Pompa ciepła i grzejniki - czy to ma sens? Czy pompa ciepła opłaca się przy grzejnikach?
Wybór odbiorników ciepła do instalacji grzewczej z pompą ciepła ma znaczący wpływ na jej efektywność. Co w związku z tym trzeba wiedzieć, decydując się na montaż pompy ciepła w istniejącej już instalacji grzewczej z grzejnikami, które dotychczas były zasilane przez kocioł? Czy to się opłaca?
Spis treści
- Pompa ciepła z grzejnikami czy podłogówką?
- Jakie grzejniki do pompy ciepła?
- Pompa ciepła - niższy koszt ogrzewania. Grzejniki z wymuszoną konwekcją
- Pompa ciepła a kocioł na paliwo stałe
- Pompa powietrze-woda - ogrzewanie
- Zbiornik buforowy
Często spotykane opinie, że w instalacji z pompą ciepła ogrzewanie podłogowe jest lepszym odbiornikiem ciepła niż zwykłe grzejniki, wynikają z tego, parametry pracy instalacji grzejnikowej – temperatura jej zasilania i powrotu – są wyższe niż podłogówki.
Pompa ciepła z grzejnikami czy podłogówką?
Temperatura zasilania i powrotu jest istotnym parametrem wpływającym na efektywność pompy ciepła, której miarą jest współczynnik COP. Im wyższa temperatura zasilania, tym niższy COP pompy ciepła.
Ogrzewanie podłogowe z zasady jest zasilane wodą o temperaturze rzędu 35°C, grzejniki – rzędu 60-80°C, przynajmniej te, dobierane dawniej do pracy w instalacji z kotłem na węgiel czy gaz. Tak duża różnica temperatury wynika z tego, że klasyczne grzejniki zapewniają wielokrotnie mniejszą powierzchnię wymiany ciepła niż ogrzewanie podłogowe i w celu utrzymania podobnej mocy grzewczej wymagają wyższej temperatury zasilania i powrotu.
Czytaj też: Jak działa pompa ciepła i dlaczego jej montaż się opłaca?
A to sprawia, że standardowe grzejniki, które świetnie się spisywały w instalacji z kotłem grzewczym, niekoniecznie będą dobrym rozwiązaniem po wymianie go na pompę ciepła. Po pierwsze dlatego, że typowa pompa ciepła podgrzewa wodę do temperatury maksymalnie 55°C. Drugim powodem jest to, że wraz ze wzrostem temperatury zasilania instalacji maleje efektywność pompy, co oznacza, że zużywa ona coraz więcej energii elektrycznej. Pierwszy problem można wprawdzie rozwiązać przez zastosowanie pompy ciepła na propan pracującej na wyższych parametrach, ale drugi i tak pozostanie.
Jakie grzejniki do pompy ciepła?
Korzystniejszym rozwiązaniem niż pozostawianie starych grzejników i zapewnienie wysokiej temperatury ich zasilania przez pompę ciepła jest zastosowanie grzejników o zwiększonej powierzchni. Wówczas bowiem nie będzie potrzebna wysoka temperatura zasilania. Przy odpowiednio dużej powierzchni wymiany ciepła grzejnika może być niewiele wyższa od temperatury zasilania ogrzewania podłogowego.
Czytaj też: Ile kosztuje pompa ciepła z montażem do domu 150 m²?
Jedną z możliwości stosunkowo łatwej modernizacji instalacji jest wymiana grzejników na takie o większej powierzchni grzewczej, bez przerabiania rur w instalacji. Mamy taką możliwość, gdy dotychczas zamontowane były grzejniki płytowe zbudowane z jednej lub dwóch płyt – możemy je wymienić na takie, w których będzie o jedną płytę więcej, ewentualnie z dodatkowym ożebrowaniem, które również zwiększa powierzchnię wymiany ciepła. Szerokość i wysokość grzejnika może się przy tym nie zmienić (zwiększa się tylko grubość, o parę centymetrów), więc nowy grzejnik będzie zajmował tyle samo miejsca, co stary. W tym samym miejscu znajdą się również miejsca podłączenia rur.
