Uruchomienie pompy ciepła Altherma w okresie zimowym

W ubiegłych miesiącach mieliśmy szereg rozruchów powietrznych pomp ciepła Altherma przy niskich temperaturach zewnętrznych.  Rozruch taki jest dość specyficzny z uwagi na ograniczenia temperaturowe Altherm oraz sam sposób doboru mocy pomp ciepła.
Wnioski są dość jednoznaczne – rozruch systemu kosztuje.

 

Warto spojrzeć na graniczne temperatury pracy
 

 

Np. dla małej Althermy z podanych wykresów wynika (najnowsze dane), że do osiągnięcia temperatury na wylocie +30 stopni, Altherma pracuje na grzałce backup.

Dla dużych Altherm jest to +18 o ile nastawa wynosi ponad 25 stopni.
W przypadku małej Althermy jest chyba błąd na wykresie, bo z praktyki wiemy, że pompa startuje przy +25 stopniach.
Tak czy inaczej, przy mrozach i temperaturach w budynku bliskich 0 stopni, układ trzeba rozgrzać.

Wyobraźmy sobie budynek 150-170 m2, zapotrzebowanie 8-9 kW. Budynek w trakcie wykończeń, nie do końca ocieplony na poddaszu, tyle co po tynkach i wylewkach, ekipy biegają tam i z powrotem. Za oknem kilkunastostopniowy mróz. A tutaj trzeba grzać.
Wszystkie oczy zwrócone na nas – inwestor, fachowcy od wykończeń, elektryk- każdy pyta kiedy będzie ciepło.

W przeciętnej instalacji podłogowej w domu o tej wielkości mamy ok. 200 litrów wody.
By ogrzać taką masę wody o dt 20 stopni (np. z +5 do +25 stopni) z wzoru Q = m x c x dt otrzymamy ok. 5 kwh (4,6 kWh).
Czyli źródło ciepła o mocy ok. 5 kW powinno poradzić z tym sobie w 1 godzinę.
Dokładnie taką moc, czyli 4,6 kW, ma Altherma 8 kW, przy 15 stopniowym mrozie.
Ale czy to wystarczy?

Oprócz podgrzania samej masy wody w instalacji, potrzebujemy jeszcze pokryć straty ciepła przez przenikanie oraz ogrzać mury, posadzki i elementy konstrukcyjne. A pojemność cieplna wilgotnych i wychłodzonych ścian jest ogromna, zwłaszcza, że bardzo duża część ciepła idzie na odparowanie z nich wody.
Mimo, że w środku mamy trochę ponad 0 (a nie +20 stopni), to strata cieplna takiego nie do końca ocieplonego budynku jest na poziomie co najmniej 5-6 kW jak nie więcej.

Jednym słowem, to co nasza pompa włoży do budynku, najpierw pójdzie w wygrzanie murów, a potem przez nie ucieknie.

Nie ma szans by rozgrzać taki budynek i utrzymać temperaturę bez udziału grzałki back-up.
Do temperatury +25 system pracuje na samej grzałce, a dopiero powyżej tej temperatury wystartuje pompa (przy dużych Althermach +18 stopni).
W grudniu mieliśmy uruchomione 3 małe pompy z grzałką back-up 6 kW i sprawiło nam to nie lada problem.
Grzałka pracuje, mijają godziny, a temperatura prawie wcale nie rośnie. Musieliśmy ograniczyć ilość czynnych obiegów by w miarę szybko podnieść temperaturę zasilania i pozwolić na start sprężarki, a następnie kolejno włączać je do pracy, utrzymując zasilanie powyżej +25 stopni. A godziny (a nawet dni) płynęły nieubłaganie.

Ale to nie koniec problemu. Rozruch i wygrzewanie posadzki musi trwać powoli.
Dla tradycyjnych wylewek 2-3 tygodnie. Nawet jeśli wyeliminujemy straty, to nie możemy podać na posadzkę od razu 35-40 stopni. Tak więc przez co najmniej tydzień pracujemy na samej grzałce back-up.

Kiedy wygrzaliśmy już posadzkę i odparowała z niej wilgoć, to nie każdy dla potrzeb prac wykończeniowych będzie utrzymywał w budynku temperaturę 20 stopni i wyższą.
Z punktu widzenia kieszeni inwestora i zdrowia wykonawców w zupełności wystarczy kilkanaście stopni.
Ale temperatura +15 w budynku, to zasilanie na poziomie +20. I znowu mamy tą grzałkę.
Pewny rozwiązaniem jest grzanie jednej kondygnacji na wyższej temperaturze i niskim biegu pompy obiegowej

Próba ograniczania grzałki za pomocą temperatury równowagi zadziała tylko do pewnego momentu. Jeśli strata ciepła będzie większa niż moc pompy ciepła w danej temperaturze zewnętrznej, to zasilanie zacznie nam spadać.
I albo zatrzyma się powyżej tych +25, dając jakąś temperaturę wynikową w pomieszczeniach (i wtedy pracuje pompa), albo spadnie poniżej i wtedy znowu włączy się grzałka.

