Z roku na rok ceny węgla i innych surowców energetycznych się zwiększają, przez co większość kosztów utrzymania budynku stanowią wydatki na jego ogrzewanie. Mając to na uwadze wiele osób, które budują swój dom, postanawia zainwestować w alternatywne systemy grzewcze, zamiast wciąż korzystać ze starych już nieopłacalnych metod ogrzewania budynku. Jedną z takich metod jest używanie nowoczesnej pompy ciepła.

Firma Viessmann od ponad 30 lat projektuje pompy ciepła, które ogrzewają budynki, korzystając z odnawialnej energii, uzyskiwanej ze środowiska naturalnego. Urządzenie jest tak zaawansowane technicznie, że ma kilka możliwości uzyskiwania ciepła: z gruntu, wody i powietrza. Nowoczesne pompy ciepła są tak wydajne, że mogą służyć nawet jako jedyne źródło ciepła do ogrzewania budynków przez cały rok. W porównaniu do wydatków na surowce energetyczne, takie jak węgiel czy gaz, jest to bardzo duża oszczędność wydatków.

Zasada działania pompy ciepła
Najkrócej mówiąc, pompa ciepła działa jak lodówka, tylko w drugą stronę – tutaj efektem końcowym jest ciepło, które wykorzystywane jest do centralnego ogrzewania i ogrzewania wody użytkowej. Pompa ciepła pobiera energię cieplną ze środowiska naturalnego tzw. dolnego źródła ciepła, którym może być: grunt, woda, powietrze. W parowniku, energia środowiska naturalnego przekazywana jest czynnikowi roboczemu krążącemu w pompie ciepła. Czynnik roboczy (o niskiej temperaturze wrzenia), ulega odparowaniu a tym samym odbiera pewną ilość ciepła. Następnie, odparowany czynnik roboczy zasysany jest przez sprężarkę gdzie jest sprężany. Jednocześnie wzrost ciśnienia powoduje wzrost temperatury czynnika. Para czynnika o podwyższonym ciśnieniu i temperaturze kierowana jest następnie do skraplacza gdzie ulega skropleniu i przekazuje ciepło wodzie grzewczej (górne źródło ciepła). W pompach ciepła jako parownik (z wyjątkiem pompy powietrze/woda) i skraplacz stosuje się głównie płytowe wymienniki ciepła ze stali szlachetnej. Następnie czynnik roboczy po przejściu przez zawór rozprężny powraca do parametrów wyjściowych tj. niskiego ciśnienia i temperatury i ponownie ulega odparowaniu w parowniku. Można powiedzieć, że pompa ciepła transportuje energię z dolnego źródła ciepła do górnego. Przy czym pobiera również energię elektryczną potrzebną do napędu sprężarki. Energia przekazana wodzie grzewczej stanowi więc sumę ciepła pobranego w parowniku i energii elektrycznej pobieranej do napędu sprężarki. Nowoczesne pompy ciepła pobierają mniej więcej trzy czwarte ciepła, potrzebnego do ogrzewania, ze środowiska naturalnego, a pozostała jedna czwarta pobierana jest jako energia elektryczna do napędu sprężarki.

Komfort i prostota obsługi

Za wykorzystaniem do ogrzewania domu pompy ciepła np. Vitocal 300 , przemawia nie tylko fakt, że odczuwalnie zmniejsza wydatki na ogrzewanie, ale również możliwość w pełni automatycznego działania. Każde urządzenie wyposażone jest bowiem w regulatory, którymi można dowolnie sterować i programować jego działanie. Całość obsługi jest intuicyjna i bardzo łatwo się jej nauczyć. Duże wyświetlacze graficzne, menu pomocy i przejrzysty interfejs dodatkowo pozwalają na komfortowe używanie.

Taki automatyczny sposób obsługi ogrzewania domu, to coś zupełnie innego i nowego w porównaniu z tradycyjnymi sposobami ogrzewania. Zwykły piec węglowy trzeba doglądać co jakiś czas i sprawdzać czy wszytko jest w porządku oraz oczywiście dorzucać więcej węgla, aby się paliło. Zabiera to czas i jest bardzo uciążliwe dla domowników. Przy pompie ciepła, praktycznie nie trzeba nic robić, raz włączona i odpowiednio zaprogramowana, będzie sprawnie działać bez doglądania czy jakiegokolwiek innego wysiłku z naszej strony.

