Spis treści
Zasada działania pompy ciepła
Ogólnie rzecz biorąc schemat podłączenia pompy ciepła i jej zasada działania są bardzo podobne do zwykłej klimatyzacji. Funkcja ogrzewania budynku i ciepłej wody użytkowej odbywa się poprzez:
Realizacja powyższych czynności odbywa się za pośrednictwem kluczowych elementów układu pompy:
Schemat podłączenia pompy ciepła jest zależny od dolnego źródła ciepła i instalacji hydraulicznej.
Rodzaje dolnych źródeł ciepła
Jak już wspomniano, schemat podłączenia pompy ciepła wymaga, aby urządzenie mogło pobierać energię cieplną z dolnego źródła ciepła. Funkcję tą może pełnić:
Schemat podłączenia w zależności od instalacji hydraulicznej
Schemat podłączenia pompy ciepła różni się w zależności od tego, czy instalacja hydrauliczna budynku jest starego czy nowego typu. W zależności od rodzaju instalacji urządzenie może działać z wyższą lub niższą sprawnością energetyczną.
Należy pamiętać, że wartość sprawności energetycznej (COP) pompy ciepła jest tym większa, im niższa różnica temperatur pomiędzy dolnym a górnym źródłem ciepła. Przykładowo pompa ciepła Panasonic T-CAP 9kW osiąga następujące poziomy sprawności:
W celu przekazania ciepła do budynku za pomocą wody, pompa ciepła może zostać połączona z instalacją:
Schemat podłączenia w zależności od rodzaju urządzenia
Schemat podłączania pompy ciepła split
Zestaw pompy ciepła split składa się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej. Schemat podłączenia pompy ciepła tego rodzaju wymaga połączenia agregatu i hydroboxu za pomocą układu chłodniczego. Układ wypełnia się czynnikiem chłodniczym, służącym do transportowania energii cieplnej pobranej z powietrza do jednostki wewnętrznej, gdzie odbywa się jej wymiana.
W przypadku większości urządzeń, odległość pomiędzy jednostkami nie powinna wynosić więcej niż 30 metrów. Należy pamiętać, że już po przekroczeniu odległości na poziomie kilku metrów, instalacja może odnotowywać spadek efektywności. Rozmieszczenie elementów układu warto zatem zaplanować jak najwcześniej, najlepiej już na etapie budowy.
Główne zalety instalacji pompy ciepła typu split to:
Do wad tego typu konstrukcji należą:
Schemat podłączenia pompy ciepła monoblok
Na zestaw pompy ciepła typu monoblok składa się tylko jednostka zewnętrzna. W przeciwieństwie do urządzenia typu split, cały układ chłodniczy zintegrowano w tym przypadku w ramach jednostki zewnętrznej. Dzięki temu schemat podłączenia pompy ciepła monoblok nie wymaga połączenia jednostek w taki sposób, jak ma to miejsce w przypadku urządzeń typu split. Zamiast tego agregat powinien zostać podłączony bezpośrednio do instalacji hydraulicznej. Należy pamiętać, że takie rozwiązanie ma swoje plusy i minusy.
Do zalet układów monoblokowych należą:
Jako wady pomp monoblokowych można wymienić:
Podłączenie pompy ciepła a tryb pracy
Schemat podłączenia pompy ciepła w układzie biwalentnym
Pompa ciepła to urządzenie pracujące bardzo wydajnie w warunkach temperatury zewnętrznej do nie niższej od -20°C. Po przekroczeniu tej granicy większość urządzeń przestaje pracować w trybie pompy ciepła, a funkcja grzewcza zaczyna być realizowana za pomocą zwykłej grzałki. Powoduje to, że sprawność energetyczna maleje, a do produkcji ciepła urządzenie wykorzystuje tylko energię elektryczną. Taki tryb pracy urządzenia nie jest rzecz jasna optymalny ekonomicznie.
W przypadku gdy decydujesz się na modernizację ogrzewania w już istniejącym domu, wcale nie musisz demontować starego źródła ciepła (np. kotła gazowego). Dotyczy to rzecz jasna sytuacji, w której demontaż starego typu urządzenia nie stanowi warunku uzyskania dofinansowania do pompy ciepła. Warunek tego typu stawia przed wnioskodawcą między innymi program Czyste Powietrze. Oba urządzenia będą mogły zostać zintegrowane z instalacją hydrauliczną w systemie biwalentnym.
Współpraca pompy ciepła z drugim źródłem ciepła wymaga wyznaczenia tzw. punktu biwalentnego. To nic innego, jak temperatura dolnego źródła ciepła, po której przekroczeniu pompa pracuje samodzielnie. Schemat podłączenia pompy ciepła w takim trybie zakłada, że poniżej punktu biwalentnego:
Schemat podłączenia pompy ciepła w układzie monowalentnym
Układ monowalentny to przeważający schemat podłączenia pompy ciepła. Na taki model decydują się szczególnie często osoby realizujące budowę całkowicie nowego domu. W tym przypadku budynek spełnia zwykle najnowsze standardy energetyczne i jego zapotrzebowanie na ciepło może być pokryte w całości przez pompę ciepła.
Jeśli decydujesz się na zainstalowanie pompy ciepła, jako jedynego źródła ogrzewania pamiętaj, że:
Najczęściej zadawane pytania
Przyjmuje się, że pojemność bufora wykorzystywanego w instalacji hydraulicznej powinna wynosić od 10 do 20 litrów na każdy kW mocy pompy ciepła. W większości przypadków wystarczające są zbiorniki o pojemności od 100 do 150 litrów.
Aby uniknąć efektu zbyt częstego włączania i wyłączania pompy ciepła należy zadbać o poprawny dobór mocy pompy ciepła do potrzeb grzewczych. Efekt taktowania można też ograniczyć poprzez zastosowania bufora, czyli zbiornika na ciepłą wodę w obiegu grzewczym.
W standardowym trybie pracy (czasami dodatkowo stabilizowanym przez użycie bufora) pompa ciepła włącza się jeden lub dwa razy na godzinę. Znaczne zwiększenie tej częstotliwości (np. do kilkunastu razy na godzinę) może świadczyć o doborze zbyt wysokiej mocy urządzenia. Może to doprowadzić do przedwczesnego zużycia sprężarki.
W zależności od producenta maksymalna odległość pompy ciepła od domu może wynosić nawet do 15 – 20 metrów. Należy pamiętać, że poprowadzenie tak długiej instalacji chłodniczej będzie droższe niż w przypadku montażu agregatu na ścianie budynku. W części przypadków tak długie instalacje są też wypełniane większą ilością czynnika chłodniczego niż standardowo.
W zależności od producenta i modelu pompy ciepła, może ona współpracować zarówno ze starszą instalacją opartą o zwykłe grzejniki, jak i nowoczesnym ogrzewaniem płaszczyznowym. Należy pamiętać, że ogrzewanie podłogowe działa w dużo niższych temperaturach niż grzejniki. Dzięki temu pompa ciepła działa ze znacznie wyższą sprawnością energetyczną.
Pompa ciepła stanowi źródło energii cieplnej, podłączane do instalacji hydraulicznej w sposób analogiczny do kotła gazowego. W niektórych przypadkach warto rozbudować instalację o tzw. bufor. Pozwala on stabilizować pracę sprężarki i wydłuża żywotność urządzenia.