TermoDom.pl

Newsletter

Materiały budowlane

Trudno wyobrazić sobie bez nich dom w jakiejkolwiek technologii. Od doboru materiałów... więcej

Oszczędność energii...

W porównaniu z innymi materiałami budowlanymi, do produkcji betonu komórkowego YTONG... więcej

Idzie nowe!

Jedna jaskółka wiosny nie czyni, ale kilka -  to już znak, że idzie nowe… A to... więcej

Buduj dom energooszczędnie Ogrzewanie Ogrzewanie przy pomocy pompy ciepła

Ogrzewanie przy pomocy pompy ciepła

Zastanawiając się na wyborem systemu ogrzewania warto zwrócić uwagę na pompy ciepła. Ich popularność rośnie z roku na rok. Może brzmieć to dziwnie, ale pompa ciepła pozwala uzyskać 5 lub więcej kilowatogodzin energii cieplnej zużywając jedynie 1 kW.

Pompa ciepła to urządzenie, którego zadaniem jest przenoszenie ciepła. Jej działanie w praktyce polega na pobieraniu ciepła z gruntu, czy też powietrza (źródła niskotemperaturowego) i oddawaniu go do pomieszczeń mieszkalnych (źródło wysokotemperaturowe). Taki obieg ciepła wymuszany jest poprzez działanie sprężarki. Działanie pompy ciepła można zatem porównać do pracy lodówki, w której odbieramy ciepło z wnętrza (dolnego źródła ciepła, czyli np. gleby w pompie ciepła) i transportujemy je na zewnątrz do skraplacza, który to ciepło oddaje do otoczenia (w pompie ciepła do wewnątrz pomieszczeń).

 

 

Schemat budowy pompy ciepła

 


Stojąc przed wyborem systemu ogrzewania warto wziąć pod uwagę pompę ciepła. Ta nowoczesna technologia zyskuje ostatnio bardzo na popularności. I trudno się temu dziwić, gdyż:


- ceny tradycyjnych nośników energii (węgiel, gaz, prąd) nieustannie rosną
- nowe rozwiązania technologiczne i materiały pozwalają na bezpieczną i niezawodną pracę pomp ciepła
- dążenie do redukcji emisji CO2 do atmosfery spowodowało dopłaty do ekologicznych urządzeń grzewczych (w zachodnioeuropejskich krajach)
- wzrost popularności pomp i ich produkcja na szeroką skalę spowodowały spadek cen tych urządzeń

 

 

Każda pompa ciepła do prawidłowego funkcjonowania potrzebuje dolnego źródła ciepła. Jeżeli dostęp do niego jest swobodny i nieograniczony umożliwia to jej łatwe zastosowanie. Warto pamiętać, że pompa ciepła to urządzenie, które może nie tylko ogrzewać zimą, ale także i chłodzić pomieszczenia latem.

 

Pompy ciepła dzielimy ze względu na rodzaj źródła niskotemperaturowego na gruntowe i powietrzne.

 

Korzystając z ciepła gruntowego uzyskujemy wysoką sprawność, ale wymusza to przeprowadzenie złożonych robót ziemnych i dlatego warto rozważyć montaż pompy oraz instalacji do niej już na etapie budowy domu i prac ziemnych na działce.

 

Poniżej przedstawiamy opis różnych rozwiązań dolnego źródła ciepła do ogrzewania z użyciem pompy ciepła.

 


Gruntowe pompy ciepła


Pobierają one energię z gruntu za pomocą wymiennika gruntowego (dolnego źródła). Korzystanie z takiego źródła ciepła daje dobre parametry eksploatacyjne przez wiele lat i niezależność od temperatury zewnętrznej. Przy prawidłowo dobranych parametrach instalacji system dział bezproblemowo również w bardzo niskich temperaturach zewnętrznych. Grunt to źródło energii, którą można wykorzystywać do ogrzewania pomieszczeń, ciepłej wody użytkowej, czy też chłodzenia pomieszczeń w czasie letnich upałów.