Jeśli w ogóle wyłączymy grzałkę, to pompa obiegowa będzie mieliła tylko wodę, bo niska temperatura nie pozwoli na start sprężarki.
A jak długo będzie mieliła? – Aż nie zamarznie.

Tak więc rozruch w zimowy mroźny dzień powoduje, że na pracę pompy ciepła poniżej punktu równowagi, (czyli tą najbardziej kosztowną, bo z równoległą pracą grzałki), nakłada się rozgrzanie wyziębionego, niezamieszkanego, wilgotnego, często nie do końca ocieplonego budynku.
Budynku do którego ekipy niefrasobliwych fachowców mają zwyczaj wchodzić jak do stodoły. (przecież nie one ten rachunek zapłacą)

Dlaczego więc nie mamy zapasu mocy?
Pompy ciepła gruntowe on/off dobieramy jako 70-80% zapotrzebowania szczytowego.
Pompy powietrzne, sterowane inverterowo dobieramy na styk.
I tak robimy z Althermą, zwłaszcza wtedy, kiedy jesteśmy na granicy małego i dużego typoszeregu, a różnica w kosztach zakupu wynosi ponad 10 tys zł.
Pompa ciepła to nie kocioł gazowy z zapasem mocy. Kocioł, który trudno jest aktualnie kupić poniżej 12 kW.
A przeważnie w domach mamy kotły 18-20-24 kW i więcej, gdyż przewymiarowanie kotła z modulacją mocy ma nie wielki wpływ na koszty eksploatacji, a różnice w cenie zakupu są praktycznie żadne.
Do tego moc kotła i jej zapas nie są uzależnione od temperatury zewnętrznej co pozwala rozgrzać budynek o wiele szybciej.
Jak więc pompa poradzi sobie w sezonie grzewczym, skoro nie potrafi rozgrzać budynku już na starcie?
Poradzi sobie, poradzi. Tylko przy rozruchu wymaga to znacznie więcej czasu.

Podczas normalnej eksploatacji, budynek wchodzi w sezon zimowy ze stałą temperaturą, a począwszy od pierwszych chłodnych dni jest stale dogrzewany.
W sezonie, w zamieszkanym budynku pompa pokonuje tylko straty ciepła przez przenikanie (i ewentualnie wentylację). Budynek jest szczelny, a straty są częściowo kompensowane przez zyski ciepła bytowe (oświetlenie, gotowanie, domownicy).
Przy rozruchu pompa ciepła pozostaje na placu boju sama z grzałką back-up.

Ukoronowaniem tego wszystkiego jest taryfa budowlana, która poza nazwą, nie wiele ma wspólnego z zaplanowaną przez nas taryfą nocną/dzienną.

Pierwsza faktura i pojawia się widmo najczarniejszego scenariusza.
Przez głowę przelatują twarze wszystkich sąsiadów z kotłami węglowymi, którzy pukali się w głowę ze słowami, że będziesz marznął i za prąd się nie wypłacisz.
O rodzinie bliższej i dalszej czy też żonie, którą przekonywaliśmy do pompy ciepła, już nie ma nawet co wspominać.

Ale nie jest tak źle 🙂
Po prostu rozruch instalacji ogrzewania opartej na powietrznej pompie ciepła ma taką, a nie inną specyfikę. Trochę jeszcze da popalić pierwszy sezon.

A jak podrożeje ekowęgiel, to będziemy mogli wietrzyć budynek, otwierając okna od strony sąsiadów, dając przy tym odpoczynek naszej centrali wentylacyjnej 🙂

 

12 myśli w temacie “Uruchomienie pompy ciepła Altherma w okresie zimowym

  1. jr

    Rozruch, rozruchem, ale fakt że pompa ciepła grzeje dopiero od 30 stopni niepokoi mnie. Przecież grzejemy tylko do 35, więc jeśli w okresie przejściowym (wiosna/jesień) w dzień będzie cieplej i do ogrzania budynku wystarczą zyski wewnętrzne, to nie będzie potrzeby podgrzewania wody w instalacji i jej temperatura spadnie poniżej 30 stopni. Włączy się w nocy na grzałce!? A po np. wyjezdzie na kilka dni na urlop (i utrzymywaniu w domu powiedzmy 15 stopni) znów będzie grzałka? Trochę to niepokojące, bo sądziłem że ta temperatura graniczna jest tak bliżej 15 stopni a nie 30.

