Pompa ciepła a grzejniki - jakie grzejniki do pompy ciepła? Czy pompa ciepła w instalacji z tradycyjnymi grzejnikami to efektywne rozwiązanie?
Do współpracy z pompą ciepła najlepiej nadaje się ogrzewanie płaszczyznowe, ale jeśli podczas modernizacji domu nie da się go zainstalować, odbiornikami ciepła mogą być też zwykłe grzejniki albo klimakonwektory. Co jest potrzebne, żeby system grzewczy dobrze działał i był efektywny?
Spis treści
- Pompa ciepła a wielkość grzejników
- Eksploatacja pompy ciepła w instalacji z grzejnikami
- Jak obniżyć koszt eksploatacji pompy ciepła
- Klimakonwektory zamiast starych grzejników
- Pompa ciepła i klimakonwektory zamiast klimatyzacji
W starym domu najczęściej mamy do czynienia ze zwykłymi grzejnikami. W przypadku modernizacji ogrzewania, gdy kocioł zastępuje się pompą ciepła, pozostawienie tych grzejników jest jedynym w miarę niekłopotliwym rozwiązaniem.
Pompa ciepła a wielkość grzejników
Pompa ciepła nie zasila instalacji wodą o temperaturze tak wysokiej, jaką mogą zapewnić kotły grzewcze. Efektywność pompy ciepła jest bowiem tym wyższa, im mniejsza jest różnica temperatury między ośrodkiem będącym źródłem ciepła (powietrzem albo gruntem), a tym, do którego jest ono dostarczane, czyli wodą w instalacji grzewczej.
Wydajność typowych grzejników zależy w dużym stopniu od wielkości powierzchni, którą oddają ciepło. Im większy grzejnik, tym niższa jego temperatura jest potrzebna, żeby dostarczał określoną ilość ciepła. A im niższa jest temperatura zasilającej je wody, tym muszą być one większe. Gdy instalacja współpracowała z kotłem na paliwo stałe, który działa najsprawniej podczas intensywnego palenia w nim, wielkość grzejników była dobierana do temperatury zasilania co najmniej 80°C. Dzięki temu mogły być małe, a więc względnie tanie.
Natomiast pompy ciepła mogą podgrzewać wodę do maksymalnie 55-65°C, więc dobierając grzejniki do instalacji zasilanej przez pompę, należy zakładać, że taka będzie maksymalna temperatura ich zasilania. Grzejniki powinny więc być odpowiednio większe, a przez to droższe.
Eksploatacja pompy ciepła w instalacji z grzejnikami
Grzejniki wychładzają się znacznie szybciej niż betonowa podłoga, w której są umieszczone rury ogrzewania podłogowego – gorzej akumulują ciepło. A akumulacja ciepła ma wpływ na pracę sprężarki pompy ciepła. Im szybciej instalacja się nagrzewa i wychładza, tym częściej włącza się i wyłącza sprężarka. I tym bardziej skraca się jej żywotność. Ponieważ zdolność do akumulacji ciepła ogrzewania grzejnikowego zwykle jest zbyt mała do uzyskania stabilnej (bez częstego włączania i wyłączania) pracy pompy, w takiej instalacji zalecane jest stosowanie dodatkowego dużego zbiornika akumulacyjnego. To dodatkowy wydatek kilku tysięcy złotych, który w przypadku instalacji ogrzewania podłogowego jest niepotrzebny.
Jak obniżyć koszt eksploatacji pompy ciepła
Koszt eksploatacji pompy może być znacznie niższy, gdy się korzysta z taryfy dwustrefowej, w której za energię elektryczną płaci się mniej poza godzinami szczytu. A to wymaga zgromadzenia na zapas dużej ilości ciepła, żeby w kilkugodzinnym okresie szczytu pompa mogła nie pracować. I taki zapas jest w stanie zapewnić standardowa instalacja ogrzewania podłogowego – bez dodatkowego zbiornika akumulacyjnego.
Klimakonwektory zamiast starych grzejników
Zaletą klimakonwektorów jest duża wydajność mimo niewielkiej powierzchni wymiany ciepła. Wynika ona z zastosowania intensywnego przepływu powietrza przez wymiennik ciepła w takich urządzeniach, wymuszanego przez znajdujący się w nich mały wentylator. To pozwala uzyskać dużą moc cieplną przy zasilaniu czynnikiem o względnie niewysokiej temperaturze. Dzięki niewielkim wymiarom klimakonwektory łatwo zainstalować także w miejscu starych grzejników podczas modernizacji instalacji.
Pompa ciepła i klimakonwektory zamiast klimatyzacji
Ważną zaletą klimakonwektorów jest to, że znakomicie się nadają do chłodzenia pomieszczeń. Są przystosowane do pracy z czynnikiem chłodniczym (może nim być woda) o temperaturze rzędu 6oC – dzięki wentylatorowi wymuszającemu przepływ powietrza (przy takiej temperaturze nie występuje dostatecznie intensywna naturalna konwekcja), ale także tacce na skropliny, które pojawiają się przy chłodzeniu powietrza. Tacka umożliwia odprowadzanie ich do kanalizacji lub na zewnątrz budynku.
Zastosowanie klimakonwektorów warto więc rozważyć w przypadku, gdy zależy nam nie tylko na ogrzewaniu, ale też na chłodzeniu pomieszczeń. Wiele pomp ciepła daje taką możliwość – w trybie chłodzenia pracują w procesie odwróconym, czyli odbierają ciepło z instalacji w budynku i odprowadzają je na zewnątrz.
W przypadku pomp ciepła powietrze-woda to budynek staje się ich dolnym źródłem ciepła, a otoczenie domu – odbiornikiem, czyli górnym źródłem. Zmianę kierunku przepływu czynnika roboczego przy zachowaniu niezmiennego kierunku tłoczenia sprężarki umożliwia zawór czterodrogowy zamontowany w obiegu chłodniczym pompy. Skraplacz i parownik zamieniają się rolami.
W przypadku pomp gruntowych i wodnych chłodzenie jest realizowane w prostszy sposób – bez udziału sprężarki. Pracują jedynie pompy obiegowe w instalacji dolnego i górnego źródła. Temperatura pod powierzchnią gruntu czy zbiornika wodnego jest latem na tyle niska, że to wystarczy, aby schłodzić czynnik zasilający odbiorniki w budynku i klimatyzować pomieszczenia. Takie chłodzenie nazywa się pasywnym. Jego zaletą jest to, że pochłania niewiele energii elektrycznej – tylko do zasilania pomp obiegowych i układu sterowania.
Zobacz, najpopularniejsze projekty gotowe z kolekcji Muratora
Autor: www.muratorprojekty.pl
Dom oszczędny – wariant I (z wentylacją mechaniczną i rekuperacją) – Murator EC317a o powierzchni użytkowej 141,7 m2 plus poddasze do indywidualnej adaptacji 52,5 m2 można wybudować na działce o minimalnych wymiarach 27,60 x 23,30 m
