Czym ogrzewać dom? #4 Pompy ciepła 8 komentarzy

Nie wiesz czym ogrzewać dom i jak najtaniej przygotować ciepłą wodę użytkową? Spróbuję odpowiedzieć na te pytania porównując różne rodzaje paliw. Dzisiaj już czarty post z cyklu „Czym ogrzewać dom?”. Zostaje nam tylko już podsumowanie.

Dom i wodę do mycia można ogrzewać na wiele sposobów. Do wyboru mamy różne paliwa oraz urządzenia. Ważnym kryterium wyboru systemu ogrzewania jest dostępność mediów oraz koszty inwestycji i eksploatacji.

Wybór ogrzewania jest bardzo istotny. Decyzję o rodzaju paliwa powinniśmy podjąć jeszcze przed wyborem projektu domu. Dlaczego tak wcześnie? Ponieważ wybierając np. kocioł na paliwo stałe potrzebujemy większej kotłowni, najlepiej z osobnym wejściem na zewnątrz. A jeżeli wybierzemy jako paliwo węgiel to może warto by było budynek podpiwniczyć, by nie nosić pyłu po całym domu. Natomiast gdy wybierzemy pompę ciepła to możemy zrezygnować z kominów, co daje też większe możliwości aranżacji wnętrza.

Pompa ciepła

To urządzenie, które działa odwrotnie jak lodówka, czyli czerpie energię cieplną z gruntu, wody lub powietrza (tzw. dolne źródło) i wymusza przepływ czynnika za pomocą energii elektrycznej zamienia ją na ciepło, które przekazuje instalacji grzewczej (tzw. górne źródło). Sprawność tego procesu zależy przede wszystkim od różnicy temperatur między dolnym i górnym źródłem ciepła. Im jest ona mniejsza, tym większa sprawność pompy.

Pompa ciepła dostarcza więcej ciepła, niż zużywa prądu i dlatego jest tania w eksploatacji (mówimy, że ma współczynnik wydajności rzędu 2-5). Dlatego uważa się, że pompa jest odnawialnym źródłem energii, gdyż znaczącą część ciepła dostarczanego do budynku czerpie z otoczenia.

Wyróżniamy pompy ciepła

Gruntowe pionowe 

http://www.e-instalacje.pl/

Pozyskuje ciepło z gruntu za pomocą głębokich odwiertów pionowych zwykle do 100m (do 100 metrów – wówczas należy uzyskać pozwolenie Urzędu Gospodarki Wodnej, powyżej 100 m potrzebne będzie pozwolenie Urzędu Górniczego), dlatego nie wymagają dużej powierzchni działki. W odwiert wpuszcza się sondę, a następnie wolna przestrzeń zasypywana jest materiałem wypełniającym. Sondy wykonuje się w formie pojedynczej lub podwójnej U-rury (rury PE). Podwójna U-rura jest o tyle pewniejsza, że w przypadku uszkodzenia jednej pętli, nie dyskwalifikuje to całego odwiertu.

Przy normalnych warunkach hydrogeologicznych można przyjąć orientacyjną średnią moc jednostkową sondy gruntowej 50 W/m długości sondy. Odległość pomiędzy sodami gruntowymi nie może być mniejsza niż 6 m.

Gruntowe poziome

http://www.e-instalacje.pl/

Pozyskują ciepło z dużej powierzchni gruntu za rur  ułożonych poniżej strefy przemarzania gruntu, czyli na głębokości 1,2 do 1,5 m. Poszczególne pętle powinny mieć jednakową długość nie przekraczającą 100 m, ponieważ opory przepływu a tym samym potrzebna moc pompy obiegowej będą zbyt duże. 

Z kolektora gruntowego najintensywniej pobierane jest ciepło w okresie zimowym, natomiast regeneruje się on przede wszystkim w okresach cieplejszych, tj. wiosną i latem. Regeneracja gruntu następuje przede wszystkim dzięki promieniowaniu słonecznemu oraz opadom atmosferycznym, co zapewnia że grunt zakumuluje znowu ciepło na następny sezon grzewczy. Dlatego, aby umożliwić regenerację gruntu, obszar na którym ułożone są rury nie może być zacieniony, nie można wyłożyć go np. buczkiem oraz nie możemy posadzić roślin, których korzenie mogłyby uszkodzić rury. Najlepiej, aby rosła tam tylko trawa.

Powietrzne 

http://www.e-instalacje.pl/

Pozyskują ciepło z powietrza.  Ten model pomp jest tańszy inwestycyjnie, gdyż nie musimy wykonywać odwiertów czy zakopywać rur. Jego wadą jest niższa sprawność, szczególnie podczas srogiej zimy. W mroźne dni konieczne będzie dogrzewanie wody grzewczej do wymaganej temperatury np. przez grzałkę elektryczną. Pamiętać trzeba też o regularnym przeglądzie jednostki zewnętrznej, która rocznie przetłacza setki tyś. m3 powietrza wraz z zanieczyszczeniami.