 

 

Aktualnie korzysta się najczęściej z następujących metod poboru energii zakumulowanej w gruncie:


- kolektorów gruntowych
- sond pionowych (pionowych kolektorów gruntowych)
- wody gruntowej
- zbiorników wodnych

 


Poziomy kolektor gruntowy

 

Powierzchnia ziemi akumuluje energię słoneczną w czasie lata. Ciepło to możemy odbierać z gruntu za pomocą rur polietylenowych, w których przepływa niezamarzający płyn. Rury są zakopane około 20 centymetrów poniżej głębokości przemarzania w odstępach 80 do 100 centymetrów od siebie. Krążący w rurach płyn odbiera ciepło z gruntu i przekazuje je do pompy ciepła. System ten nie wymaga głębokich wykopów, ale do zastosowania go potrzebna jest duża powierzchnia, a więc dom musi być usytuowany na dużej działce. Ilość możliwej do pozyskania energii zależy proporcjonalnie od zawartości wody w gruncie. Kolektor nie może być usytuowany pod budynkami, ani zakryty żadną szczelną warstwą, jak na przykład utwardzona nawierzchnia parkingu, która nie dopuszcza do wsiąkania w glebę wody z opadów deszczu a w zimie jest odśnieżana, co osłabia izolację przed mrozem.

 


Sondy pionowe


Sondy pionowe zwane są też często pionowym kolektorem gruntowym.  Sondy te, to nic innego jak rury z tworzywa sztucznego umieszczone w pionowych odwiertach. Ich ilość oraz głębokość zależą od mocy grzewczej pompy. Tak jak w opisanym powyżej przypadku, w rurach, w obiegu zamkniętym krąży niezamarzający płyn, który odbiera ciepło z gruntu oraz wód podziemnych, a następnie przekazuje je do pompy ciepła. Nisko położone części gruntu odznaczają się stałą temperaturą przez cały rok, a jego wykorzystywanie jest bezpieczne i przyjazne dla środowiska. Dodatkową zaletą tego systemu jest fakt, że kolektor zajmuje niewielką powierzchnię, co umożliwia stosowanie go nawet na niewielkich działkach. Wprawdzie koszt wykonanie sond pionowych jest wysoki, ale za to uzyskujemy niezawodne ogrzewanie o stosunkowo wysokiej temperaturze na wejściu do pompy ciepła. Punktowe wiercenie otworów nie zmusza do prowadzenia prac rekultywacyjnych, a więc minimalnie wpływamy na otaczające nas środowisko, Dodatkowo system ten nie wykorzystuje wód gruntowych, a więc nie powoduje zmian ich poziomu.

 


Woda gruntowa

 

Dzięki temu, że woda gruntowa ma stosunkowo wysoką temperaturę wynoszącą około 7 – 12 stopni Celsjusza niezależnie od pory roku, pompy ciepła pracujące w układzie z tą wodą mają najwyższe współczynniki efektywności. Dolne źródło ciepła w takim układzie to dwie studnie: czerpalna z zainstalowaną w niej pompą głębinową i chłonna, do której zlewana jest woda z układu pompy. Minimalna odległość tych studni od siebie to 15 metrów. Aby możliwe było skorzystanie z takiego źródła ciepła konieczny jest odpowiedni wydatek wody w studni czerpalnej (co najmniej o ¼ większy od nominalnego przepływu solanki przez parownik, dla danego typu pompy ciepła). Aby osady z wody gruntowej nie docierały do parownika oraz aby zabezpieczyć go przed zamarzaniem konieczne jest zastosowanie obiegu glikolu z pośrednim wymiennikiem ciepła.

 


Zbiornik wodny

 

Dysponując jeziorem albo stawem na działce można to wykorzystać i na jego dnie ułożyć obciążone (zabezpieczenie przed wypłynięciem) pętle z rur polietylenowych. Jeżeli zbiornik ma odpowiednio dużą powierzchnię oraz głębokość (min. 3 metry), to jego temperatura w zimie nie będzie spadać poniżej 4 stopni Celsjusza – na głębokości większej niż 2 metry. Uzyskujemy w ten sposób wymiennik identycznie działający, jak kolektor gruntowy.

 

 

Powietrzne pompy ciepła

 

 

Na powietrze zewnętrzne

 

Pobierają energię cieplną z powietrza zewnętrznego, które bardzo łatwo możemy pozyskać. Rozwiązanie to nie daje możliwości pokrycia zapotrzebowania na ciepło przez cały rok, gdyż powietrze zewnętrzne podlega wysokim rocznym wahaniom temperatury. Dodatkowo w temperaturze poniżej -15 stopni Celsjusza pompa ciepła nie jest w stanie pobrać energii z powietrza. Zaletami takiej instalacji jest prostota wykonania nie wymagająca prowadzenia kosztownych prac ziemnych, możliwość zastosowania w miejscach, gdzie nie ma miejsca na kolektor poziomy, a wywiercenie pionowego okazuje się zbyt drogie. Pomimo mniejszej sprawności pompa cieplna na powietrze zewnętrzne przynosi wymierne korzyści finansowe. Gdy temperatura spada poniżej tego minimum, konieczne jest stosowanie innego źródła ciepła (np. kocioł olejowy, gazowy czy elektryczny).

