Połączenie pompy ciepła z kolektorami słonecznymi: czy to taka instalacja grzewcza pozwoli zaoszczędzić na rachunkach za ogrzewanie domu?

Każdy inwestor chce wykonać instalację grzewczą, która pozwoli mu, jak najwięcej zaoszczędzić na kosztach ogrzewania. Na rynku pojawiają się coraz to bardziej oszczędne rozwiązania. Tym razem opisujemy przykład połączenia pompy ciepła i kolektorów słonecznych. Przeczytaj o kosztach i funkcjonalności takiej instalacji.

Kilka lat temu Inwestor kupił pod Białymstokiem dom w stanie surowym otwartym. Na tym etapie budowy można go było jeszcze bez problemów przystosować do ogrzewania każdym urządzeniem. Początkowo był wznoszony z myślą o wykonaniu w nim kotłowni z kotłem na węgiel albo na olej opałowy, bo nie było możliwości podłączenia gazu ziemnego. Po zakupie domu Inwestor uznał jednak, że ceny oleju opałowego osiągnęły tak wysoki poziom, że stosowanie dość drogiego kotła na olej się nie opłaca.

Tradycyjne ogrzewanie węglowe również nie wchodziło w grę ze względu na konieczność nieustannego zajmowania się nim. Rodzina Inwestora nie miała na to ochoty, a z powodu częstych wyjazdów – także czasu. Wtedy pan podjęto decyzję, że zainwestują w system grzewczy z gruntową pompą ciepła. Ogrzewanie nią jest dużo tańsze niż olejem i nieporównywalnie praktyczniejsze niż węglem.

Dobrze ocieplony dom pozwoli zaoszczędzić na instalacji grzewczej

Żeby ogrzewanie pompą ciepła było efektywne, a samo urządzenie niezbyt drogie, dom został do takiego systemu odpowiednio przystosowany. Przede wszystkim Inwestor zdecydował, że ociepli go styropianem grubości 20 cm, czyli znacznie lepiej niż w obowiązującym wtedy standardzie. Dzięki temu zapotrzebowanie na moc cieplną domu o powierzchni 200 m² stało się stosunkowo niskie i do jego ogrzewania wystarczyła pompa o mocy 10 kW. Gdyby wymagana moc była większa, trzeba by było kupić droższy model, a do tego wykonać większą instalację do odbioru ciepła z gruntu, za którą również należałoby więcej zapłacić. Lepsze ocieplenie domu kosztowało mniej.

Efektywność, a więc koszt eksploatacji pompy ciepła, zależy od temperatury, do jakiej podgrzewa ona wodę - im jest niższa, tym lepszy efekt ekonomiczny. Dlatego zamiast planowanych wcześniej standardowych grzejników w domu Inwestora została wykonana niskotemperaturowa instalacja c.o. w postaci ogrzewania podłogowego.

System grzewczy z pompą ciepła i kolektorami słonecznymi

Pompa ciepła ogrzewa wodę, wykorzystując do tego ciepło odebrane z ziemi za pomocą kolektora gruntowego w postaci rur umieszczonych w dwóch odwiertach, każdy o głębokości 100 m. Nieco tańszym rozwiązaniem byłby kolektor poziomy - z rur ułożonych na powierzchni kilkuset metrów kwadratowych na głębokości mniej więcej 1,5 m pod powierzchnią gruntu. Na działce Inwestora jest miejsce, by go wykonać, i początkowo taki właśnie był plan. Lecz gdy inwestor się dowiedział, że działanie kolektora poziomego jest mniej efektywne niż pionowego, wybrał doskonalszy wariant.

Różnica wynika z tego, że na skutek odbioru ciepła z gruntu pod koniec sezonu grzewczego jego temperatura na głębokości 1,5 m jest o kilka stopni niższa niż głębokiego wymiennika pionowego, w którym wody podziemne szybciej uzupełniają energię. Te kilka stopni przekłada się nawet na kilkudziesięcioprocentową różnicę w efektywności pompy ciepła i w rezultacie na odczuwalną różnicę w kosztach eksploatacji. Inwestor uznał, że skoro już wydaje sporą kwotę na cały system, to chce, żeby był on jak najlepszy i nie będzie oszczędzał na kolektorze (pionowy jest droższy od poziomego o kilka tysięcy złotych).