Pompa powietrze/woda w warunkach polskiego klimatu wymaga wspomagania dodatkowym źródłem ciepła: grzałką elektryczną, kotłem gazowym, olejowym, czy na paliwo stałe.

Wodne 

Które pominę ze względu ich małej popularności, która wynika zarówno z małej dostępności do wód jak i ryzyka okresowego zarastania studni zrzutowych.

Możemy się spotkać z podziałem pomp ciepła na pompa:

• solanka/woda,
• woda/woda,
• powietrze/woda.

Pierwszy człon określa dolne źródło ciepła, np. „solanka" – pompa pobiera ciepło z gruntu. Natomiast drugi człon „woda" określa rodzaj instalacji grzewczej w budynku – wodna (grzejniki, ogrzewanie podłogowe, ścienne).

Pompa ciepła jest sposobem na ogrzewanie domu, atrakcyjnym do zastosowania wszędzie tam, gdzie nie ma możliwości skorzystania z innych źródeł ciepła - bo nie ma na działce gazu ziemnego, albo nie mamy ochoty przerzucać rocznie kilka ton węgla.

Ceny pomp ciepła w ostatnich latach mocno spadły, dlatego uważam, że ich zakładanie jest coraz bardziej korzystne. Mam na myśli pompy gruntowe pionowe np. dla domów do 130m2 cena takiej pompy wraz z odwiertami i montażem wynosi 32 tyś. zł, dla domów od 130 do 160m2 - 37tyś zł, a dla domów od 160 do 220m2 - 42 tyś zł. Są to nakłady oczywiście znacznie wyższe niż np. montaż kotła na gaz ziemny, ale jak policzymy sobie, że w tej cenie mamy również zasobnik na cwu, nie musimy murować komina (koszt o. 6 tyś zł), nie musimy podłączać gazu – tu ceny mogą być wysokie w zależności od odległości gazociągu – to może się okazać, że wyjdzie na to samo, a jednak koszty ogrzewania będą znacznie niższe.

Ja planuję u siebie ogrzewanie pompą ciepła. Kiedyś byłam wielkim przeciwnikiem pomp ciepła ponieważ ciężko o wiarygodne dane dotyczące korzyści jakie nam ona daje. Głównie dlatego, że jest to u nas świeży rynek i mam wrażenie, że jest więcej propagandy i reklamy na ten temat niż faktów. Jednak po zgłębieniu tematu i okazaniu się, że koszty takiej instalacji mocno spały do tego co było jeszcze kilka lat temu zdecydowaliśmy się właśnie na pompę ciepła z pionowym odwiertem. Pompa pozioma mnie nie przekonuje i mimo iż mamy na tyle dużą działkę, by zmieścić poziome kolektory to jednak ograniczenia z zagospodarowaniem działki i mniejszą sprawność pomp, nie jest warta tych kilku tyś. zł różnicy. Natomiast powietrzne pompy ciepła zupełnie odpadają. Mała sprawność w porównaniu z pompami gruntowymi oraz konieczność instalacji dodatkowego źródła ciepła, chyba niweluje te o 1/3 niższe koszty instalacji.

Temat nawet w części nie wyczerpany. Na temat pomp ciepła można by było napisać jeszcze kilka stron. Dlatego jeżeli macie pytania to nie krępujcie się, postaram się odpowiedzieć. Dużo czytałam szczególnie odnośnie pomp gruntowych. Jedyna uwaga jeżeli będziecie szukać informacji na temat pomp a szczególnie kosztów ogrzewania jakie ponoszę użytkownicy - będzie duży rozrzut danych. Jedni piszą, że ogrzewanie domu 200 m2 wychodzi ich 1200 zł na sezon a inni, że 120 m2 kosztowało ich 2500 zł. Skąd takie duże różnice? Po pierwsze montaż pompy ciepła wraz z obliczeniami trzeba powierzyć rzetelnej firmie, tu nie ma co oszczędzać bo skąpy dwa razy traci. Jedni mają obliczenia prowadzone na 17°C (tak tak to nie pomyłka tylko często standard w obliczeniach), a grzeją by mieć w domu 24°C, więc nie ma siły by pompa dała radę. Jeszcze inni nie pamiętają by dom w pierwszym roku dogrzewać np. kominkiem, ponieważ w pierwszym roku mamy większe zapotrzebowanie na ciepło zanim dom osiągnie stabilny poziom wilgoci. Przez co grzejąc pompą ciepła na maks by uzyskać komfort cieplny w domu możemy doprowadzić do zamrożenia dolnego źródła i już nigdy nasza pompa nie osiągnie zakładanej sprawności!

1 kWh ciepła wytworzonego przez gruntową pompę ciepła kosztuje 0,15 zł

1 kWh ciepła wytworzonego przez powietrzną pompę ciepła kosztuje 0,20 zł