Inna możliwość, to pozbycie się najmniejszych grzejników i przeniesienie w ich miejsce większych, z innych pomieszczeń. Wówczas tylko niektóre trzeba będzie dokupić.
Pompa ciepła - niższy koszt ogrzewania. Grzejniki z wymuszoną konwekcją
Jeszcze lepszy efekt obniżenia parametrów pracy instalacji, a co za tym idzie – niższy koszt ogrzewania pompą ciepła, daje zastosowanie grzejników konwektorowych wodnych. Dzięki wymuszonej w nich konwekcji z tej samej powierzchni wymiany ciepła otrzymywana jest wyższa moc grzewcza. Pozwala to uzyskać wymaganą moc przy znacząco niższej temperaturze zasilania instalacji niż w przypadku zwykłych grzejników.
Oprócz grzejników konwektorowych wodnych można zastosować też klimakonwektory – urządzenia przystosowane nie tylko do tego, żeby grzały, ale także do chłodzenia pomieszczeń (są wtedy zasilane wodą, którą pompa ciepła oziębia), co nie jest możliwe w instalacji z klasycznymi grzejnikami. Należy jednak zaznaczyć, że klimakonwektory kosztują dużo więcej niż zwykłe grzejniki.
Mniej kosztownym rozwiązaniem może być rozbudowa instalacji o dodatkowe grzejniki – dodanie po jeszcze jednym grzejniku w pomieszczeniach, w których powierzchnia tych dotychczas działających okazała się zdecydowanie za mała po wymianie pieca na pompę ciepła. Nowe grzejniki powinny zostać dobrane tak, aby suma mocy grzewczej generowanej przez nowe i stare grzejniki była wystarczająca do zapewnienia wymaganej temperatury w pomieszczeniu po zredukowaniu temperatury w obiegu grzewczym.
Niezależnie od tego, czy w instalacji zastosujemy grzejniki o zwiększonej powierzchni, czy klimakonwektory, będą w niej potrzebne parametry wyższe niż w instalacji ogrzewania płaszczyznowego. Dlatego odpowiednia do instalacji z grzejnikami pompa ciepła powietrze-woda powinna móc pracować przy niskiej temperaturze powietrza zewnętrznego i stosunkowo wysokiej temperaturze wody w instalacji. Do takiego zastosowania nadają się szczególnie pompy ciepła, w których czynnikiem chłodniczym jest R290 (nazywane propanowymi) oraz pompy ciepła wyposażone w system dodatkowego wtrysku pary (EVI).
Oprócz możliwości pracy w takich warunkach pompa ciepła powinna też oczywiście dysponować odpowiednią wydajnością cieplną (mocą grzewczą), adekwatną do zapotrzebowania budynku. Moc grzewcza pompy ciepła zmienia się w zależności od temperatury zasilania obiegu grzewczego, dlatego z reguły jest podawana przez producentów dla dwóch wartości: 35ºC (W35) i 55ºC (W55). Pierwszą należy brać pod uwagę, jeśli pompa ma zasilać instalację ogrzewania podłogowego, a przy doborze pompy ciepła do instalacji z grzejnikami właściwa jest ta druga (W55).
Pompa ciepła a kocioł na paliwo stałe
Jeśli instalacja była zasilana przez kocioł na paliwo stałe, to najprawdopodobniej wykonano ją w systemie otwartym, a wówczas otwarte naczynie wzbiorcze należy zastąpić naczyniem przeponowym oraz zamontować zawór bezpieczeństwa dobrany do parametrów instalacji i wydajności cieplnej pompy ciepła.
