Pompa ciepďa jest urzČdzeniem, kojarzonym

REPORTA¿
Trzy, dwa, jeden...
– Pompy ciepïa to zupeïnie inna klasa
urzÈdzeñ niĝ na przykïad kotïy gazowe
– podkreĂla magister inĝynier Karol
Sawicz, wspóïwïaĂciciel firmy Ciepïotech
z Cheïma. – Z niektórych kotïów moĝna
uzyskaÊ od 8 do 24 kW, a zatem nadajÈ siÚ
one do domów o bardzo róĝnej powierzchni.
W przypadku pompy ciepïa urzÈdzenie
dobiera siÚ indywidualnie do kaĝdego budynku, uwzglÚdniajÈc jego zapotrzebowanie
na ciepïo. Oprócz czynników technicznych,
zwiÈzanych z pracÈ tego ěródïa ciepïa,
ma to równieĝ znaczenie ekonomiczne.
Za kaĝdy dodatkowy kilowat mocy pompy
ciepïa naleĝy bowiem zapïaciÊ kilka tysiÚcy
zïotych! Ponadto wiÚksze urzÈdzenie to póěniej wiÚksze koszty eksploatacyjne. Naleĝy
zatem szanowaÊ pieniÈdze inwestora i dbaÊ
o warunki techniczne pracy urzÈdzenia.
Dobór rzecz najwaĝniejsza
Pompy ciepïa w domu
w okolicach Hrubieszowa
(po prawej stronie pompa
ciepïa DHP-C,
która zasila ogrzewanie
pïaszczyznowe
z moĝliwoĂciÈ klimatyzacji)
Pompa ciepïa jest urzÈdzeniem, kojarzonym
najczÚĂciej z ogrzewaniem domu. Tymczasem
moĝe ono zapewniÊ równieĝ przyjemny chïód
latem i to bez niedogodnoĂci, jakie wiÈĝÈ siÚ
z tradycyjnÈ klimatyzacjÈ.
Okazuje siÚ takĝe, iĝ niekiedy, zamiast jednej
pompy ciepïa o bardzo duĝej mocy, korzystniej
jest zamontowaÊ kilka mniejszych. Umoĝliwi to
podczas pracy optymalne dopasowywanie siÚ
pomp do wymagañ budynku.
198
BUDUJEMY DOM
BD6_Reportaz_pompa.indd 198
Pompa ciepïa z uwagi na moĝliwoĂÊ wyĝszych kosztów inwestycyjnych powinna
byÊ optymalnie dobrana. Zawsze naleĝy
wiedzieÊ ile wynosi maksymalne zapotrzebowanie danego obiektu na energiÚ cieplnÈ
i jak czÚsto siÚ ono pojawia.
– Wystarczy zrozumieÊ, ĝe w sezonie
grzewczym dom potrzebuje ciepïa w maksymalnej iloĂci tylko przez kilka procent czasu
– podkreĂla Karol Sawicz. – Bez sensu jest
zatem inwestowanie w wiÚkszÈ pompÚ ciepïa,
która zapewni budynkowi maksymalnÈ
potrzebnÈ iloĂÊ energii grzewczej. Na tego
rodzaju ekstremalne warunki pompy ciepïa
majÈ grzaïki, którymi moĝna uzupeïniÊ
ewentualne niedobory. Poniewaĝ zmniejsza
to wymaganÈ moc sprÚĝarki, rachunki za
eksploatacjÚ bÚdÈ niĝsze. W grÚ wchodzi równieĝ zastosowanie dodatkowych, szczytowych
ěródeï ciepïa. Chociaĝby kominków, kotïów
na paliwo gazowe oraz staïe itp. Dla tak
dobranej pompy ciepïa prawidïowo wykonane
dolne ěródïo ciepïa powinno odznaczaÊ siÚ
odpowiedniÈ pojenoĂciÈ aby w rezulatacie
uzyskaÊ optymalnÈ efektywnoĂÊ ukïadu
grzewczego. Zapewni to najniĝsze koszty
eksploatacyjne, nawet jeĂli przez krótkie
okresy wystÚpowaïa praca grzaïek! Wniosek
jest prosty. KaĝdÈ instalacjÚ naleĝy planowaÊ
indywidualnie dla danego budynku. Dolnego
6/2010
2010-05-20 17:49:09
Proces wiercenia otworów kolektora pionowego
ěródïa raczej nie naleĝy dobieraÊ automatycznie, zakïadajÈc na przykïad 50 W ciepïa
z metra bieĝÈcego odwiertu. To bïÈd! Warunki
gruntowe sÈ przecieĝ bardzo róĝne oraz róĝna iloĂÊ energii bedzie pobierana. Podobnie
z caïÈ resztÈ ukïadu. Kaĝda inwestycja
wymaga drobiazgowej analizy technicznoekonomicznej.
