Pompy ciepła Śląsk i nie tylko…

Montaż pomp ciepła z oferty Salonu Firmowego NTI Śląsk z Katowic może się odbywać w domach jednorodzinnych, zamieszkania zbiorowego oraz w obiektach użytkowych np. szkołach, biurowcach, hotelach, pensjonatach i obiektach przemysłowych. W rejonie Katowic, a także na terenie całego województwa Śląskiego i poza nim, w wielu budynkach zainstalowaliśmy pompy ciepła, najczęściej typu solankowego (pobierające ciepło z gruntu), ale również powietrznych, szczególnie dla nadmorskich pensjonatów, ośrodków wczasowych, itp.. Pompy ciepła mają najczęściej za zadanie ogrzewanie budynku łącznie z podgrzewaniem ciepłej wody użytkowej. Dolne źródło ciepła stanowi zazwyczaj kolektor ziemny, albo sondy pionowe w formie odwiertów. Zarówno w samym mieście Katowice, jak i poza nim możemy przeprowadzić kompleksowy montaż pomp ciepła wraz z kolektorem gruntowym lub odwiertami pionowymi.

Pompy ciepła		Pompy Ciepła
Vitocal 200-G, Vitocal 300-G Gruntowe pompy ciepła (typ solanka-woda) oferowane są jako jedno- bądź też dwustopniowe. Sprężarka Compliant-Scroll zapewnia pracę bez drgań i szumów. Pompa może pracować z temperaturą zasilania do 65°C.		Odwierty pionowe Efektywne dolne źródło ciepła dla pomp ciepła solanka-woda stanowią pionowe odwierty – sondy. Zachowują się one stabilnie w ciągu całego roku, będąc źródłem ciepła zimą i źródłem chłodu w okresie letnim (funkcja pasywnego chłodzenia budynku).

 

Kompaktowe pompy ciepła – rozwiązanie dla nowego budownictwa w Katowicach…

Pompy ciepła jakie znane były kilkanaście jeszcze lat temu na rynku, nie zawsze mogły być stosowane, z racji swoich gabarytów i nie za cichej pracy, w budynkach bez pomieszczeń technicznych. Dzisiejsze nowe budownictwo nie tylko w Katowicach, ale i w całej Polsce, na wzór ogólnoświatowego trendu ogranicza do minimum powierzchnie techniczne. Dzisiejsze budynki to często domy szeregowe, albo bliźniacze, gdzie tym bardziej brakuje miejsca na zastosowanie rozbudowanych układów hydraulicznych, jakie stosowało się w przypadku tradycyjnych „kotłowni”. Stąd też firma Viessmann wprowadziła do oferty nowe rozwiązanie w postaci kompaktowych pomp ciepła Viessmann VITOCAL. Ich montaż możliwy jest na minimalnej przestrzeni, zazwyczaj w pomieszczeniu pomocniczym, gospodarczym, czy też w przedpokoju, pralni lub łazience. Dzięki minimalnemu poziomowi szumów podczas pracy (poziom hałasu jak dla lodówki) nie wymaga się już odseparowanych pomieszczeń technicznych. Zabudowa elementów systemu solarnego wewnątrz urządzenia pozwala na zastosować kolektory słoneczne w budynku np. szeregowym. Kompaktowa pompa ciepła posiada bowiem wbudowany, biwalentny podgrzewacz ciepłej wody użytkowej.

Pompy ciepła Vitocal		Pompy ciepła Vitocal
Vitocal 222-G, Vitocal 333-G Montaż pomp ciepła kompaktowych może się odbywać dla nowych budynków jednorodzinnych bez kotłowni. Pompa ciepła tego typu służy jednocześnie do ogrzewania centralnego i podgrzewania ciepłej wody użytkowej dzięki integralnemu podgrzewaczowi pojemnościowemu.		Vitocal 242-G, Vitocal 343-G Kompaktowe pompy ciepła są oferowane także w wariancie współpracy z kolektorami słonecznymi. Posiadają one zabudowany wewnątrz osprzęt, automatykę i biwalentny (dwa wymienniki cieplne) podgrzewacz wody użytkowej.