Konieczne jest też przepłukanie instalacji odpowiednimi środkami chemicznymi oraz zabezpieczenie skraplacza pompy ciepła filtrem magnetycznym zatrzymującym ewentualne zanieczyszczenia. Ponadto instalacja z pompą ciepła wymaga zastosowania zaworu trójdrogowego do przełączania pomiędzy zbiornikiem c.w.u. i zbiornikiem buforowym.
Pompa powietrze-woda - ogrzewanie
W przypadku pompy powietrze-woda na ogół potrzebne jest także dodatkowe źródło ciepła, na przykład w postaci grzałki elektrycznej, do ewentualnego wspomagania jej działania. By przyspieszyć prace montażowe i uniknąć błędów przy doborze komponentów, można skorzystać z dostępnych na rynku kompaktowych urządzeń, w których są zintegrowane wszystkie elementy potrzebne do podłączenia pompy ciepła.
Zastąpienie kotła grzewczego pompą ciepła to dobry sposób na zmniejszenie ilości zanieczyszczeń emitowanych do atmosfery. Ale to działanie nie powoduje, że zmniejsza się zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzewania domu. Pompa ciepła musi dostarczać jej tyle, ile wcześniej dostarczał kocioł. Jeżeli zależy nam na niskich rachunkach za ogrzewanie, to powinniśmy zadbać przede wszystkim o ograniczenie strat ciepła. Prace termomodernizacyjne powinny obejmować ocieplenie dachu lub stropu, ścian zewnętrznych oraz wymianę stolarki okiennej i drzwiowej.
Efektem kompleksowej termomodernizacji zawsze jest zmniejszenie zapotrzebowania na moc grzewczą, co oznacza, że odbiorniki ciepła mogą być zasilane wodą o niższej temperaturze. A nierzadko zdarza się tak, że po przeprowadzeniu termomodernizacji nie ma już potrzeby zwiększania powierzchni grzejników, by dostosować instalację do współpracy z pompą ciepła. By się o tym przekonać przed rozpoczęciem inwestycji, wykonuje się audyt energetyczny budynku. Polecamy tak zrobić, bo może się okazać, że zamiast wydawać pieniądze na nowe grzejniki i nadal mieszkać w domu, który pochłania ogromne ilości energii, niewiele więcej wydamy na jego termomodernizację. W ten sposób zapewnimy sobie niższe rachunki za energię niezależnie od tego, ile będzie ona kosztować. A modernizacji instalacji grzewczej być może zupełnie unikniemy.
Zbiornik buforowy
Instalacja z grzejnikami ma znacznie mniejszą pojemność wodną niż instalacja ogrzewania płaszczyznowego. Dlatego przy zmianie źródła ciepła na pompę ciepła powietrze-woda w instalacji grzejnikami zaleca się stosowanie dodatkowego zbiornika buforowego, który zwiększa jej pojemność. Dzięki temu możliwe jest zapewnienie zapasu ciepła do rozmrażania parownika pompy w czasie mrozu. Zastosowanie zbiornika buforowego niweluje wpływ tego procesu na komfort cieplny w pomieszczeniach, ponieważ pozwala uniknąć przerw w zasilaniu grzejników w czasie rozmrażania. Zbiornik buforowy pozwala też zapewnić przepływ wody przez pompę ciepła przy zamkniętych zaworach grzejnikowych, co może się zdarzyć na skutek działania głowic termostatycznych. Gdyby zbiornika nie było, w takiej sytuacji dochodziłoby do zbyt częstego włączania i wyłączania, a nawet awaryjnego wyłączania pompy ciepła z powodu braku przepływu wody. W większości instalacji w domach jednorodzinnych wystarczający jest zbiornik buforowy o pojemności 100 l.
Jesteśmy w Google News. Dołącz do nas i śledź Murator.pl codziennie. Obserwuj Murator.pl!
Listen to "Kocioł - na węgiel czy biomasę. MUROWANE STARCIE" on Spreaker.
