym
mniejsze zapotrzebowanie na energię, przy tej samej kubaturze.
Strata ciśnienia (po stronie wody)
Suma wszystkich oporów przepływu w rurach, łącznikach,
zaworach i urządzeniach, jak np. kolanka rur, parownik
w urządzeniu odbiorczym itd.
Straty ciepła na wentylację
Straty ciepła z ogrzewanych pomieszczeń poprzez otwory w budynku, jak np. fugi, otwarte okna, drzwi lub otwory wentylacyjne na zewnątrz.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
83
Słownik pojęć
Straty ciepła przez przegrody
Straty ciepła, które powstają w wyniku jego przenikania
z ogrzewanych pomieszczeń na zewnątrz przez ściany,
okna itp.
System grzewczy pompy ciepła
System grzewczy pompy ciepła składa się z trzech komponentów: pompy ciepła, instalacji źródła ciepła, np.
sond ziemnych, oraz systemu rozdziału ciepła.
System ogrzewania
Dla nowego budownictwa zalecane są jako system
rozdziału ciepła systemy niskotemperaturowe. Przede
wszystkim ogrzewania podłogowe oraz ścienne, ale
także ogrzewania sufitowe działają przy niskich temperaturach zasilania i powrotu. Nadają się szczególnie do
instalacji z pompami ciepła, ponieważ ich maksymalna
temperatura zasilania nie przekracza 55 °C.
System rozdziału ciepła
System rozdziału ciepła służy do przekazania ciepła do
systemu grzewczego.
System źródła ciepła
System źródła ciepła ma za zadanie odzyskiwanie ciepła
ze źródła ciepła (np. z sond ziemnych) oraz transportowanie nośnika ciepła ze źródła do parownika pompy
ciepła łącznie ze wszystkimi dodatkowymi urządzeniami
i armaturą wraz ogrzewaniem dodatkowym. W przypadku pomp ciepła powietrze/woda kompletny układ
źródła ciepła zintegrowany jest w pompie ciepła.
W przypadku domów jednorodzinnych składa się on
przykładowo z sieci przewodów rurowych, służących
rozdziałowi ciepła, z konwektorów lub z ogrzewania
podłogowego.
Szkody budowlane spowodowane wilgocią
W celu skutecznego zapobiegania szkodom budowlanym w wyniku zbyt wysokiej zawartości wilgoci
powietrza w pomieszczeniach, zaleca się zastosowanie
w mieszkaniu urządzeń osuszających.
Ś
Średnioroczny współczynnik efektywności
Średnioroczny współczynnik efektywności pompy ciepła
podaje stosunek oddanej energii grzewczej do pobranej
energii elektrycznej na przestrzeni roku. Średnioroczny
współczynnik efektywności odnosi się do określonej
instalacji przy uwzględnieniu doboru instalacji grzewczej
(poziom i różnica temperatury) i nie może być mylony
z współczynnikiem mocy.
Średnie podwyższenie temperatury czynnika grzewczego o jeden stopień pogarsza współczynnik mocy
o 2 do 5%. Zużycie energii zwiększa się w ten sposób
także o 2 do 2,5%.
Średnioroczny współczynnik strat
Jest to odwrotność średniorocznego współczynnika
efektywności.
84
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
T
Temperatura biwalentna / punkt biwalentny
Jest to temperatura zewnętrzna, od której przy monoenergetycznym lub biwalentnym trybie pracy włączane
jest jako wspomaganie pompy ciepła drugie źródło
ciepła – grzałka elektryczna lub istniejący kocioł.
Temperatura kondensacji (skraplania)
Temperatura, przy której czynnik chłodniczy ulega skropleniu.
Temperatura na powrocie
Temperatura wody grzewczej wracającej z grzejników do
pompy ciepła.
Temperatura parowania
Jest to temperatura parowania czynnika chłodniczego
w parowniku.
Temperatura wody zimnej
Temperatura wody za parownikiem (temperatura na
wejściu lub na wyjściu).
Temperatura zasilania
Jest to temperatura, przy której woda grzewcza ze źródła
ciepła przepływa do odbiorników ciepła (np. do ogrzewania podłogowego).
Tryb pracy
Tryb pracy ma decydujący wpływ na ekonomiczny
aspekt instalacji pompy ciepła.