    Odpowiedz
  2. Adrian Teliżyn Autor wpisu

    Na wykresie jest moim zdaniem błąd. Nawet jest pewien. We wcześniejszych modelach serii A było to +25. Z dokumentacji serwisowej wynika, że temperatura mierzona jest na zasilaniu. Ale na nowym modelu sprawdzaliśmy to praktycznie wypinając czujniki oraz mierząc i zadając różne temperatury. Pompa startowała kiedy na powrocie pojawiało się +18 do + 20 stopni, a na zasilaniu było ok. 23-25 stopni. Co ciekawe , za start nie odpowiada tylko jeden pomiar na zasilaniu. Również powrót. 

    Odpowiedz
  3. jr

    Choc z drugiej strony tam jest powtórzony ten obrazek z temp. 25 (tylko że ładniejszy, niebiesko-biały 🙂 ). Ale czy to nie jest tak, że po ustawieniu w ustawieniach < 25 st. ogrzewanie jest robione całe grzałką ale jeśli ustawiamy temp. zasilania np. na 35 st. to już normalnie od 15 do 35 jedzie pompa ciepła? Pewnie chodzi o to aby dla małego podgrzewania o dt < 10 nie angażować pompy, bo szkoda ją zużywać.

    Odpowiedz
  4. Adrian Teliżyn Autor wpisu

    Praktycznie sprawdzone. Jeśli mamy poniżej 18-20 na powrocie nie pracuje pompa tylko grzałka. Dopiero powyżej tej temperatury włącza się pompa. Tej nieścisłości pomiędzy +25 a +30 jaka mamy na wykresie, nie udało mi się wyjaśnić.

    Odpowiedz
  5. Adrian Teliżyn Autor wpisu

    W kwietniowym Magazynie Instalatora ukazał się artykuł "Ciepło z pionu".

    Tutaj link do pierwszej strony tego artykułu.

    Wg autora, łączne zapotrzebowanie na ciepło związane z rozruchem instalacji i suszeniem murów (w szczególności podłogówki) i ogrzewaniem  może być 3 krotnie wyższe niż zapotrzebowanie na ogrzewanie, tego samego, suchego już budynku. Przyznam, że ta proporcja była dla mnie zaskoczeniem.

    Niestety. Rozruch i pierwszy sezon kosztują.

    Odpowiedz
  6. jr

    Czy dobrze myślę, że ten koszt będzie niższy przy zastosowaniu wentylacji z odzyskiem ciepła? Skoro do wyciągnięcia wilgoci musimy zwiększyć strumień wentylacji, to główne straty będą na podgrzanie większej ilości powietrza. Rekuperacja powinna sporo tu oszczędzić. Może więcej procentowo niż przy normalnej pracy.
    A szkoda przy okazji, że redaktor nie pokusił się o porównanie ile to jest "w szczególności wylewka podłogówki" a ile ściany. To by pokazało o ile mniej wysusza się dom drewniany od murowanego. A tak, to mi ciężko powiedzieć na co się przygotowywać w pierwszy sezon.
    I z tego wynika też, że najlepiej kończyć budowę wczesnym latem i przez lato korzystać z "naturalnego suszenia". A mnie wypadnie to chyba wczesną zimą 🙁

    Odpowiedz
  7. Adrian Teliżyn Autor wpisu

    Zgadza się. Samo grzanie nic nie da, bo w pewnym momencie osiągniemy wilgotność względną 100% i jeśli nie wymienimy powietrza na suche i świeże, to para zacznie nam wykraplać się na szybach.

    A im więcej odzyskamy tego ciepła przy wymianie powietrza,  tym lepiej.

    No i suszenie latem jest za darmo 🙂

    Odpowiedz
  8. Bogdan

    Nigdzie wśród opracowań nie mogę znaleźć żadnego wyjaśnienia dlaczego przy 17 kW (rozumię , że to moc silnika pompy ciepła) przy rozruchu łagodnym żąda się bezpiecznika C63A.  Aby zamówić moc do takiego bezpiecznika trzeba zawrzeć umowę na 39 kW. Wybaczcie –  ale to czyste bankructwo przy obecnych taryfach opłat. Szkoła – taryfa C11 lub C12  i kilkanaście tysięcy co roku w plecy tej biednej szkoły lub UG. Wszędzie podają moce, ale na co dokładniwe w pompie one są potrzebne  – nic na ten temat. Może tą drogą dowiem się coś więcej.  Pompa ciepła SI 75 TE   

    Odpowiedz
    1. Adrian Teliżyn Autor wpisu

      Z symbolu wynika, że to pompa Dimplexa. Zakładam, że nie kupiłeś jej na targu, więc najlepszym źródłem będzie sprzedawca/producent. 

      Masz spreżrakę on/off. To nie inverter, który powoli sie rozkręca. Z tym łagodnym rozruchem (tzw. soft start) jest różnie. Łagodny a łagodny to nie zawsze to samo. Jest to kwestia charakterystyki sprężarki. Np. ze soft startem masz 63A, a bez miałbyś 100A. Prąd rozruchu w sprężarkach może kilkukrotnie przewyższać prąd znamionowy. Tak więc uderzaj do producenta.

       

      Odpowiedz

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany.