Pompa ciepła to nie kocioł – uroki modernizacji

Pompa ciepła w nowych budynkach zaczyna już być standardem i nikogo nie dziwi.
A istniejące budynki? Ustawy antysmogowe wymagają odejścia od kotłów na paliwa stałe, które nie spełniają norm ekologicznych i tutaj wybór coraz częściej pada na pompę ciepła. Bardzo słusznie. Pompy ciepła od lat bez problemu radzą sobie w modernizowanych instalacjach.
Trzeba tylko pamiętać, że pompa ciepła to nie kocioł.

Wśród wielu inwestorów planujących zmodernizować swoją kotłownię węglową, olejową czy nawet gazową, panuje przekonanie, że istniejący kocioł zastąpią innym kotłem, który nazywa się „pompa ciepła”.
Koniec, końców do tego to się sprowadza, ale… przeniesienie 1:1 specyfiki pracy kotłowni węglowej na pompę ciepła, nie sprawdzi się.
Są pewne istotne różnice i trzeba przestawić myślenie.
Zacznijmy od mocy.

Moc kotła, a moc pompy ciepła
Prawie wszystkie eksploatowane kotłownie węglowe, gazowe, olejowe – są przewymiarowane. I to znacznie. Dlaczego?
Kotły to nie źródła ciepła biwalentne (jak PC). Podczas skrajnych mrozów nie wspomogą się grzałką czy drugim kotłem. Muszą więc mieć conajmniej taką moc jak straty ciepła przy temperaturach obliczeniowych (np. -20 stopni) i do tego jeszcze jakiś zapas na zimę stulecia.
Cena większego, kolejnego w typoszeregu kotła, jest tylko nieznacznie większa.
Koszty eksploatacji na przewymiarowanym kotle są bardzo podobne, a ewentualny ich wzrost – pomijalny.
Mamy więc w domach jednorodzinnych kotły od 15 do 30 kW.
Od przybytku głowa nie boli. Lepiej sobie kup większy kocioł, nie zbiedniejesz. – tak doradzali instalatorzy od lat.
Z pompą ciepła to się nie sprawdzi.
Dlaczego? Dobór pompy ciepła to już inny, o wiele szerszy temat. Pompa ciepła musi pasować do budynku nie tylko pod kątem mocy, ale także hydraulicznie, technicznie, a samo dobrane rozwiązanie winno być uzasadnione finansowo.
Trzeba pamiętać, że moc pompy ciepła w cenniku czy katalogu jest umowna.
Dla tego samego domu i instalacji odpowiednia może być pompa 12kW jednego producenta i 8 kW innego.

Temperatury zasilania instalacji – logika pracy
Dla większości trochę lepszych kotłów węglowych, z minimum automatyki, nie możemy zejść z temperaturą zasilania poniżej 50 stopni. Dlaczego?
Jeśli woda wracająca z instalacji ma poniżej 45 stopni, po stronie ogniowej kotła, czyli tam gdzie mamy płomień, dym – zaczyna pojawiać się kondensacja pary wodnej ze spalin, których temperatura spada poniżej 150 stopni.
Ponieważ węgiel zawiera związki siarki, więc jej produkty spalania (tlenki), w połączeniu z parą wodną tworzą kwas siarkowy, który niszczy wymiennik kotła.
Stąd te ograniczenia na sterownikach pracy kotła czy obowiązek stosowania zaworów 4 drogowych dla podniesienia temperatury powrotu.
Ma to wpływ na logikę pracy instalacji.
Kocioł grzeje tyle ile musi. Jak za ciepło, to go zdławimy (powietrze, podajnik).
Jak dalej nie może zejść niżej (a mocy mamy po pachy), to woda pójdzie zaworem na powrót.
Jak w domu jest dalej sauna – to zamkniemy głowice na grzejnikach. Pompka obiegowa się trochę pomęczy, podławi, ale całość jakoś grzeje.
Jak mamy zwykły kocioł zasypowy, to rozpalamy go aż huczy, 60-80 stopni i mamy względny spokój (lub saunę) na kilka czy kilkanaście godzin.
Jak wystygnie do 30 stopni i w domu zrobi się zimno – to mu dołożymy.
Krótko mówiąc – kotłem grzejemy ile fabryka dała, a temperaturę regulujemy zdławieniem wody, która idzie do grzejników.
Pompa ciepła teoretycznie może tak działać i wielu instalatorów tak dobiera instalacje. Ale nie powinna.
Sztuką jest grzać wtedy, kiedy trzeba, tyle ile trzeba i tam, gdzie trzeba.
Potrzebujemy cały czas 60-70 stopni czy wystarczy mniej?
Większość zainteresowanych zamianą kotła na pompę ciepła wie, że jest coś takiego jak pompy niskotemperaturowe (LT) i wysokotemperaturowe (HT).
Dlatego trzeba przeanalizować parametry pracy instalacji.
Dość często słyszę – mam grzejniki i muszę mieć większą pompę, tak 16-20 kW.
Grzejniki nie zawsze oznaczają większą pompę. Może być o mniejszej „mocy” ale w wersji HT.
I nie zawsze musi to być HT.