Z jakim urządzeniem warto połączyć pompę ciepła, aby system grzewczy domu był efektywny?

Pompa ciepła to niejedyne urządzenie ogrzewcze w tym domu. Są jeszcze kolektory słoneczne - płaskie, o łącznej powierzchni 6 m2 – i kominek z płaszczem wodnym. Wszystkie one podgrzewają wodę, która trafia do dużego zasobnika buforowego o pojemności 750 l i jest w nim magazynowana. Instalacja grzewcza jest zasilana wodą z tego zasobnika. O jej właściwą temperaturę dba układ regulacji, który nie dopuszcza do przekroczenia jej maksymalnej wartości - jeżeli jest taka potrzeba, cieplejsza woda z zasobnika jest mieszana z chłodniejszą wracającą z instalacji. Pompa ciepła uruchamia się, gdy czujnik temperatury wody w zasobniku wykryje, że jest ona zbyt chłodna, a więc kiedy nie działa kominek, a moc promieniowania słonecznego jest akurat za mała, by kolektory dostarczały odpowiednio dużo energii.

Jak taki system grzewczy sprawdza się w praktyce? Jakie są wady i zalety tego rozwiązania instalacji?

System działa już od kilku sezonów, więc można się było przekonać o jego skuteczności i niezawodności. W tym czasie nie wystąpiły żadne problemy. Jednak Inwestor uważa, że niektóre rzeczy można było zrobić lepiej. Zdecydował się na podłogę z drewnianych paneli mimo tego, że do chłodzenia pasywnego są zalecane terakota i gres. Gdyby miał coś zmieniać, zacząłby właśnie od posadzki. To jednak drobiazg - mimo wszystko latem nie jest za gorąco.

Inwestor nie jest zadowolony z kominka z płaszczem wodnym. Nie dlatego, że źle działa. W jego przypadku był to niepotrzebny wydatek. Obecnie właściwie w ogóle go nie używa, bo nie chce mu się nim zajmować. Wcześniej palił w nim, ale tylko dla przyjemności, a nie po to, żeby ogrzewać pomieszczenia. Mógł więc kupić zwykły wkład kominkowy i nie płacić za urządzenia umożliwiające wykorzystywanie wytwarzanego w nim ciepła do zasilania wodnej instalacji ogrzewczej - system byłby dużo prostszy i tańszy, a na koszt ogrzewania domu nie miałoby to większego wpływu.

Czy inwestycja w pompę ciepła opłacała się?

Pompa ciepła była strzałem w dziesiątkę. Jest zupełnie bezobsługowa - raz ustawiony regulator pogodowy zarządza jej działaniem przez cały czas, a użytkownik zupełnie zapomina, że ma w domu takie urządzenie. Temperatura w instalacji grzewczej zmienia się wraz ze zmianami temperatury na zewnątrz zgodnie z programem zapisanym w regulatorze, a w pomieszczeniach jest zawsze jednakowa. Za komfort, jaki zapewnia pompa ciepła, trzeba jednak sporo zapłacić. Rekompensują to niskie opłaty za ogrzewanie uzyskane także dzięki kolektorom słonecznym, które latem podgrzewają wodę do mycia za darmo. W sezonie grzewczym rachunki za prąd w domu o powierzchni 200 m² opiewają na 250-300 zł. Tak niski koszt jego utrzymania byłby nie do pomyślenia przy ogrzewaniu olejem opałowym czy gazem płynnym. Żywotność poprawnie dobranej i regularnie serwisowanej pompy ciepła współpracującej z odpowiednio zwymiarowanym kolektorem gruntowym jest oceniana na 15-20 lat. W tym czasie Inwestor zdąży zapomnieć o wydatku na jej zakup, a pieniądze, które wydawałby na paliwo do kotła, odkłada na emeryturę.

Piotr Laskowski