Inwestycja pierwsza
Zestaw trzech pomp ciepïa kosztowaï
60 tysiÚcy zïotych (wszystkie ceny podane
sÈ w wartoĂciach netto – przyp. red.).
Pozostaïe czÚĂci instalacji wewnÚtrznej
– ogrzewanie podïogowe, grzejniki oraz
elementy ïÈcznikowe i wspomagajÈce oraz
robocizna – 40 tysiÚcy zïotych. Wykonanie
kolektora pionowego, tranzytu oraz studzienek wraz z materiaïami – 65 tysiÚcy zïotych.
W jednej z miejscowoĂci gminy Sawin
leĝÈcej w pobliĝu Cheïma powstaï dom
z krytym basenem o ïÈcznej powierzchni
417 metrów kwadratowych (czÚĂÊ mieszkalna – bez basenu i pomieszczeñ technicz-
Jeden z odwiertów pionowych z wystajÈcymi koñcówkami
kolektora pionowego
nych to 250 m2). ¥ciany budynku wzniesione sÈ z suporeksu (32 cm) i ocieplone
10-centymetrowÈ warstwÈ styropianu
zabezpieczonego tynkiem. Wszystkie okna
wykonane sÈ z profili firmy Rehau. Dach
pokryty jest gontem papowym przytwierdzonym do pïyty OSB zabezpieczonej papÈ.
PoïaÊ ocieplono dwudziestocentymetrowÈ
warstwÈ weïny mineralnej. Dom skïada siÚ
z dwóch kondygnacji. Na parterze zastosowano ogrzewanie podïogowe, natomiast
na piÚtrze czÚĂÊ pomieszczeñ wyposaĝona
jest w grzejniki, a czÚĂÊ w ogrzewanie
podïogowe.
W domu zainstalowano aĝ trzy pompy
ciepïa. Pierwsza – Danfoss DHP-C o mocy
12 kW z zasobnikiem ciepïej wody uĝytkowej ze stali nierdzewnej (180 litrów)
– odpowiada za produkcjÚ ciepïa dla ogrzewania podïogowego, a w okresie letnim
równieĝ za tak zwane chïodzenie pasywne.
Druga pompa ciepïa – Danfoss DHP-L
12 kW, obsïuguje ogrzewanie grzejnikowe
w domu oraz wspomaga trzeciÈ pompÚ
Basen w domu jest caïkiem spory (12 m na 3,8 m i gïÚbokoĂÊ od 1,25 m do 1,85 m).
Utrzymanie odpowiedniej temperatury wody to zadanie pompy DHP-H 16 kW
BD6_Reportaz_pompa.indd 199
ciepïa DHP-H 16 kW przy produkcji ciepïej
wody uĝytkowej na potrzeby krytego
basenu. Ukïad technologiczny wykonany
jest w taki sposób, aby kaĝda z pomp mogïa
przejÈÊ na siebie funkcjÚ podstawowÈ, to
znaczy ogrzewanie budynku.