 

Coraz chętniej w Polsce zaczyna wybierać się powietrzne pompy ciepła (powietrze-woda). Koszty inwestycyjne są w ich przypadku zazwyczaj wyraźnie niższe, ponieważ unika się prac ziemnych przy wykonywaniu kolektora ziemnego lub odwiertów. Pompy typu powietrze-woda stanowią ponad połowę sprzedaży pomp na rynkach rozwiniętych, jak Niemcy czy Austria. Powodem jest częsta modernizacja tradycyjnych dla tych krajów kotłów olejowych i wysokich kosztów odwiertów, przy jednocześnie małych powierzchniach działek dla zastosowania kolektorów gruntowych.

Dla warunków klimatycznych panujących w Katowicach, przewidzieć można w domu powietrzną pompę ciepła, pracującą samodzielnie nawet do -15 st.C. Tego typu rozwiązanie w łagodnym klimacie nadmorskim ma swoje uzasadnienie. Warto zaznaczyć, że powietrzne pompy ciepła firmy Viessmann mają powlekane tworzywem sztucznym parowniki, odporne na działanie „słonego powietrza”.

W niskich temperaturach włączane jest okresowo dodatkowe źródło ciepła – np. wbudowana grzałka elektryczna lub kocioł grzewczy. Pompy ciepła, mogą być instalowane standardowo wewnątrz budynku, a także na zewnątrz. W wersji zewnętrznej oferowane są pompy typu powietrze-woda, które odbierają wówczas bezpośrednio ciepło z powietrza zewnętrznego. Elektroniczny system RCD (Refrigerant Cycle Diagnostic) zabezpiecza efektywnie parownik pompy ciepła przed zamarzaniem. Mogą one pracować przez cały rok w trybie monowalentnym, a więc bez wsparcia przez dodatkowe źródło ciepła. W razie potrzeby pompa może być jedynie wspomagana własną wbudowaną grzałką elektryczną. Dostępne są także pompy ciepła mogące w sezonie letnim pracować zarówno w trybie ogrzewania, jak i chłodzenia (klimatyzacji) pomieszczeń. W tym przejawia się wyższość pomp ciepła w porównaniu do tradycyjnych systemów grzewczych z kotłami grzewczymi.

 

Vitocal 300-A Powietrzna pompa ciepła zabudowana w budynku. Doprowadzenie i odprowadzenie powietrza zewnętrznego odbywa się przez przewody wentylacyjne. Podgrzew ciepłej wody użytkowej może się odbywać we współpracy z oddzielnym pojemnościowym podgrzewaczem cwu.		Vitocal 350-A Powietrzna pompa ciepła może dostarczać wodę grzewczą nawet o temperaturze 65 st.C. Szczególnie w przypadku modernizacji ogrzewania przydatna może być wersja do ustawienia na zewnątrz budynku. Regulator elektroniczny montowany jest wewnątrz budynku dla dogodnej obsługi.

Pompy ciepła jako optymalne rozwiązanie w przypadku modernizacji systemu ogrzewania

Katowice, ale także wiele innych miast w województwie Śląskim, nawet tych o charakterze wypoczynkowym, styka się z nadmiernym zanieczyszczeniem powietrza. Odczuwa się je przede wszystkim w sezonie grzewczym. W znacznej mierze wpływ na to mają zanieczyszczenia emitowane przez kotły węglowe (tzw. „niskie emisje”). Polecanym sposobem modernizacji centralnego ogrzewania ze względów ekonomicznych i ekologicznych, jest zastosowanie kotłów gazowych lub olejowych, bądź oczywiście pomp ciepła, szczególnie tam, gdzie dom nie jest lub nie może być łatwo przyłączony do sieci gazowej. Modernizację można przeprowadzić na kilka sposobów, z wykorzystaniem jednej z kilku typów pomp ciepła. Na pewno jej wybór będzie uzależniony już na wstępie od możliwości jej zabudowy w budynku oraz miejsca dla wykonania ewentualnego kolektora ziemnego, względnie odwiertów dla sond pionowych. Coraz więcej obiektów zarówno indywidualnych – jednorodzinnych, jak i użytkowych (szczególnie ośrodków wczasowych, kempingów, pensjonatów), które podlegają modernizacji, wyposaża się właśnie w pompy ciepła typu powietrze/woda.

Vitocal 160-A Pompa ciepła wyłącznie dla potrzeb podgrzewania ciepłej wody użytkowej może być stosowana w nowych budynkach i istniejących modernizowanych. To obok kolektorów słonecznych najtańszy sposób na podgrzewanie wody użytkowej, a przy tym umożliwia poza sezonem grzewczym wyłączyć kocioł np. węglowy z pracy.		Vitocal 200-G, Vitocal 300-G Solankowa pompa ciepła w przypadku modernizacji ogrzewania, to najczęściej stosowany wariant urządzenia. Odwierty pionowe nie potrzebują dużej powierzchni działki, jak poziome kolektory gruntowe.

Jaką pompę ciepła wybrać i jak wykonać jej montaż?

Firma NTI Śląsk z Katowic może przeprowadzić kompleksowo całą realizację inwestycji – od doboru optymalnego rozwiązania systemu grzewczego opartego o pompę ciepła po jej montaż i uruchomienie. Dla nowych budynków możliwe jest zastosowanie na przykład kompaktowych pomp ciepła lub – typu Split. Istotne jest to, że można dobrać pompę, która będzie pracować nie tylko na potrzeby ogrzewania, ale również w sezonie letnim dla chłodzenia pomieszczeń w trybie pasywnym (naturalny chłód gruntu) lub aktywnym (jako klimatyzacja).

Vitocal 200-S Pompa ciepła typu Split składa się z jednostki wewnętrznej i zewnętrznej połączonych przewodami czynnika chłodniczego. Pompa może pracować i na cele ogrzewania i na chłodzenie pomieszczeń budynku.		Vitocal 222-S, Vitocal 242-S Pompy ciepła typu Split są oferowane także w wersji kompaktowej do współpracy z kolektorami słonecznymi, ponieważ wyposażone są podgrzewacz biwalentny c.w.u..

Na jakiej zasadzie działają pompy ciepła?

Pompa ciepła jest technologicznie zaawansowanym rozwiązaniem, chociaż nie jest to absolutna nowość ostatnich lat. Termodynamiczne podstawy jej działania są znane już od dawna, a powszechne zastosowanie rozpoczęło się już w 1928 roku w USA, gdzie zaczęto stosować je do domów jednorodzinnych. Działanie pompy ciepła polega na wykorzystaniu ciepła otoczenia – najczęściej gruntu, wody lub powietrza. Czynnik chłodniczy, mający zdolność odbierania ciepła przez parowanie nawet w temperaturach niższych od 0 st.C., umożliwia pozyskiwanie ciepła z tzw. niskotemperaturowego dolnego źródła ciepła – gruntu, wody czy powietrza. W obiegu chłodniczym pompy ciepła, czynnik ulega sprężaniu z podniesieniem ciśnienia i temperatury, co prowadzi do jego odparowania. Następnie po oddaniu ciepła do wody grzewczej czynnik chłodniczy schładza się i skrapla, a cały proces zachodzi od nowa.

Energia elektryczna jest potrzebna głównie do napędu sprężarki, która jest „sercem” pompy ciepła. Ogólnie można przedstawić bilans pracy pompy ciepła jako pobranie 3 kW ciepła z otoczenia. Energia elektryczna do napędu sprężarki potrzebna w ilości 1 kW jest wykorzystana na uzyskanie ciepła, co daje razem 4 kW ciepła przekazywanego np. do instalacji grzewczej.

Rys. Ogólna zasada działania sprężarkowej gruntowej pompy ciepła.

Sprawności pomp ciepła są znacznie wyższe od 100% osiągając nawet 500%. W przypadku tych urządzeń używa się jednak nie tyle pojęcia sprawności, co raczej wartości COP, czyli współczynnika efektywności. Określa on ilość ciepła wyjściowego do energii włożonej w pracę pompy ciepła. W powyższym przykładzie COP wynosi 4, ponieważ taka jest proporcja ciepła wyjściowego (4 kW) do energii wejściowej (1 kW). Pozostałe 3 kW to ciepło otoczenia pozyskane przez urządzenie. Współczynnik COP zależy od temperatury dolnego i górnego źródła ciepła (czyli temperatur roboczych systemu grzewczego). W pompach ciepła firmy Viessmann, współczynnik COP sięga niemal 5 i jest tym wyższy, im niższe będą parametry robocze systemu grzewczego. Preferowane jest więc stosowanie ogrzewania podłogowego lub też grzejników o zwiększonej powierzchni oddawania ciepła.

Jakie mogą być efekty modernizacji kotła węglowego na pompę ciepła? Kalkulacji dokonano dla budynku o powierzchni ogrzewanej 140 m2, dla warunków klimatycznych Katowic.

Rys. Porównanie rocznych kosztów eksploatacji solankowej pompy ciepła z kotłem olejowym i kotłem węglowym („ekogroszek”) współpracującym latem z bojlerem elektrycznym cwu.

Jeszcze korzystniejsze efekty uzyskać można wymieniając kocioł olejowy na pompę ciepła. Zastosowanie pompy ciepła dla celów ogrzewania ma szczególnie pozytywny efekt w przypadku budowy nowych budynków, ponieważ część kosztów można uniknąć – np. w związanych z budową przyłącza gazowego, komina, przygotowania kotłowni spełniającej wymagania dla obecności gazu ziemnego, itp.. Może się okazać, że koszty inwestycji w system z pompą ciepła tylko nieznacznie przekroczy koszty ogrzewania gazowego w nowym budynku.

Do porównania kosztów eksploatacji przyjęto następujące założenia, m.in.:

• Ceny paliw i energii elektrycznej dla maja 2011r.
• Olej opałowy – ceny detaliczne dla maja 2011r, 3,70 PLN/dm3 (źródło: olej-opalowy.pl)
• Węgiel – ceny rynkowe zakupu z 05.2011 (Allegro.pl) paliw o potwierdzonej jakości, „ekogroszek” 800 PLN/t
• Energia elektryczna – ceny aktualne na 05.2011, obliczone dla taryfy G12 (noc/dzień w proporcji 50/50% zużycia energii rocznej) z wykorzystaniem kalkulatora online Enea (enea.pl), koszt 1 kWh średnio wyniósł 0,46 PLN/kWh
• Przyjęto, że sprawności średnioroczne źródeł ciepła niższe niż znormalizowane (katalogowych). Uwzględniono bowiem, że ulegają one zmniejszeniu w rzeczywistej eksploatacji – wskutek strat rozruchowym i postojowych (kocioł olejowy 88% w trybie co i 70% w trybie c.w.u., kocioł węglowy odpowiednio: 75% i 50% ), dla pompy ciepła przyjęto współczynnik COP jako 4 (dane z wizualizacji rzeczywistej pracy pompy ciepła na viessmann.pl), a w trybie podgrzewania c.w.u. COP = 3,5. Przyjęte sprawności odzwierciedlają w przybliżony sposób rzeczywistą efektywność pracy źródeł ciepła

Koszty eksploatacji zmniejszają się znacznie, pozwalając nawet na 5-6 letni zwrot kosztów inwestycji związanej z wymianą tzw. pieca olejowego co na pompę ciepła.

