Duży dom, 430 m2 z basenem wewnętrznym. Koszt ogrzewania domu i basenu przy tej powierzchni jest nie mały. A do dyspozycji mamy tylko prąd. (paliwa stałe, propan, olej – odpadają). A więc pompa ciepła. Gruntowa? – niech będzie gruntowa. Ale brak miejsca na wymiennik poziomy. Koszt rozwiązania opartego na pompie gruntowej i odwiertach kształtował się następująco: Odwierty + pompa 12 kW – 50-60 tys zł Odwierty + pompa 17 kW – 70-80 tys zł Odwierty + pompa 22 kW – 90-100 tys zł Te dwie pierwsze pompy nieco za małe. Mimo, że budynek jest nowoczesny i bardzo ciepły, to i tak trzeba go będzie jakoś dogrzać. Ta ostatnia pompa, mocowo już dała by radę ogrzać budynek, ale cena robi swoje. Jednak maksymalne zapotrzebowanie na ciepło będzie tylko przez niewielką część sezonu. Klient zdecydował, że chce mieć mniejszą pompę ciepła, współpracującą z kominkiem, w którym podczas mrozów będzie regularnie palił i wspomagał instalację. Dodatkowo pompa ciepła i kominek mają wspomóc jeszcze przygotowanie wody użytkowej i ogrzewanie basenu znajdującego się wewnątrz budynku, a więc ogrzewanego w trybie całorocznym.
Dołożenie kominka z płaszczem wodnym do powyższych kwot, to kolejne 10-15 tys zł Po analizie kosztów i możliwych rozwiązań wybór padł na Althermę 16 kW oraz kominek o mocy 20 kW. Założenie jest następujące: przez większą część sezonu pracuje tylko pompa ciepła. Kiedy na pompie zacznie nam brakować mocy, konieczne będzie rozpoczęcie palenia w kominku. Tylko jak to wszystko połączyć do kupy, i do tego tak by działało bez udziału użytkownika? Kominek stwarza w połączeniu z pompami ciepła kilka problemów. Pracuje w układzie otwartym. Ma za wysoką temperaturę jak na podłogówkę. Ma za wysoką temperaturę jak na powrót pompy. Jest mało sterowalny. Nie można go po prostu wyłączyć. Trzeba zapewnić zrzut ciepła z kominka na wypadek awarii instalacji. W pierwszym momencie nasunęło się rozwiązanie oparte na buforze z wężownicą wodną zasilaną z kominka. Bufor pełniłby również funkcję sprzęgła hydraulicznego. Za buforem mielibyśmy obiegi ładujące cwu, ogrzewanie i basen. Ale po bufor w pompie ciepła i do tego sterowanej inwerterowo? Zależało nam na maksymalnym uproszczeniu instalacji. Klient nie chciał kolejnego „baniaka” w kotłowni i postanowiliśmy zrealizować układ przy pomocy wymienników płytowych. O zastosowaniu wymiennika zadecydowała jeszcze specyfika pompy ciepła, Althermy LT czyli problemy z pracą w układzie szeregowym z inną pompą obiegową. Pisałem o tym w tym artykule. Powstał więc układ jak na schemacie poniżej.
Pompa ciepła Altherma zasila instalację ogrzewania podłogowego poprzez wymiennik płytowy ogrzewania podłogowego zasilany kominkiem. Zadaniem tego wymiennika jest podbicie temperatury zasilania wody kierowanej na podłogówkę. Dodatkowo Altherma przygotowuje cwu w oryginalnym zasobniku Daikin. Kominek z płaszczem wodnym wyposażony jest we własną pompę obiegową i wymiennik pierwotny, który hydraulicznie rozdziela układ otwarty kominka od układu zamkniętego ogrzewania. Za wymiennikiem pierwotnym kominka mamy dwie dwie pompy. Pierwsza z nich kieruje wodę na wymiennik ogrzewania podłogowego. By nie przegrzać wody jaka idzie na instalację podłogówki, wymiennik i pompa zabezpieczone są zaworem ograniczenia temperatury powrotu z nastawą ręczną 30 do 50 stopni. Aktualnie mamy nastawę 40 stopni. Sezon zimowy pokaże jaką temperaturę będziemy utrzymywać. Druga pompa kieruje wodę na zasobnik cwu Daikina oraz wymiennik płytowy ogrzewania basenu. Za sterowanie układem pomp odpowiedzialny jest sterownik kominkowy. Po rozpaleniu kominka startują obie pompy. Jeśli w zasobniku nie jest osiągnięta temperatura nastawy cwu, to sterownik przełączy zawór trójdrożny na ładowanie zasobnika. Jeśli w zasobniku zostanie osiągnięta temperatura, to sterownik przełączy się na ładowanie wymiennika basenu. Zabezpieczony mamy w ten sposób zrzut ciepła z kominka, bez przegrzewu podłogówki. Za ogrzewanie basenu i podłogówki odpowiada jeszcze jeden zawór trójdrożny, regulowany ręcznie. (choć można go zautomatyzować) Dzięki niemu możemy grzać niezależnie tylko podłogówkę, tylko basen, lub oba te odbiory ciepła równolegle. W okresie letnim, wykorzystamy więc do grzania basenu tylko pompę ciepła. Pozostaje jeszcze pytanie, jak kominek ładuje zasobnik cwu z Daikina, skoro jest tam tylko jedna wężownica. W tym celu wykorzystaliśmy oryginalną opcję Daikina, tzw. solar kit. Jest to układ wymiennika płytowego z własną pompą obiegową przystosowany do współpracy z solarem. Jeśli na układzie solarnym czujnik temperatury stwierdzi dostatecznie wysoki parametr, to zasobnik ładowany jest z solara. A w naszym wypadku, ten wysoki parametr, czujnik rejestruje właśnie na obiegu kominkowym i zasobnik ładowany jest wtedy z kominka. Temperatura cwu w zasobniku mierzona jest za pomocą dwóch czujników. Jeden ze sterownika kominkowego, a drugi z Althermy. Jeśli w zasobniku jest za niska temperatura, a nie palimy w kominku, to Altherma uruchomi swój zawór trójdrożny i przejdzie w tryb cwu. Warto dodać, że w Althermie mamy jeszcze dwustopniową nagrzewnicę back-up 9 kW. Na wypadek awarii kominka czy przy braku drewna, mamy do dyspozycji 9 kW mocy grzewczej. W nastawach serwisowych, pozwolenie na włączanie się grzałki jest ustawione poniżej -6 stopni. Grzałka poniżej tej temperatury może się włączyć, ale nie musi. Jeśli ciepło do układu dostarczy kominek, to grzałka się nie włączy. A jeśli np. w nocy kominek wygaśnie, bo nie będzie nam się chciało do niego dokładać drewna, to Altherma nie będzie mogła osiągnąć temperatury nastawy wynikającej z krzywej grzewczej i uruchomi najpierw pierwszy, a potem drugi stopień grzałki. Tak więc zarówno latem jak i zimą mamy zapewnione ogrzewanie domu, ogrzewanie basenu oraz przygotowanie cwu. Przy braku mocy na pompie ciepła, wystarczy, że rozpalimy kominek, a układ automatycznie odbierze z niego ciepło i przeniesie do naszych punktów odbioru. Bez kominka, Altherma uruchomi grzałkę. Komfort i wygoda.
A poniżej kilka zdjęć z montażu i rozruchu tej instalacji. Tak wygląda kotłownia w całości.
Tutaj poszczególne elementy.
I na koniec jeszcze ciekawe rozwiązanie jakie mieliśmy możliwość zastosować. Ze względu na wielkość domu i konieczność wentylowania basenu, zastosowana centrala wentylacyjna Daikin’a VAM ma wydatek prawie 1000 m3/h. Szkoda byłoby zmarnować taką ilość ciepłego przecież powietrza, gdyż jego temperatura będzie zawsze powyżej 0 stopni. Dlatego też, powietrze po opuszczeniu centrali kierowane jest na tył agregatu pompy ciepła. Podnosimy więc w jakiś sposób nieznacznie COP układu.
Mimo więc ograniczonej mocy typoszeregu Althermy do 16 kW, można zaadaptować ją nawet do dużych instalacji.
Potrzeby klientów są dla nas wyzwaniem :))))
PS
Ponieważ dość dużo mam zapytań o sam kominek (bez basenu) więc poniżej zamieszczam taki schemat.
Pingback: Pompa ciepła i kominek z płaszczem wodnym - uwagi odnośnie montażu i eksploatacji | OWK czyli HVAC po polsku
Witam. Budujȩ właśnie na papierze taki układ na Althermie ale z kominkiem zamkniȩtym. Nie wiem jeszcze co z połączeniami, które wg dokumentacji powinny być zrealizowane – pomiȩdzy solarkitem a sterownikiem i zespołem pompowym solarów (których przecież nie bȩdzie). Czy te połączenia są wymagane do pracy układu, czy to jest sygnał cyfrowy czy zwykłe dwustany lub analogi?
Trudno mi tutaj się odnieść. Sygnały są typu on/off. W instrukcji obsługi i montażu EKSOLHW jest wszystko opisane. Łącznie z konfiguracją płytki EKRP. Nie zamieszczę tutaj całej instrukcji 🙂
Wow, wymagania niezłe. Budżet klient napewno ma ogromny 🙂 Ale nic tylko się cieszyć z tak wielkiego projektu, aby tylko klient nie był marudny i nie wymyślał w trakcie 🙂
Ciekawi mnie dlaczego jednak system bez bufora. Będę budował dom o podobnych założeniach z tym że 130 mkw i bez basenu. Wydaje mi się, że warto magazynować energię w buforze z kominka w którym pali się okazjonalnie, potem żeby ją odzyskać.
Temat przerabiany od lat. Proszę wziąć do ręki kartkę ołówek i policzyć ile ciepła zgromadzi Pan w buforze – jak długo będzie go Pan ładował, jaka objętość bufora, jaka temperatura, jak długo to ciepło Pan wykorzysta. Odpowiedź przyjdzie sama. No i ten wpis https://blog.karbon.com.pl/pc-powietrzna/pompa-ciepla-i-kominek-z-plaszczem-wodnym-uwagi-odnosnie-montazu-i-eksploatacji/