– PlanujÈc tÚ instalacjÚ, od razu zakïadaïem jej peïnÈ funkcjonalnoĂÊ – mówi Karol
Sawicz. – Z basenu wïaĂciciel moĝe w ostatecznoĂci przez jakiĂ czas nie korzystaÊ.
Natomiast priorytetem jest zawsze ogrzewanie pomieszczeñ mieszkalnych. Dlatego
instalacja jest zaplanowana w taki sposób,
aby zapewniÊ komfort cieplny w domu.
Dolnym ěródïem dla instalacji jest szeĂÊ
odwiertów pionowych o gïÚbokoĂci 100 metrów. W umieszczonych w nich sondach
gruntowych krÈĝy roztwór glikolu polipropylenowego, który odbiera ciepïo z gruntu.
Koñcówki poszczególnych odwiertów „spotykajÈ siÚ” w studzience zbiorczej. W wiÚkszoĂci przypadków od tego miejsca prowadzony
jest tak zwany tranzyt, czyli dwie rury
z roztworem glikolu – jedna z nich zasila
Inwestycja 1 – ukïad trzech pomp ciepïa w pomieszczeniu
technicznym
2010-05-20 17:49:24
PompÚ ciepïa DHP-C moĝna wykorzystaÊ
jako ěródïo chïodzenia pasywnego. WyĂwietlacz
pokazuje, ĝe urzÈdzenie pracuje w takim wïaĂnie
trybie
Inwestycja 2 – jedna z dwóch szafek
z rozdzielaczami na parterze. SzeĂÊ obwodów
obsïuguje ogrzewanie podïogowe, natomiast dwa
grzejniki w ïazienkach
Wentylacja na poddaszu nieuĝytkowym
w domu w okolicach Hrubieszowa
BD6_Reportaz_pompa.indd 200
pompÚ ciepïa, druga to natomiast powrót.
Jednak w omawianej instalacji zastosowano
dodatkowe rozwiÈzanie, które wspóïpracuje
z tym ukïadem. W pobliĝu domu wïaĂciciela
znajduje siÚ naleĝÈcy do niego zakïad
wytwórczy. Podczas procesu produkcyjnego
powstaje tam ciepïo technologiczne, które
postanowiliĂmy odzyskiwaÊ do instalacji
dolnego ěródïa. Za studzienkÈ zbiorczÈ,
pojawia siÚ zatem jeszcze jedna studzienka.
Ukryty jest w niej wymiennik rurowy ze stali
kwasoodpornej typu glikol-glikol. DziÚki
temu ciepïo uzyskane z chïodzenia maszyn
niejako „podbija” temperaturÚ uzyskanÈ
z odwiertów o jakieĂ 2–3°C.
Ciekawym rozwiÈzaniem jest zastosowanie chïodzenia pasywnego, które zapewnia
pompa ciepïa DHP-C. Jej automatyka
ustawiona jest w taki sposób, ĝe kiedy
Ărednia temperatura zewnÚtrzna osiÈga np.
18°C, urzÈdzenie odwraca obieg. Wówczas
chïodna woda krÈĝÈca w podïogówce moĝe
odbieraÊ ciepïo z pomieszczeñ. OczywiĂcie
temperatura czynnika krÈĝÈcego w rurach
nie moĝe byÊ zbyt niska, aby nie powodowaÊ dyskomfortu, ale duĝa powierzchnia
chïodzenia sprawia, ĝe system jest bardzo
efektywny. A wszystko to za cenÚ porównywalnÈ z zapaleniem dwóch tradycyjnych
ĝarówek Ăredniej mocy.