Moc pompy ciepła

Dobór pompy ciepła o odpowiedniej mocy powinien być oparty na podstawie dokładnych obliczeń zapotrzebowania ciepła budynku.  Pompa ciepła o mniejszej mocy będzie tańsza, również niższe będą koszty wykonania dolnego źródła ciepła. Jednak, należy liczyć się z tym że przy szczytowym obciążeniu cieplnym budynku np. przy temperaturze zewnętrznej –20 st C potrzebne będzie dogrzewanie dodatkowym źródłem ciepła np. grzałką elektryczną, a to z kolei wiąże się ze zwiększonymi kosztami ogrzewania. Dodatkowo, pompa ciepła o mniejszej mocy niż zapotrzebowanie będzie pracować nieustannie, obciążając tym samym znacznie dolne źródło ciepła (kolektor poziomy lub sondy gruntowe), dla których praca z przerwami jest zdecydowanie bardziej korzystna – regeneracja dolnego źródła ciepła. Dla tego, zaleca się przewymiarowanie pompy ciepła. Jeśli założymy że przerwa w pracy pompy ciepła ma wynieść 4 h w ciągu doby to jej moc grzewcza powinna wynosić 1,2 x zapotrzebowania na ciepło budynku. Dodatkowo, jeśli ogrzewany budynek jest niewielki i dobrze ocieplony – małe zapotrzebowanie ciepła na c.o., obliczeniową moc pompy ciepła można zwiększyć ze względu na podgrzewanie ciepłej wody użytkowej o np. 0,25 kW na każdego mieszkańca.

Współczynnik efektywności COP

Współczynnik efektywności COP (ang. Coefficient of Performance) pompy ciepła jest to stosunek mocy grzewczej urządzenia (tego co przekazywane jest do instalacji grzewczej) do poboru mocy elektrycznej (tego za co się płaci). Można powiedzieć, że im wyższy współczynnik efektywności pompy ciepła tym niższe koszty ogrzewania. Na przykład COP=4 – oznacza to że płacąc np. 0,35 zł za 1 kWh zużytej energii elektrycznej otrzymujemy 4 kWh ciepła grzewczego. Czyli 1 kWh ciepła grzewczego kosztuje nas 9 groszy. Wielkość współczynnika efektywności COP zależy między innymi od temperatury dolnego źródła ciepła, jak i od temperatury wody grzewczej na zasilaniu instalacji.
 

Zgodnie z Europejską Normą parametry urządzeń (moc grzewcza, COP) podawane są dla następujących wartości temperatury wody grzewczej na zasilaniu instalacji (W), solanki (B), wody gruntowej (W), powietrza atmosferycznego (A): B0/W35, W10/W35, A2/W35. Dla innych parametrów np. temperatury wody grzewczej 45 st C należy odczytać dane urządzenia ze specjalnych wykresów podawanych przez producenta w danych technicznych urządzeń. Przykładowo, moc pompy ciepła Vitocal 300 typ BW108 przy temperaturze solanki B=0 st C i wody grzewczej na wyjściu z pompy ciepła W=35 st C wynosi 8,3 kW (COP = 4,61). A dla B=2 st C i W=45 st C moc grzewcza wyniesie 8,5 kW natomiast współczynnik COP: 3,77.

Do jakiego domu najbardziej pasuje pompa ciepła?

Pompy ciepła, to nowoczesne urządzenia grzewcze do zastosowania w budownictwie jedno i wielorodzinnym oraz przemyśle. Firma Viessmann może poszczycić się już ponad 30-letnim doświadczeniem w ich wytwarzaniu. Niestety nie do każdego budynku ogrzewanie pompą ciepła będzie idealnym rozwiązaniem. Trzeba wziąć pod uwagę, że różne domy, mają różne zapotrzebowanie na ilość energii potrzebnej do ich ogrzania. Najlepiej jeśli budynek, który będzie ogrzewany pompą ciepła, ma ogrzewanie niskotemperaturowe np. podłogowe. Istotnym dla ogrzewania podłogowego jest tutaj rodzaj wykończenia podłogi (wykładziny podłogowej), który należy uwzględnić już na etapie projektowania ogrzewania. Pompa ciepła może również współpracować z grzejnikami jednak zaprojektowanymi do stosunkowo niskiej temperatury wody grzewczej 50 - 55 st C.

Korzystanie z nowoczesnego systemu grzewczego, takiego jak pompa ciepła daje wiele korzyści, których przy użyciu tradycyjnego ogrzewania nigdy nie doświadczymy. Teraz kiedy powstaje tak wiele nowych budynków, zastosowanie takiego sposobu ogrzewania np. domu, wydaje się bardzo korzystnym rozwiązaniem, które warto rozważyć. Szczególnie jeśli właściciel budynku bardzo ceni sobie oszczędność swojego czasu i komfort używania ogrzewania, które w większości działa całkowicie automatycznie.

Redakcja ekooszczedni.pl na podstawie materiałów z:
Viessmann Sp. z o.o.

Przeczytaj inne  artykuły związane  z tą  tematyką:

Technika kondensacyjna- nowoczesna instalacja grzewcza

Kiedy zastosować kocioł jedno a kiedy dwufunkcyjny

Technika kondensacyjna

Energooszczędna technika grzewcza

Systemy ogrzewania hybrydowego