Obiegi grzewcze
Bardzo często modernizowane kotłownie obsługują instalacje mieszane. Mamy podłogówkę i grzejniki, zasilane przez własne pompy obiegowe, do tego sterowane on/off przez termostaty . Co wtedy?
Można zostawić istniejące obiegi i pompy obiegowe i zastosować klasyczne rozwiązanie ze sprzęgłem lub buforem. Większość producentów pomp ciepła, którzy mają w ofercie tylko pompy jednostrefowe, zaproponujemy takie właśnie rozwiązanie.
Ale warto też przeanalizować wybór pompy dwustrefowej, dedykowanej do takich instalacji. Redukujemy wtedy liczbę pomp obiegowych, a całą automatykę mamy w panelu pompy ciepła.
Również sama pompa ciepła pracuje wtedy efektywniej, bo obieg z wyższą temperaturą zasilania włączany jest na żądanie. Jeśli tego żądania nie ma – pompa pracuje tylko z niska temperaturą zasilania na podłogówce.

Woda użytkowa
Większość modernizowanych kotłowni węglowych ma zasobniki 100-150l, płaszczowe lub z wężownicą z dodatkową grzałka elektryczną.
W okresie zimowym kocioł ładuje taki zasobnik, a w okresie letnim też kocioł lub grzałka elektryczna.
Kiedy w ofercie pompy ciepła pojawia się zasobnik 250l czy 300l często widzę zdziwienie.
Po co? Jeszcze nigdy nie zabrakło nam ciepłej wody a nasz zasobnik płaszczowy to 140l.
Nie może zostać ten stary, albo nowy mniejszy? – nie może.
Znowu kłania się logika pracy.
Kiedy palimy w kotle węglowym, grzejemy równocześnie dom i cwu. Cały czas.
Jedna temperatura zasilania jaka idzie z kotła (50-60 stopni) jest odpowiednia dla grzejników i zasobnika ciepłej wody.
W okresie letnim grzałka w zasobniku również grzeje wodę cały czas. Powoli, ale stale.
Pompa ciepła tak nie działa. Nie może grzać równocześnie instalacji i wody użytkowej.
Przełącza się na zaworze i albo grzeje dom, albo ciepłą wodę, stosując temperatury zasilania odpowiednio do potrzeb.
Grzanie ciepłej wody to zazwyczaj 1-2 cykle na dobę. Stąd ilość wody w zasobniku musi być wystarczającą do następnego cyklu.
Za mały zasobnik skutkuje falującymi brakami wody i ciągłym przełączaniem się pompy ciepła woda/dom.

Próba przeniesienia 1:1 instalacji kotłowni na pompę ciepła, w skrajnym przypadku może skutkować.
przewymiarowaną i przepłaconą pompą, pracującą nieefektywnie
pompą, która nie jest w stanie podczas mrozów osiągnąć temperatur wyższych niż 55 stopni
skomplikowaną kotłownią – pompy, bufory
za małym zasobnikiem ciepłej wody

I niepotrzebnym stresem z tego powodu.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.