Hybrydowa pompa ciepła Daikin Altherma

Przyszedł w końcu czas, by zaprezentować, zapowiadaną już hybrydową pompę ciepła Daikin Altherma Hybrid Heat Pump.

Czekaliśmy na nią dość długo, ale w końcu urządzenie do nas dotarło i… chyba zrobi małą rewolucję na rynku. 

 

Hybrydowa pompa ciepła weszła na rynki Europy zachodniej w 2013 roku, o czym zresztą wstępnie już pisałem w końcówce ub. roku. Nasz skromny rynek musiał niestety nieco poczekać.
 
Czym jest hybrydowa Altherma? 
To nic innego jak 2w1, a więc klasyczna pompa ciepła powietrze/woda oraz gazowy kondensacyjny kocioł grzewczy, połączone „sprytnie” razem. I właśnie owo „sprytnie”, stanowi tutaj główny atut tej pompy, bo na „sprytnie” składa się nie tylko samo fizyczne połączenie obu modułów, ale także logika ich wspólnego sterowania.
Zacznijmy jednak od samego połączenia.
 
Moduł pompy ciepła
Moduł pompy ciepła to wiszący hydrobox (czyli jednostka wewnętrzna) w wersji tylko grzewczej lub grzewczo-chłodzącej, współpracująca z dwoma wielkościami agregatu pompy ciepła typowej Althermy z małego typoszeregu, a więc 4-ki i 8-ki.
Nominalnie to 4 kW i 7,4 kW mocy grzewczej. 
4-ka występuje tylko w konfiguracji grzewczej, natomiast 8-ka może zarówno tylko grzewcza, jak i grzewczo-chłodząca.
Warto tutaj pamiętać, że np. 8-ka utrzymuje tą moc nominalną do -2 stopni.
Jak to wygląda?
 
Hydrobox przyjeżdża w płaskiej paczce, która od razu wskazuje na jego wymiary.
Głębokość hydroboksu to niecałe 17cm, a pozostałe wymiary odpowiadają typowym kotłom wiszącym, tj. 90 x 45 cm.
 
Paczki Althermy hybrydowej
 
Hybryda - Moduł hydrobox w paczce
 
Razem z hydroboksem otrzymujemy również oryginalną polską instrukcję instalacji i obsługi. (To pewna nowość, bo polskie instrukcje do Altherm są tylko w wersji elektronicznej)
 
Hybryda instrukcja obsługi
 
Mimo tak małej głębokości, hydroboks to nie tylko moduł samej pompy ciepła, ale i serce hydrauliczne całego układu hybrydowego.
Tutaj znajduje się wspólna pompa obiegowa, zawór trójdrożny oraz automatyka systemu.
 
Altherma hybryda wnętrze hydroboksu
 
Altherma hybryda wnętrze hydroboksu
 
Hydroboks montujemy na ścianie jako pierwszy, na dołączonej listwie montażowej, którą kotwimy do ściany.
 
Altherma hybryda hydroboks 1
 
Altherma hybryda hydroboks 2
 
Na temat działania hydroboksu pompy ciepła nie ma chyba sensu pisać. Typowa PC PW.
Podobnie z agregatem zewnętrznym; to ten sam z Althermy.
Odróżnia go jedynie literka w nazewnictwie i zamiast ERLQ08CV3 mamy EVLQ08CV3
Ciekawszy natomiast jest kocioł.
 
Moduł kotła kondensacyjnego
Drugi element hybrydowej pompy ciepła Altherma to kondensacyjny kocioł gazowy z głęboką modulacją mocy od 7,6 kW do prawie 27 kW na ogrzewaniu i do 33 kW na wodzie użytkowej.
Kocioł ma tą samą szerokość co hydroboks. Jest tylko nieco krótszy – 71 cm, a jego głębokość to 24 cm. 
Modulacja mocy i sprawność kotła 107%, plasuje go na górnej półce, ale jest jeszcze jeden element, który odróżnia go od konkurencji – to sprawność 105% podczas przygotowania wody użytkowej. Warto to szerzej przedstawić.
 
W typowym kotle gazowym cwu przygotowywana jest pośrednio.
Jeśli jest to kocioł dwufunkcyjny, to zazwyczaj wyposażony jest w wymiennik płytowy. Odkręcając kurek z ciepłą wodą uruchamiamy zawór trójdrożny i kocioł zaczyna pracować na wymiennik płytowy. Po drugiej stronie wymiennika mamy naszą wodę z sieci.
 
przygotowanie cwu standard
 
By zapewnić w tym układzie sensowne temperatury na cwu (40-50 stopni) i sensowny przepływ (8-12 l/min), kocioł musi pracować z dość wysokim zasilaniem i powrotem 80/60.
 
przygotowanie cwu standard 1
 
Niestety przy takich parametrach kocioł już nie kondensuje, bo temperatura powrotu jest zbyt wysoka i działa jak zwykły kocioł gazowy (nie kondensacyjny)
Podobnie sytuacja wygląda z kondensacyjny kotłem jednofunkcyjnym i zasobnikiem.
Tutaj również mamy wymiennik rurowy w postaci wężownicy zanurzonej w zasobniku.
I przy typowych objętościach zasobników stosowanych w kotłach gazowych (120-150l) oraz nastawach rzędu 60 stopni, sytuacja jest analogiczna.
Przy tym sposobie przygotowania cwu konieczna jest jeszcze praca pompy obiegowej, która goni wodę kotłową przez zasobnik płytowy lub wężownicę cwu.
 