Stosowane tryby pracy
• monowalentny: tylko pompa ciepła
• monoenergetyczny: grzałka elektryczna wspomaga pompę ciepła w czasie bardzo niskich temperatur zewnętrznych
• biwalentny: oprócz pompy ciepła istnieje do dyspozycji drugie źródło ciepła
- biwalentny alternatywny: wytwarzanie ciepła przez
pompę ciepła lub drugie źródło ciepła; rzadko
stosowany
- biwalentny równoległy: pompa ciepła wspomagana
jest w niskich temperaturach zewnętrznych przez
drugie źródło ciepła
• biwalentny częściowo równoległy: od określonej
temperatury zewnętrznej pompa ciepła pracuje
wspólnie z drugim źródłem ciepła. Jeżeli temperatura
spada jeszcze niżej, cała moc grzewcza jest dostarczana przez drugie źródło ciepła
U
Ustawienie zewnętrzne
Dzięki pompom ciepła powietrze/woda w ustawieniu zewnętrznym korzystamy z zalet związanych
z oszczędnością powierzchni w domu. Inną zaletą jest
brak kanałów powietrznych i dużych otworów w ścianach
oraz to, że w wyniku swobodnego przepływu powiet-
Słownik pojęć
rza nie mamy prawie w ogóle do czynienia ze zmieszaniem się powietrza dolotowego i wylotowego. Ponadto
zagwarantowany jest łatwiejszy dostęp do urządzeń.
W
Wentylacja mieszkania z odzyskiem ciepła i pompa ciepła
Ze względu na wprowadzone z dniem 1 lutego 2002
przepisy o oszczędzaniu energii, zaleca się w nowym
budownictwie jednorodzinnym oraz wielorodzinnym
stosowanie systemów wentylacji mechanicznej. A to
dlatego, że nowe budynki muszą być dobrze izolowane
cieplnie, przez co stają się budynkami o bardziej zwartych konstrukcjach. Wystarczająca dotychczas naturalna
wymiana powietrza, przykładowo poprzez nieszczelne
fugi okienne, nie ma już w związku z tym miejsca. Ciągłe
wietrzenie przy pomocy otwierania lub uchylania okien
niweczyłoby oszczędności energii, uzyskiwane w wyniku
stosowania dobrej izolacji cieplnej.
Dzięki instalacji wentylacji do pomieszczeń mieszkalnych dostarczane jest świeże powietrze. Zużyte powietrze z kuchni, łazienek lub toalet odprowadzane jest
jednocześnie na zewnątrz. Wymiana ta niesie ze sobą
korzyść, w postaci stałego świeżego i czystego powietrza, przy zachowaniu przyjemnych temperatur. Ponadto
pomieszczenia są osuszane, co powoduje, że szkodliwe
dla zdrowia pleśnie nie mają szans na zaistnienie.
Często stosowane są też specjalne filtry przeciwpyłowe.
Oczyszczają one dodatkowo powietrze z alergenów.
Poza tym wbudowany w centralę wentylacyjną wymiennik odzysku ciepła powietrze/powietrze (rekuperator) odzyskuje energię cieplną, zawartą w zużytym
powietrzu, zanim zostanie ono odtransportowane na
zewnątrz. Darmowy odzysk ciepła może wynosić nawet 90% oraz zostać wykorzystany przez pompę ciepła
w sposób przyjazny dla środowiska oraz opłacalny ekonomicznie. W ten sposób obniżamy dodatkowo i w znacznym stopniu koszty ogrzewania.
Wentylator promieniowy
Tłoczy powietrze pod kątem 90 ° do osi wirnika.
Węglowodory
Związki węgla i wodoru, występujące w ropie naftowej,
gazie ziemnym oraz produktach destylacji paliw stałych,
takich jak węgiel kamienny i brunatny.
Wilgotność powietrza (względna)
Podawana jest najczęściej w relacji do stopnia nasycenia (100%) pary wodnej w powietrzu. Stopień nasycenia
jest zależny od temperatury. Jeżeli temperatura spada
do określonej wartości a przekroczony zostanie stopień
nasycenia, to niewidoczna para wodna
kondensuje w postaci wody. Tworzą się małe krople rosy. Ta
kondensacja pary wodnej może odbywać się np. także na
powierzchniach ścian.