– MuszÚ szczerze przyznaÊ, ĝe sporym
bïÚdem z mojej strony byï montaĝ klasycznej klimatyzacji w czÚĂci mieszkalnej
– stwierdza inwestor. – Przedstawiciel firmy
Ciepïotech odradzaï mi to, ale postawiïem
na swoim i dzisiaj ĝaïujÚ! Okazuje siÚ, ĝe
chïodzenie pasywne zasilane pompÈ ciepïa
zaïatwia problem obniĝenia temperatury
w domu w sposób idealny. Do tego stopnia,
ĝe klimatyzacja nadmuchowa nie musi
byÊ uruchamiana. Do pompy ciepïa nikt
nie musiaï mnie namawiaÊ. StudiujÈc na
politechnice w Lublinie, miaïem przedmiot
zwany termodynamikÈ, na którym szczegóïowo omawiano zasadÚ dziaïania tych
urzÈdzeñ. Od tamtego czasu uznajÚ takie
rozwiÈzanie za idealne. Koszt zakupu jest
wyĝszy niĝ inne rozwiÈzania, ale naprawdÚ
warto. WidzÚ takĝe, ĝe koszt klimatyzacji
poniosïem dwukrotnie, poniewaĝ raz zapïaciïem za klimatyzacjÚ nadmuchowÈ a drugi
raz za pompÚ ciepïa z tÈ funkcjÈ. JeĂli
chodzi o koszty eksploatacyjne wszystkich
trzech pomp ciepïa, to póki co nie potrafiÚ
ich podaÊ. Dopiero w najbliĝszym czasie
zostanÈ oddzielone od innych odbiorników.
Owe koszty z caïÈ pewnoĂciÈ nie sÈ jednak
wysokie. OczywiĂcie relatywnie, bo ogrzanie
duĝego domu oraz wody w basenie musi
trochÚ kosztowaÊ. W kaĝdym razie zuĝycie
prÈdu jest na tyle niewielkie, ĝe nie zauwaĝyïem znaczÈcego wzrostu w kosztach.
Inwestycja druga
Dwie pompy ciepïa, instalacja, automatyka, podïogówka, grzejniki i robocizna
– 120 tysiÚcy. Wykonanie odwiertów
dolnego ěródïa (5 × 100 m) oraz materiaïy
– 50 tysiÚcy zïotych.
Dom leĝÈcy kilka kilometrów od
Hrubieszowa wzniesiony jest z cegïy
dziurawki i ocieplony twardymi matami
weïny mineralnej (gruboĂÊ 20 cm).
CaïoĂÊ elewacji wykoñczono tynkiem.
W budynku zastosowano okna drewniane,
dwuszybowe najwyĝszej jakoĂci. Dom jest
kryty dachówkÈ ceramicznÈ, a w poïaci
umieszczono 25 cm weïny mineralnej.
Budynek skïada siÚ z parteru oraz poddasza uĝytkowego. Nad tym ostatnim
znajduje siÚ jeszcze niewielkie poddasze
nieuĝytkowe, gdzie umieszczono centralÚ
wentylacyjnÈ z rekuperatorem. W budynku jest jeszcze duĝa piwnica (100 m2).
Podziemna kondygnacja oprócz czÚĂci
technicznej (kotïownia, suszarnia) mieĂci
równieĝ pomieszczenia rekreacyjne (miÚdzy innymi siïowniÚ). Dom bez piwnicy to
okoïo 300 metrów kwadratowych.
Ogrzewanie domu jest zasilane dwiema
pompami ciepïa. W normalnych warunkach
pierwsza z nich obsïuguje wyïÈcznie ogrzewanie podïogowe, druga instalacjÚ grzejnikowÈ. WiÚksza czÚĂÊ domu zaopatrywana
jest w ciepïo dziÚki pierwszemu systemowi.
Piwnica i parter w caïoĂci (wyjÈtek stanowiÈ
grzejniki drabinkowe w ïazienkach), natomiast pierwsze piÚtro tylko czÚĂciowo (hol to
podïogówka, natomiast pokoje ogrzewane sÈ
grzejnikami).
– W przypadku tej inwestycji zastosowano
dwie pompy Danfoss o mocy 12 kW z zasobnikami ciepïej wody – mówi Karol Sawicz.