W hybrydowej pompie ciepła Altherma cwu może być przygotowywana na dwa sposoby.
 
Pierwszy sposób, to bezpośredni podgrzew w trybie kotła dwufunkcyjnego dzięki ciekawej konstrukcji podwójnego bezpośredniego wymiennika ciepła.
Jeden wymiennik odpowiada za ogrzewanie, a drugi za cwu.
 
Altherma hybryda 2 wymienniki ciepła
 
Odkręcając kurek z ciepłą wodą, zimna trafia bezpośrednio na wymiennik spalin w kotle, dzięki czemu zapewniona jest nadal wysoka kondensacja w trybie przygotowania cwu i niepotrzebna jest praca pompy obiegowej. Przy dt 50 Altherma osiąga wówczas przepływ 9 l/min, a przy dt 35 stopni – prawie 13 l/min
 
Hybryda Altherma schemat cwu
 
Drugi sposób przygotowania cwu – to buforowy zasobnik ciepła analogiczny jak w jednostkach pomp ciepła Rotex. I tutaj pewne wyjasnienie, bo pojawiły się pytania w komentarzach
Z informacji uzyskanych od producenta wynika, że niezależnie od tego czy mamu zasobnik buforowy, czy nie mamy, to cwu przygotowywana jest tylko przez kocioł gazowy. I jest to dla mnie zaskoczeniem.
Możliwy jest preheating, a więc dogrzew cwu wodą powracająca z instalacji jeśli zastosujemy zasobnik buforowy z wężownicą biwalentną. Schemat takiego rozwiązani poniżej.
 
Co ciekawe, cwu może być przygotowywana niezależnie od ogrzewania. System może pracować w trybie pompy ciepła na ogrzewanie budynku z jednoczesnym przygotowaniem cwu w trybie kotła kondensacyjnego.
 
A tak to wygląda na żywo
 
Hybryda Altherma moduł kotła
 
Altherma hybryda moduł kotła
 
 
Kondensacyjny kocioł gazowy nakładamy niejako na wiszący już hydroboks i łączymy go hydraulicznie z całym systemem.
Montaż jest naprawdę prosty i wygodny.
Z hydroboksu wystają w górę takie dwie fajki, na które zakładamy dostarczone koneksy śrubowe.
Co istotne – zarówno fajki łączące hydroboks z kotłem jak i wyjścia na instalację c.o. wraz z wyprowadzeniem zaworu trójdrożnego są na takich ruchomych przegubowych połączeniach zaciskowych. Dopasowanie jest więc bardzo proste.
 
Hybryda Altherma przeguby hydroboksu
 
Altherma hybryda koneksy
 
Kocioł wskakuje nam na listwę montażową hydroboksu, połączenia wpadają w koneksy i montaż hybrydy mamy gotowy.
 
Altherma hybryda 1
 
Altherma hybryda 2
 
Altherma hybryda 3
 
Altherma hybryda 4
 
Producent dość dobrze przygotował się do wejścia na rynek z hybrydową Althermą. W ofercie jest szereg elementów odprowadzenia spalin, które pozwalają dostosować Althermę do dowolnego systemu odprowadzania spalin.
Poniżej jedna z 3 stron akcesorii
 
Altherma hybryda akcesoria
 
Hybryda Altherma spaliny
 
Razem z hybrydą dostajemy nawet syfon odprowadzenia kondensatu.
 
Altherma hybryda syfon kondensatu
 
A tak wygląda zmontowana hybrydowa pompa ciepła Altherma.
 
Altherma hybryda 5
 
Altherma hybryda 6
 
Altherma hybryda 7
 
 
Na pewno nasuwają się pytania jak to działa, czy takie rozwiązanie ma sens i czy to się w ogóle opłaca. Tym bardziej, że panuje u nas silne przekonanie, że dostęp do gazu wyklucza pompę ciepła.
Czyżby projektanci  i producent zupełnie rozminęli się z rynkiem i jego potrzebami?
Przypuszczam, że wręcz przeciwnie i hybryda obejmie swoją część rynku.
 
Koncepcja hybrydy wynika z charakterystyki pracy powietrznej pompy ciepła, potrzeb rynku oraz czekających nas uwarunkowań prawnych i wymogów stawianym budynkom w kwestii udziału energii z OZE. 
Jeśli chodzi o charakterystykę pracy, to warto przypomnieć sobie ten opis i zawarty w nim rysunek.
Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej, spada moc pompy ciepła i w  tzw. punkcie równowagi, zrównuje się z zapotrzebowaniem na moc grzewczą budynku.
Poniżej tego punktu, pompa ciepła dobiera brakującą moc grzewczą z grzałki backup, a cały system wymiarujemy w ten sposób, by udział grzałki ograniczyć do kilku czy góra kilkunastu % w skali sezonu.
Od razu więc nasuwa się sugestia by elektryczną grzałkę backup, zastąpić nagrzewnicą gazową, a system zwymiarować nie pod kątem mimimalizacji pracy grzałki, a pod kątem optymalizacji kosztów eksploatacji i inwestycji.
Jak to zrobić przy tak zróżnicowanych potrzebach rynku?
 