Wolne od chlorofluorowęglowodorów
Wszystkie pompy ciepła produkcji Alpha-InnoTec
napełnione
są
czynnikami
chłodniczymi
niezawierającymi chlorofluorowęglowodorów.
Wskazówki dotyczące ustawienia
W celu zapewnienia właściwego funkcjonowania
urządzeń oraz dobrego dostępu dla serwisu, konieczne
jest przestrzeganie wskazówek dotyczących ustawienia
urządzeń zalecanych przez Alpha-InnoTec.
Współczynnik efektywności
Współczynnik efektywności określa stosunek ciepła oddanego do instalacji grzewczej do dostarczonej energii
elektrycznej. Jeżeli współczynnik efektywności obliczony jest dla okresu jednego roku, to odpowiada on
średniorocznemu współczynnikowi efektywności.
Współczynnik efektywności oraz moc grzewcza pompy ciepła zależą od różnicy między temperaturą zasilania wody grzewczej a temperaturą dolnego źródła
ciepła. Im wyższa temperatura źródła ciepła i im niższa
temperatura zasilania, tym wyższy współczynnik
efektywności a zarazem moc grzewcza. Im wyższy
współczynnik efektywności, tym niższy wkład energii do
napędu sprężarki.
Współczynnik efektywności mocy – COP (coefficient of
performance)
Współczynnik efektywności mocy jest wartością
chwilową. Mierzona jest ona na podstawie znormalizowanych warunków brzegowych w laboratorium, zgodnie
z europejską normą EN 14511. Współczynnik mocy jest
wartością badaną bez napędów pomocniczych. Jest ona
ilorazem mocy grzewczej i poboru mocy elektrycznej do
napędu sprężarki. Współczynnik mocy jest zawsze > 1,
ponieważ moc grzewcza jest zawsze większa od mocy
napędu sprężarki. Współczynnik mocy 4 oznacza, że moc
grzewcza pompy ciepła jest czterokorotnie wyższa do
poboru mocy elektrycznej.
Współczynnik sprawności
Jest to stosunek energii wykorzystanej do energii dostarczonej (lub dostarczonego ciepła).
Wygrzewanie jastrychu
Jedną z wielu możliwości regulatora pomp ciepła
Alpha-InnoTec Luxtronik 2.0 jest program wygrzewu
jastrychu przy ogrzewaniu podłogowym: możliwość
ustawienia czasów i temperatur.
Wymiarowanie / dobór
Dokładne wymiarowanie / dobór ma w przypadku pomp
ciepła szczególne znaczenie. Zbyt duże urządzenia
związane są często z nieproporcjonalnie wysokimi kosztami instalacji. Tylko właściwy dobór oraz sposób
eksploatacji,
dopasowany
do
zapotrzebowania
umożliwiają oszczędną energetycznie eksploatację pompy ciepła przy racjonalnym wykorzystaniu energii.
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
85
Słownik pojęć
Wysokotemperaturowe pompy ciepła
Specjalne pompy ciepła z temperaturami zasilania
wynoszącymi 65 °C, przeznaczone dla modernizacji budynków istniejących. Kompaktowe urządzenia ułatwiają
modernizację ogrzewania, gdyż istniejące grzejniki
z reguły mogą być dalej wykorzystane.
Z
Zapotrzebowanie ciepła
Jest to maksymalna moc grzewcza wymagana dla
utrzymania wymaganej temperatury pomieszczeń i temperatury ciepłej wody użytkowej.
Zapotrzebowanie ciepła (ciepła woda): zapotrzebowanie ciepła na przygotowanie wymaganej ilości wody
użytkowej do pryszniców, kąpieli, kuchni itp.
Zapotrzebowanie cieplne budynku
Chodzi tu o maksymalne zapotrzebowanie mocy grzewczej dla budynku. Może być ono wyliczone według DIN
EN 12831. Normatywne zapotrzebowanie ciepła jest
sumą zapotrzebowania na pokrycie strat ciepła przez
przegrody oraz zapotrzebowania na ciepło wentylacyjne
dla podgrzania świeżego powietrza. Ta wartość obliczeniowa służy doborowi instalacji grzewczej oraz obliczeniu zapotrzebowania na energię.
Zapotrzebowanie na ciepło do celów c.o.
