Pompy ciepła

Rozsądne planowanie

Pompa ciepa dom energooszczedny

Ogrzewanie, chłodzenie,  ciepła woda i wentylacja w jednym systemie

To, co kiedyś przez długi czas było w sferze marzeń, dziś już dawno jest rzeczywistością. Pompa ciepła pozwala uniezależnić się od kształtowania się cen gazu oraz oleju. Długofalowo będzie to wielką korzyścią ekonomiczną. Pompa ciepła jest wyraźnie najwydajniejszym i najtańszym systemem ogrzewania. Dlatego też znajduje coraz szersze zastosowanie. Jest wiele sposobów wykorzystania zakumulowanej w przyrodzie energii. Techniczna zasada działania pompy ciepła jest taka sama, jak w przypadku lodówek. Firma WATERKOTTE zaprojektowała wydajne pompy ciepła, korzystające z każdego naturalnego źródła ciepła, czyli ziemi, powietrza i wody gruntowej. Urządzenia te pobierają energię cieplną ze źródła i przenoszą ją do budynku. W zależności od pory roku i głębokości temperatury gruntu mogą się wahać w przedziale od 4 do 8ºC. Przy głębokościach powyżej 15m ustają ruchy termiczne gruntu zależne od pory roku, a temperatura jest stała w granicach 8-10ºC.

Zasady rozsądnego planowana:

1.
Zapotrzebowanie na energię
Ustalamy rodzaj budynku i jego zapotrzebowanie na energię, a tym izolacyjne
2.Funkcja pompy
Przed wyborem pompy należy też określić, jakie funkcje ma ona spełniać. Na pewno ma zapewnić ogrzewanie, ale może również dostarczać ciepłą wodę, a latem też chłodzić. Ta decyzja powinna być starannie przemyślana. Możliwość dwojakiego wykorzystywania pompy ciepła do ogrzewania i do chłodzenia powinniśmy przewidzieć już w fazie projektowej. Wybór takiej opcji będzie bowiem wpływał na decyzje dotyczące wyboru konkretnego rodzaju pompy ciepła i automatyki sterującej instalacją. Gdy pompa ciepła jest już kupiona, a instalacja wykonana, możliwości są bardzo ograniczone, a często na tym etapie realizacja funkcji chłodzenia jest już niemożliwa. Należy sprawdzić w jaki sposób pozyskiwania ciepła przez pompę pozwoli nasza działka: czy na wymiennik gruntowy poziomy, czy pionowy, a może będziemy mogli skorzystać tylko z pompy czerpiącej ciepło z powietrza. Kolejny krok to ustalenie rodzaju wentylacji – warto wybrać mechaniczną z odzyskiem ciepła. Jeśli nie będziemy korzystać z kotła i wentylacji grawitacyjnej, wówczas nie ma potrzeby budowania kominów spalinowych i wentylacyjnych oraz kotłowni. Trzeba jednak przewidzieć miejsce na pompę ciepła i zasobnik ciepłej wody oraz rekuperator. Można je lokalizować w pomieszczeniach, które będą pełnić także inne funkcje gospodarcze.
3. Instalacja grzewcza
Ustalamy jakie będą w budynku instalacje grzewcze. Dla pomp ciepła najkorzystniejsze jest ogrzewanie podłogowe, ogrzewanie i chłodzenie sufitowe lub ścienne.
Źródło ciepła:
Ziemia

Sonda ziemna
Przez pionowe otwory głęboko do ziemi wprowadza się sondy ziemne. Umożliwia to wydajne pozyskiwanie energii cieplnej z głębszych warstw ziemi za pomocą instalacji geotermalnej. Głębokość wiercenia zależy od jakości gleby oraz zapotrzebowania cieplnego.

Kolektor poziomy
Kolektory powierzchniowe układa się poziomo na głębokości ok. 1,20 m. Zakumulowaną w ziemi energię czerpią one za pomocą rozmieszczonych na dużej powierzchni rur z tworzywa sztucznego. Potrzebna powierzchnia dla jednego kolektora poziomego zależy od zapotrzebowania cieplnego i zwykle jest dość duża.