– Ogrzewanie podïogowe zasila pompa DHP-C
z moĝliwoĂciÈ chïodzenia pasywnego, a grzejniki – pompa DHP-H. W razie wyïaczenia jednej pompy, druga pompa moĝe obsïugiwaÊ oba
obwody jednoczeĂnie. Odbija siÚ to wprawdzie
na wspóïczynniku efektywnoĂci COP, ale
mówimy przecieĝ o sytuacji awaryjnej.
O kosztach eksploatacyjnych instalacji
w okolicach Hrubieszowa trudno na razie
mówiÊ, gdyĝ dom jest w trakcie wykañczania. Zdaniem inwestora nie bÚdÈ one jednak
zbyt wysokie.
2010-05-20 17:49:44
Jeziorko, w którym zatopione sÈ pÚtle kolektora pïaskiego
Inwestycja trzecia
Pompa ciepïa oraz kolektor pïaski – 30 tysiÚcy zïotych. Materiaïy do wykonania
podïogówki (parter), grzejniki (poddasze)
oraz pozostaïe elementy instalacji wewnÚtrznej – 13 tysiÚcy zïotych.
– Jestem instalatorem i dlatego wszystkie
prace zwiÈzane z zamontowaniem pompy
ciepïa oraz wykonaniem wspóïpracujÈcych
z niÈ dolnego i górnego ěródïa wykonywaïem
wïasnorÚcznie – mówi inwestor. – To znacznie
obniĝyïo koszty. MyĂlÚ, ĝe nawet o jakieĂ
20 tysiÚcy zïotych!
Dom z poddaszem w gminie Cheïm zostaï
zbudowany w latach 70. Pierwotnie jego
powierzchnia wynosiïa okoïo 60 m2. ¥ciany
budynku skïadaïy siÚ z dwóch warstw – suporeksu oraz cegïy ceramicznej. Aby zwiÚkszyÊ
powierzchniÚ mieszkalnÈ, inwestor wykonaï
dobudówkÚ. Obecnie dom ma 150 metrów
kwadratowych. Nowa czÚĂÊ zostaïa wznieStary kocioï wÚglowy (zasypowy), który jest
obecnie awaryjnym ěródïem ciepïa dla domu
Pompa ciepïa
Danfoss DHP-H 10 kW
siona wyïÈcznie z suporeksu, a caïoĂÊ domu
ocieplono dziesiÚciocentymetrowÈ warstwÈ
styropianu zabezpieczonego tynkiem.
PoïaÊ nad poddaszem uĝytkowym pokryta
jest blachodachówkÈ i ocieplona warstwÈ
dwudziestu centymetrów weïny mineralnej.
W caïym budynku wymienione zostaïy okna
(PVC – profil Rehau).
Na zakupionej dziaïce znajdowaï siÚ
niewielki zabagniony zbiornik wodny. Po wykonaniu niezbÚdnych prac ziemnych inwestor
zamieniï go w piÚkny staw o powierzchni
okoïo 600 m2, który w najgïÚbszym miejscu
ma okoïo 3 m gïÚbokoĂci. Rurki kolektora
pïaskiego z glikolem polipropylenowym
rozïoĝone sÈ na dnie zbiornika i obciÈĝone
betonowymi ciÚĝarkami (przytwierdzono je
plastikowymi opaskami samozaciskowymi).
Wykonano dwie pÚtle kolektora. Kaĝda z nich
ma 200 metrów. W przewaĝajÈcej czÚĂci
umieszczone sÈ pod wodÈ, ale pewna czÚĂÊ
ich dïugoĂci przypada na poïÈczenie jeziorka
z budynkiem. Teren jest jednak tak podmokïy,
ĝe rurki zakopane na gïÚbokoĂci okoïo 1,8 m
równieĝ odbierajÈ ciepïo. PoïÈczenie obu pÚtli
nastÚpuje dopiero w budynku. Tuĝ przed
pompÈ ciepïa.
Pierwszym ěródïem grzewczym w domu
(na czas rozbudowy i prac wykoñczeniowych)
byï kocioï wÚglowy, zasypowy.