Jest to zapotrzebowanie budynku na ciepło po odjęciu
odzysków ciepła (słoneczne i wewnętrzne zyski ciepła)
niezbędne do zapewnienia pożądanego komfortu cieplnego.
Zasobnik ciepłej wody użytkowej
Do podgrzania ciepłej wody użytkowej Alpha-InnoTec
oferuje różnorodne zasobniki wody. Są one dopasowane do mocy grzewczych poszczególnych pomp
ciepła. Zasobniki z izolacją termiczną z pianki poliuretanowej dostępne są o pojemnościach od 300 do 500
litrów.
W glikolowych centralach grzewczych Alpha-InnoTec
zasobnik ciepłej wody użytkowej jest już zintegrowany
w obudowie pompy ciepła.
Zawór odcinający
Armatura, która umożliwia odcięcie strumienia cieczy lub
gazu w przewodzie. Jako elementy zamykające dostępne
są przepustnice, zawory grzybkowe lub zawory kulowe.
Zawór odpowietrzający
Odpowietrza on system np. przy zamkniętym obiegu wody podczas napełniania systemu. Aby uniknąć
szkód w wyniku podciśnienia, zawór odpowietrzający
powinien być w trakcie opróżniania instalacji z zasady
otwarty.
Zawór przełączający
W celu odszronienia parownika pompy ciepła dokonuje
86
Zastrzegamy prawo do zmian technicznych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
się zmiany kierunku przepływu czynnika chłodniczego
poprzez zawór przełączający. W wyniku tego parownik
spełnia w tym czasie funkcję skraplacza.
Zawór rozprężny
Element pompy ciepła pomiędzy skraplaczem
a parownikiem, którego zadaniem jest obniżenie
ciśnienia skraplania do odpowiadającego temperaturom
parowania ciśnienia parowania. Zawór rozprężny reguluje
dodatkowo ilość wtryskiwanego czynnika chłodniczego,
w zależności od obciążenia parownika.
Zawór Schradera
Otwiera się w wyniku występowania ciśnienia mechanicznego, jak np. wentyl opony samochodowej.
Zawór spustowy
Możliwość przyłączenia dla celów napełniania lub
opróżniania.
Zawór termostatyczny
W wyniku mniejszego lub większego dławienia
przepływu wody grzewczej zawór termostatyczny reguluje przepływ wody przez grzejnik w zależności od zapotrzebowania ciepła w pomieszczeniu.
Odchylenia od wymaganej temperatury pomieszczenia mogą zostać wywołane odzyskiem ciepła
przez inne elementy, takie jak oświetlenie lub promieniowanie słoneczne. Jeżeli pomieszczenie ogrzewa się
dzięki wpadającym promieniom słonecznym ponad
wymaganą wartość, zawór termostatu redukuje automatycznie natężenie przepływu wody grzewczej.
W odwrotnej sytuacji zawór otwiera się samodzielnie,
jeśli temperatura, np. po wietrzeniu, jest niższa od wymaganej. Powoduje to zwiększenie przepływu wody
grzewczej przez grzejniki a temperatura w pomieszczeniu podnosi się do wymaganego poziomu.
Zawory bezpieczeństwa
Zabezpieczają instalacje ciśnieniowe, jak sprężarkę,
zbiornik ciśnieniowy, przewody rurowe itd. przed
uszkodzeniem w wyniku nadmiernego ciśnienia.
Zbiornik buforowy
Zbiornik do magazynowania wody grzewczej, w celu zapewnienia minimalnego czasu pracy sprężarki. Przede
wszystkim przy pompach ciepła powietrze/woda podczas odszraniania konieczne jest zagwarantowanie minimalnego czasu pracy, wynoszącego 10 minut. Zbiorniki
buforowe podwyższają średnie czasy pracy pomp ciepła
i redukują cykle wyłączania i włączania. W systemach
monoenergetycznych w zbiornikach buforowych stosowane są zanurzeniowe grzałki elektryczne.
Zbiornik kondensatu
W nim zbierana jest woda z odszronienia lameli parownika.
Zdalna diagnoza
Wiele nowoczesnych pomp ciepła posiada wbu-
Słownik pojęć
dowany system sterowania. Poprzez podłączenie do sieci
internetowej możliwe są zmiany parametrów roboczych
dla znajdującej się w innym miejscu pompy ciepła (np.
domek rekreacyjny). Ponadto serwis może analizować
pracę urządzenia bez przyjazdu na miejsce instalacji.