Kolektor pionowy
Ułożenie kolektorów powierzchniowych w pionie wymaga znacznie mniej miejsca, aniżeli w przypadku kolektora poziomego. Za to kolektory sięgają głębokości do 3,20 m. Ich instalacja nie wymaga zezwolenia na terenie Polski.

Woda gruntowaWykorzystanie zakumulowanej w wodzie gruntowej energii cieplnej jest wyjątkowo efektywne. Rozwiązanie takie jest możliwe jednak tylko wówczas, gdy są spełnione wymagane warunki geologiczne. Instalacja studni zapewnia niezbędny dostęp do wody gruntowej.
PowietrzeInstalacja powietrznej pompy ciepła w postaci samej jednostki zewnętrznej jest wyjątkowo tania. Nie wymaga ona bowiem prac ziemnych. Istnieją różne warianty wykonania, od urządzeń typu monoblok po urządzenia ze stacjami hydraulicznymi i zbiornikami wody do montażu wewnętrznego.

System grzewczo-chłodzący oparty na pompach ciepła skierowany jest do tych, którzy przy wyborze kierują się wygodą, czystością w domu oraz ekonomicznymi aspektami późniejszego użytkowania. Weźmy przykładowy budynek o powierzchni ogrzewanej 170m2 i zapotrzebowaniu na ciepło w wysokości 40W/m2. Piec musi także przygotować 300 litrów ciepłej wody dla domowników. By obliczyć, kiedy koszty się wyrównają i zaczniemy naprawdę oszczędzać, należy prześledzić następujące wartości (ceny 2008 roku):

  • Cena 1kWh energii elektrycznej (dzienna) - 0,436 zł
  • Cena 1kWh energii elektrycznej (nocna) - 0,226 zł
  • Cena 1 litra oleju - 2,87 zł
  • Cena 1 m³ gazu - 1,83 zł
Koszt użytkowania (2008r.)Pompa ciepła 7kWKocioł gazowyKocioł olejowy
lub na opał
Koszt inwestycyjnyDużyMałyMały
Coroczne przeglądy i serwisowaniaNie TakTak
Emisja zanieczyszczeńNie TakTak
Stwarza niebezpieczeństwo pożaru, wybuchuNie TakTak
Wymaga instalacji komina i wentylacjiNieTakTak
Wymaga ciągłego doglądania i czyszczenia odpadówNie TakTak
Potrzebne osobne pomieszczenie lub zbiornika na opał NieTakTak
Wymaga kontrolowania ilości paliwa
w zbiornikach i planowania dostaw opału
NieTakTak
Funkcja grzaniaTakTakTak
Funkcja chłodzeniaTakNieNie
Pogrzanie C.W.UTakTakTak
Sterowanie przez internetTakNieNie
Możliwość ustawienie różnych temperatur w pomieszczeniach
(sypialnia 22ºC, spiżarnia 15ºC)
TakNieNie
Koszt roczny użytkowania domu 170m2
Koszt ogrzewania967 zł3 518 zł6 207 zł
Koszt przygotowania ciepłej wody255 zł633 zł1 117 zł
Koszt przeglądów0 zł280 z 280 zł
Razem rocznie1222 zł4 431 zł7 604 zł

Inwestycję w zakup pompy ciepła należy potraktować długoterminowo, aby w przyszłości cieszyć się tanią eksploatacją. Wysoki koszt instalacji rekompensuje tania eksploatacja. Bieżące wydatki na ogrzewanie i ciepłą wodę mogą być zredukowane nawet do 70% (pozostałe 30% stanowią koszty energii elektrycznej potrzebnej do działania pompy). Opłacalność inwestycji zwiększy się, jeżeli pompa będzie wykorzystywana latem do chłodzenia pomieszczeń.