– Od poczÈtku miaïem zamiar zamontowaÊ
pompÚ ciepïa, ale nie byïem pewien, jaka bÚdzie cena – stwierdza inwestor. – Po ukoñczeniu wszystkich prac zwiÈzanych z przebudowÈ
domu zdecydowaïem jednak, ĝe nie warto
czekaÊ. Korzystny kredyt pozwoliï mi na zakup
urzÈdzenia oraz jego instalacjÚ.
Rozruch pompy ciepïa nastÈpiï 12 stycznia
2010 roku. Zuĝycie energii elektrycznej dla
caïego domu (c.o. i c.w.u.) kosztowaïo w ciÈgu
pierwszego miesiÈca okoïo 500 zïotych.
– Nie jest to moĝe wynik imponujÈcy, ale
naleĝy wziÈÊ pod uwagÚ, ĝe poczÈtek pracy
przypadï na najgorsze mrozy – podkreĂla
Ukïad podmieszania, dziÚki któremu ogrzewanie
podïogowe i grzejniki „otrzymujÈ” róĝne temperatury
wody zasilajÈcej
inwestor. – Tymczasem Ărednie zuĝycie lepiej
jest podawaÊ za dwanaĂcie miesiÚcy. Wówczas
ïatwiej pokazaÊ, jak tanim w eksploatacji
ěródïem jest pompa ciepïa.
W budynku zastosowano pompÚ Danfoss
DHP-H o mocy 10 kW z wbudowanym
zasobnikiem ciepïej wody. Od chwili zamontowania do 28 kwietnia pompa pracowaïa
1133 godziny, obsïugujÈc ogrzewanie i 94 godziny wytwarzajÈc ciepïÈ wodÚ. Pobór energii
elektrycznej wzniósï 3180 kWh.
– Jedno, czego ĝaïujÚ, to ĝe nie zamontowaïem na piÚtrze ogrzewania podïogowego
– mówi inwestor. – Odczuwanie ciepïa od
podïogówki i od grzejników jest zupeïnie
inne! To pierwsze jest zdecydowanie
bardziej przyjemne. WykonujÈc ogrzewanie
podïogowe, nie moĝna pójĂÊ na tak zwany
ĝywioï! – podkreĂla Karol Sawicz z firmy
Ciepïotech. – Naleĝy odpowiednio dobraÊ
gÚstoĂÊ uïoĝenia rurek podïogówki oraz
dïugoĂÊ poszczególnych obwodów grzewczych. Duĝym bïÚdem jest podnoszenie
temperatury czynnika grzewczego! Najlepiej,
jeĂli podïoga ma temperaturÚ 25–26°C.
Zatem woda krÈĝÈca w instalacji nie
powinna mieÊ wiÚcej niĝ 30°C! Optymalna
dïugoĂÊ pÚtli to 80–100 metrów. W caïym
domu jest ich szeĂÊ. PiÚÊ na parterze i jedna
w ïazience na piÚtrze. Poszczególne pola
grzewcze powinny byÊ równieĝ odpowiednio
zdylatowane. Posadzki nie powinno siÚ
wylewaÊ jako jednej wielkiej pïyty na
caïej kondygnacji. Musi byÊ w niektórych
miejscach ponacinana, gdyĝ praw fizyki nie
da siÚ oszukaÊ. ZwiÚkszenie temperatury
jastrychu (podïogi cementowej) wyraěnie
wpïywa na rozszerzalnoĂÊ termicznÈ oraz
na wytrzymaïoĂÊ na Ăciskanie i rozciÈganie
podïoĝa. OczywiĂcie naciÚcia te moĝna
póěniej odpowiednio zamaskowaÊ, aby nie
szpeciïy podïogi, ale zapomnieÊ o nich nie
wolno! (m.ĝ.)
BUDUJEMY DOM
BD6_Reportaz_pompa.indd 201
6/2010
201
2010-05-20 17:53:17