Znak CE
Zaświadcza stosowanie się do określonych europejskich
wytycznych (Znak Zgodności), nie oznacza jednak żadnej
wiążącej informacji w odniesieniu do bezpieczeństwa,
jakości, czy też poprawności środowiskowej danego produktu.
Znak jakości D-A-CH
Międzynarodowy znak jakości wydawany jest wyłącznie
producentom, którzy są członkami Bundesverband WärmePumpe (Federalne Zrzeszenie Pomp Ciepła) lub w federalnych zrzeszeniach pomp ciepła w Austrii i w Szwajcarii.
Aby urządzenia mogły uzyskać te znaki jakości, muszą
one spełniać bardzo wysokie wymogi co do standardów
jakości. Badane są one przez niezależne instytuty kontrolne. Kontrolowane są jedynie seryjnie produkowane pompy ciepła. Po upływie 3 lat producent musi
wnioskować o znak jakości ponownie .
Zastrzegamy prawo do zmian techniczncych.
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
87
Einbindung regenerativer
Wärmequelle
Energien
Wasser
Notatki
88
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
Notatki
Einbindung
Wärmequelle
regenerativer
Wasser
Energien
Technische Änderungen vorbehalten · © Alpha-InnoTec
89
Pompy ciepła firmy
Alpha-InnoTec to
najlepszy wybór!
2 Gdynia
Gdansk
Elblag
Olsztyn
Bialystok
Grudziadz
Szczecin
Bydgoszcz
Torun
Warszawa
3 Poznań
1 Konin
Lódz
Radom
Lublin
Kielce
Walbrzych
Opole
Katowice
Rzeszów
Produkcja Alpha-InnoTec
jest kontrolowana przez TÜV
JESTEŚMY DLA WAS!
European Certified
Heat Pump Installer
PRZEDSIĘBIORSTWO "HYDRO-TECH" KONIN
Außenmaß: 85 x 115 mm
Eckenradius des Aufklebers: 6 mm
European Quality Label
for Drillers
Farben: Q = 80% Blau – alles andere = 100%
Gelb 0 C | 15 M | 100 Y | 0 S
Blau 90 | 75 | 0 | 0
Braun 40 | 60 | 90 | 10
SIEDZIBA GŁÓWNA
ODDZIAŁ TRÓJMIASTO
ODDZIAŁ POZNAŃ
ul. Zakładowa 4 d
62-510 Konin
Centrum Kwiatkowskiego
ul. 10 Lutego 16
81-364 Gdynia
ul. Samotna 4
61-441 Poznań
Tel.: (63) 245 34 79
Fax: (63) 242 37 28
www.hydro-tech.pl
www.alpha-innotec.pl
e-mail: [email protected]
Tel.: (58) 783 17 12
Fax: (58) 783 17 11
www.hydro-tech.pl
www.alpha-innotec.pl
e-mail: [email protected]
Tel.: (61) 830 03 52
Fax: (61) 830 21 21
www.hydro-tech.pl
www.alpha-innotec.pl
e-mail: [email protected]
©Alpha-InnoTec · FP-Werbumg · AIT-09-845 · Stand 05/2009
valid in: AT | CH | DE | SE | check: www.ehpa.org/QL
European Quality Label
for Heat Pumps
Alpha-InnoTec posiada
europejski znak
jakości w dziedzinie
pomp ciepła. Więcej
informacji pod adresem:
www.alpha-innotec.de/
guetesiegel
valid in: AT | CH | DE | SE | check: www.ehpa.org/QL
Alpha-InnoTec posiada certyfikat ISO 9001
(dot. jakości) i ISO 14001 (dot. ochrony środowiska)
Zertifikat AT-00001 | check: www.ehpa.org/eucert
EU Zertifizierter
Wärmepumpeninstallateur
Specjaliści od pomp ciepła
Tarnów
Alpha-InnoTec należy do:
· Bundesverband WärmePumpe (BWP) e. V.
· Fördergemeinschaft Wärmepumpen Schweiz
· Leistungsgemeinschaft Wärmepumpe Austria
· European Heatpump Association (EHPA)
Certifikate Nr: AT-00001 | check: www.ehpa.org/eucert
Produkty Alpha-InnoTec
posiadają znak CE
Kraków
Download