 

Takie rozwiązanie, które uniemożliwia wykorzystanie pompy ciepła jako jedynego źródła ciepła w układzie ogrzewania, powoduje, że jest to idealne rozwiązanie do rozbudowy istniejących już kotłowni, w celu obniżenia kosztów i redukcji emisji zanieczyszczeń. W praktyce rozwiązanie to pozwala na zredukowanie kosztów ogrzewania do 50 procent.

 

Pompy ciepła na powietrz zewnętrzne są zazwyczaj przystosowana do instalowania poza budynkiem, więc nie wymagają dodatkowego miejsca w kotłowni.

 


Na powietrze wentylacyjne

 

Zastosowanie pompy ciepła na powietrze wentylacyjne powoduje odpowiedni poziom wentylacji pomieszczeń (wymianę około 0,5 – 1 objętości powietrza w pomieszczeniu na godzinę), gdyż działanie takiego systemu przypomina wentylację mechaniczna z odzyskiem ciepła.

 

Zapewnienie odpowiedniego poziomu wymiany powietrza, jest koniecznym wymogiem pozwalającym na mieszkanie z zdrowym domu. Odzyskiwanie ciepła z powietrza wywiewanego pozwala zmniejszyć zużycie energii używanej do ogrzewania.

 

Pompa ciepła na powietrze wentylacyjne działa w następującym obiegu. Najpierw powietrze jest pobierane z zewnątrz budynku poprzez specjalne moduły wentylacyjne z filtrami. Następnie jest ono rozgrzewane przez system grzewczy budynku, mieszkańców i pracujące w nim urządzenia. Rozgrzane powietrze przepływa przez poszczególne pomieszczenia docierając do tych, gdzie zainstalowano przewody wywiewne. Przewodami powietrze jest zasysane do pompy ciepła, która odzyskuje energią z powietrza dostarczając ją do wody, która następnie przekazuje je do instalacji ciepłej wody użytkowej i centralnego ogrzewania. Ostudzone powietrze jest usuwane z budynku poprzez kominek wentylacyjny znajdujący się na dachu budynku.

 

Pompa ciepła na powietrze wentylacyjne funkcjonuje niezależnie od temperatury zewnętrznej, gdyż powietrze na jej wlocie ma stałą temperaturę równą panującej wewnątrz budynku.

 


Niezależnie od wybranej konstrukcji i schematu działania układu grzewczego pompa ciepła pozwala na redukowanie kosztów ogrzewania i zmniejszanie emisji szkodliwych substancji do atmosfery. Stosowane rozwiązania, choć wymagają kosztownych inwestycji w czasie montażu, pozwalają później cieszyć się o wiele tańszą energią do ogrzewania domu i podgrzewania ciepłej wody użytkowej.


Przedstawiona poniżej tabela porównuje koszty wytworzenia takiej samej ilości energii grzewczej (1 GJ) z użyciem różnych dostępnych źródeł ciepła (do ceny ogrzewania węglem doliczono koszty obsługi w kwocie 0,0135zł/kWh).

Źródło ciepła 

Koszt ciepła [PLN/GJ]