Pompa ciepła dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej

Pompa ciepła przeznaczona na podgrzewanie cwu stanowi proste rozwiązanie zarówno dla nowych, jak i modernizowanych budynków. Jedno z takich urządzeń – pompa VITOCAL 160-A firmy Viessmann, pobierając zaledwie 1,54 kW energii elektrycznej jest w stanie jednorazowo „wyprodukować” 260 litrów ciepłej wody w tzw. nagłym poborze (15 l/min., podgrzew od 10 do 45 st.C). Pompa cieplna VITOCAL 160-A stanowi m.in. bardzo korzystne rozwiązanie dla „częściowej modernizacji” – w przypadku użytkownika kotła węglowego, olejowego czy na gaz płynny. Pozwala bowiem wyłączyć taki kocioł poza sezonem ogrzewania, gdy jego sprawność pracy w trybie podgrzewania cwu jest bardzo niska (wysokie straty rozruchowe i postojowe kotła o dużej masie i dużej pojemności wodnej). Często korzysta się w takich sytuacjach z bojlerów elektrycznych, a przecież pompa ciepła dla podgrzewania cwu, może zmniejszyć wydatki w odniesieniu do bezpośredniego elektrycznego nagrzewu ponad 3-krotnie!

Rys. Porównanie rocznych kosztów podgrzewania cwu, gdy pobór dzienny wynosi 300 litrów, przez 340 dni w roku, podgrzew od 10 do 55 st.C, a zwiększenie strat ciepła na cyrkulację cwu: + 10%.

Kiedy warto w szczególności zastosować pompę ciepła dla podgrzewania ciepłej wody.?

• Mamy do czynienia z obiektem o dużym zapotrzebowaniu na cwu – jak szczególnie obiekty rekreacyjne, pensjonaty, kempingi, domy wczasowe
• Gdy kocioł na paliwo stałe chcemy wyłączać poza sezonem grzewczym
• Gdy pompa ciepła przewidziana na ogrzewanie budynku posiada zbyt mało wydajne dolne źródło ciepła (np. za mała powierzchnia działki na kolektor ziemny) i chcemy dobrać ją na mniejszą moc maksymalną.
• Gdy chcemy zmniejszyć wydatki na ciepłą wodę użytkową, zastępując istniejący bojler elektryczny

Chłodzenie z pompą ciepła?

Firma Viessmann proponuje do prawie każdego modelu pompy ciepła rozszerzenie funkcji o chłodzenie pomieszczeń. Można wykorzystać różnicę temperatury pomiędzy gruntem, a wnętrzem budynku, czyli przewidzieć tzw. naturalne chłodzenie budynku – Natural Cooling. Jeżeli zapotrzebowaniu na chłód jest zwiększone, to można zastosować układ Active Cooling, wymagający już praca sprężarki i całego obiegu chłodniczego pompy. W pompach ciepła typu powietrze-woda firma Viessmann stosuje rozwiązanie chłodzenia pomieszczeń polegające na odwróceniu obiegu chłodniczego (tzw. praca odwrócona – rewersyjna). Aktywne chłodzenie zapewnia wyższą wydajność chłodzenia jak standardowo klimatyzacja, ale ich eksploatacja wiąże się z wyższymi kosztami niż chłodzenie naturalne (ok. 6-7 razy tańsze w pracy).

Pompy ciepła to doskonała alternatywa dla budynków, jakich w Katowicach i całym regionie Śląskim jest wiele – wznoszonych poza dostępem do sieci gazowych. To także interesujące rozwiązanie dla obiektów modernizowanych, które ogrzewane są w tradycyjny sposób, przede wszystkim kotłami węglowymi lub olejowymi. Zmiana na pompę daje ogromny komfort użytkowania, włącznie z pracą w trybie chłodzenia w okresie letnim, a jednocześnie zapewnia najniższe koszty eksploatacji spośród znanych i powszechnie stosowanych źródeł ciepła.

Poradnik – ogrzewanie ciepłem z natury

 

Zapraszamy do kontaktu z naszą firmą z Katowic:

Kontakt z firmą NTI Śląsk