Mamy przecież domy jednorodzinne, zarówno nowe jak i modernizowane, z zapotrzebowaniem od kilku do 30 kW.
W budynkach tych mamy cały przekrój możliwych instalacji, od podłogówki począwszy, idąc przez ogrzewania ścienne, fancoile, grzejniki konwektorowe, a na tradycyjnych grzejnikach żeberkowych kończąc.
Budynki te wymagają nie tylko ogrzewania, ale często i chłodzenia. Może nie zawsze w całości, ale przynajmniej w wybranych pomieszczeniach.
Stawki za energię elektryczną i gazową są zróżnicowane nie tylko na terenie jednego kraju, ale całej Unii Europejskiej.
Na koniec – przepisy wymagają coraz większego udziału wykorzystania energii z OZE w nowo budowanych budynkach.
W jaki sposób to wszystko optymalizować w jednym urządzeniu?
Wygląda na to, że Altherma hybrydowa to potrafi i tutaj pojawia się drugi element tego "sprytnego" połączenia, czyli automatyka.
 
Hybryda pracuje w trzech trybach. 
W trybie pompy ciepła (pracuje tylko pompa ciepła), w trybie hybrydowym (pompa ciepła pracuje równolegle z kotłem gazowym) oraz w trybie kotła gazowego, kiedy pracuje tylko kocioł.
Na te tryby możemy nałożyć konfigurację ekonomiczną lub ekologiczną.
W tej pierwszej, w zależności od wymaganych nastaw oraz wprowadzonych stawek za energię elektryczną i energię gazową (cena kwh za prąd w jednej lub dwóch taryfach oraz cena za 1 kwh ciepła pozyskaną z gazu), system automatycznie oblicza opłacalność i wybiera tryb pracy, który zapewni najmniejsze koszty eksploatacji.
Wybór trybu nie jest sztywny, ale zależy od odpowiedzi instalacji, gdyż w trybie hybrydowym, Altherma dzięki płynnie sterowanemu zaworowi mieszającemu, inverterowi pompy ciepła oraz modulacji mocy kotła, będzie pracowała w trybie pompy ciepła, dobierając z gazu tylko tyle… ile się opłaca. Wiadomo, że przez większość sezonu grzewczego, koszt pozyskania 1 kwh ciepła z pompy ciepła jest niższy niż w przypadku pozyskania go z gazu.
Natomiast w konfiguracji ekologicznej, w zależności od wprowadzonego udziału energii pierwotnej, system tak bedzie sterował trybami pracy by uzyskać jak najniższą emisję CO2.
 
Dla kogo jest hybryda?
Dla każdego modernizowanego budynku z instalacją zasilaną kotłem gazowym w celu zmniejszenia kosztów eksploatacji.
Dla nowych budynków, gdzie nie ma problemu z dostępem do gazu, a szczególnie tych większych, z zapotrzebowaniem od 10 do 30 kW, także w celu zmniejszenia kosztów eksploatacji.
Dla budynków, które oprócz grzania, wymagają też chłodzenia. Moc chłodnicza na poziomie 7 kW pozwala sklimatyzować w typowym domu salon i 2-3 sypialnie.
 
Analiza ekonomiczna i dobór systemu to temat na oddzielny wpis i postaram się go zamieścić na blogu w najbliższych tygodniach.
Ale muszę przyznać, że producent pozytywnie zaskoczył mnie ceną nowej hybrydy.
 
Jeśli mówimy o cenach katalogowych (choć realne uzyskiwane na rynku są zdecydowanie niższe), to tradycyjna Altherma np. 8-ka (jak to zabrzmiało – tradycyjna), grzewczo-chłodząca, z wbudowanym zasobnikiem cwu 260l, kosztuje 27.490, 00 zł netto. Altherma 11-ka to już kwota 37.330,00 zł netto
 
Tymczasem hybrydowa Altherma grzewczo-chłodząca, z pompą ciepła 8kW i kotłem gazowym 7,6-33 kW (cwu przepływowo), a wiec 2w1 –  kosztuje katalogowo 26.160,00 zł netto.
Warto?
 
Tutaj zamieszczam link do ministrony producenta z opisem działania oraz kalkulatorem oszczędności jakie daje hybrydowa pompa ciepła.
Możemy wybrać lokalizację instalacji (wybrane kraje europejskie), wprowadzić stawki za energię elektryczną i gazową oraz dotychczasowe zużycie energii w kWh, by otrzymać oszczędności z tytułu zastosowania hybrydowej pompy ciepła. Jeśli nie znamy zużycia, symulator określi je za nas na podstawie typu budynku, metrażu i ilości osób korzystających z cwu.
 
 
 
 
Altherma hybryda 8