energia elektryczna jednostrefowa G11e 

103,77 zł

energia elektryczna taryfa dzienna G12e 

85,98 zł

energia elektryczna taryfa nocna G12e  

53,43 zł

propan

82,85 zł

olej opałowy  

77,34 zł

gaz ziemny  

41,24 zł

węgiel kamienny 

20,79 zł

pompa ciepła zasilana energią elektryczną jednostrefową 

19,11 zł



Pompa ciepła może być źródłem ciepła gdy na zewnątrz budynku panuje chłód, ale może być także źródłem przyjemnego chłodu wewnątrz, w czasie gdy dokuczają nam upały. Gruntowe pompy ciepła korzystają przez cały rok z dolnego źródła ciepła o temperaturze niewiele zmieniającej się w ciągu roku. Najkorzystniejsze warunki stwarza dolne źródło ciepła w postaci kolektora pionowego, który przez cały rok posiada temperaturę w granicach 8 – 11OC. Gdy układ takiej pompy ciepła wyposażymy w klimakonwektory możliwe stanie się chłodzenie pomieszczeń latem. Taki układ klimatyzacji posiada dodatkowe zalety, jak: niewysokie koszty użytkowania (energia jest zużywana jedynie do napędu pompy obiegowej i wentylatorów w klimakonwektorach), niewielkie koszty wykonania, gdyż dysponując już dolnym źródłem pompy ciepła nie ma konieczności kupowania drogich agregatów wody lodowej. Dodatkowo chłodząc pomieszczenia latem, akumulujemy ciepło w dolnym źródle, co zwiększa sprawność pompy ciepła podczas sezonu grzewczego.

 

Koszt wykonania instalacji z pompą ciepła zależy od wyboru dolnego źródła ciepła, odległości dzielącej źródła ciepła i pompę ciepła, powierzchni, jaką będziemy ogrzewać, izolacyjności budynku i innych, wiec należy przeprowadzić indywidualną wycenę takiego rozwiązania.

 

 

Poniżej przedstawiamy zestawienie cen samych pomp ciepła. Resztę instalacji należy wyceniać indywidualnie:

 Pompa ciepła: producent / model 

 Moc grzewcza 

 Cena

NIBE-Biawar

  8 kW 

 20 500 zł

NIBE-Biawar  

 10 kW 

 21 500 zł

NIBE-Biawar  

 12 kW 

22 500 zł 

NIBE-Biawar  

 15 kW 

 23 500 zł

NIBE-Biawar  

 17 kW 

 24 500 zł

NIBE-Biawar  

22 kW 

 39 000 zł 

NIBE-Biawar  

 30 kW 

 41 000 zł

NIBE-Biawar  

 40 kW 

 43 000 zł

Fighter 1120  

 7 kW 

 20 500 zł

Fighter 1120  

 15 kW 

 24 500 zł

Fighter 1220  

 7 kW 

 26 500 zł

Fighter 1220  

 10 kW 

 28 500 zł

Fighter 1320 

 20 kW  

 41 000 zł

Fighter 1320 

 25 kW 

 43 000 zł

Fighter 1320 

 40 kW

 48 000 zł

Golf - Ochsner 

 7 kW 

 17 600 zł

Golf - Ochsner 

 11 kW 

 20 330 zł

Golf+  Ochsner 

 17 kW 

 25 690 zł

Golf+  Ochsner 

 22 kW 

33 340 zł 

Vitocal 343 Compact

   ze zbiornikiem i modułem solarnym 

 6 kW 

 25 900 zł

Vitocal 343 Compact

   ze zbiornikiem i modułem solarnym 

 10 kW 

 28 800 zł


Schematy i rysunki: www.pompy.termospec.pl

 


Zobacz także:
Pompy ciepła

Koszty ogrzewania i surowców energetycznych - 11.2007

Ogrzewanie elektryczne

Wybór systemu ogrzewania

Ogrzewanie gazowymi kotłami kondensacyjnymi

Ogrzewanie domu wkładem kominkowym

Ogrzewanie kotłami na biopaliwa stałe

Ogrzewanie podłogowe

Siłownie wiatrowe

Przydomowe elektrownie wiatrowe już niedługo staną się stałym elementem naszego krajobrazu.... więcej

Ogrzewanie nadmuchowe

Wobec drożejących surowców, rosnących kosztów ogrzewania, co dotkliwe zwłaszcza zimą,... więcej

Bezpieczeństwo...

Jednym z ważniejszych zadań państwa jest zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego.... więcej

Skomentuj





Komentarze   —   pokaż wszystkie

Aleksander-Ełk, 28.02.2008
Czy ktoś się orientuje czy mogę bezpłatnie wykorzystać w instalacji pompy ciepła zbiornik wodny należącego do skarbu państwa?
bif, 13.09.2009
mysle ze z tym bezpłatnym wykorzystaniem mogą byc problemy.skarb jak wiadomo nic nie lubi dawac za darmo a tym bardziej darmowe ogrzanie budynku nie nalerzącego do skarbu państwa.
Kika, 11.09.2010
Wlasnie wybudowalismy dom, ktory ogrzewany jest za pomoca pompy ciepla. Kolektory polozone sa na okolo 300-400 m²,wody gruntowe sa dosc wysoko, wiec ogrzewanie bedzie sie "czulo jak ryba w... więcej»