Pompa ciepła zamiast kotła na węgiel. Wymiana pieca na pompę może sprawić problemy?
Pompa ciepła to chętnie wybierany sposób ogrzewania w momencie wymiany kotła na węgiel. Wymiana starego kotła na węgiel na pompę ciepła jednak nie jest tak prosta, jak zastąpienie go innym kotłem. Trzeba wtedy rozwiązać problemy, których nie ma, gdy dom buduje się od razu z myślą o ogrzewaniu go pompą ciepła.
Większość typowych pomp ciepła może podgrzewać wodę do temperatury najwyżej 55°C, i to przy względnie wysokiej temperaturze ośrodka będącego źródłem energii. Zapewnia ją grunt bądź zbiornik wodny, które już na niezbyt dużej głębokości nie zamarzają nawet w największy mróz. Jeżeli jednak źródłem ciepła ma być powietrze, to trzeba wiedzieć, że nie będzie łatwo zastąpić pompą ciepła stary kocioł na węgiel, jeśli w domu jest instalacja grzewcza z tradycyjnymi grzejnikami, bo ich wydajność okaże się wtedy znacznie za mała. Rozwiązaniem tego problemu przy wymianie kotła na pompę ciepła może być wykorzystywanie przy bardzo niskiej temperaturze grzałki elektrycznej zintegrowanej z pompą ciepła, ale wtedy trzeba się liczyć ze znacznie wyższymi rachunkami za prąd. Zwiększenie temperatury zasilania instalacji z 35°C (wystarczających przy ogrzewaniu podłogowym) do 55°C (niezbędnych w instalacji z grzejnikami) sprawia, że pobór energii przez pompę ciepła zwiększa się o 30-35%. Z tego względu zastąpienie pompą ciepła kotła na węgiel w starym domu warto rozważać w sytuacji, kiedy przechodzi on generalny remont, podczas którego może być wykonana niskotemperaturowa instalacja grzewcza, a dom będzie poddany termomodernizacji, dzięki której znacznie spadnie w nim zapotrzebowanie na energię do ogrzewania.
Pompa ciepła bez wymiany pieca
Jeżeli nie zamierzamy przeprowadzać większych zmian w instalacji grzewczej, możemy rozważyć zainstalowanie pompy ciepła bez rezygnacji z dotychczas używanego kotła. Warunkiem jest to, że nadaje się on do dalszej eksploatacji, co może być problemem, gdy jest to stary kocioł na paliwo stałe.
Przeczytaj też: Zakaz używania kopciuchów - od kiedy w danym województwie
Jeżeli z kotła rezygnujemy, a instalacja grzewcza wymaga zasilania wodą o wysokiej temperaturze, działanie pompy ciepła będzie wspomagać elektryczna grzałka. Choć oznacza to wyższy koszt ogrzewania w porównaniu z instalacją niskotemperaturową, różnica może nie być duża. Maksymalna moc cieplna jest potrzebna tylko przez krótki okres, gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej -10°C, co na większości obszaru Polski oznacza tylko kilka dni w roku. Przez mniej więcej 30% sezonu grzewczego temperatura waha się między 0 a -10°C, a przez blisko 2/3 jest dodatnia. Wtedy instalacja zasilana tylko przez pompę ciepła powinna bez problemów zapewnić wymaganą temperaturę w pomieszczeniach - moc cieplna potrzebna przy 0°C na zewnątrz jest o połowę mniejsza niż przy -20°C. Teoretycznie działanie grzałki będzie potrzebne przez 1/3 sezonu, ale niewykluczone, że w praktyce ten okres będzie krótszy (w ostatnich latach zimy w wielu regionach naszego kraju były ciepłe). Tak czy inaczej, korzyści wynikające z zastosowania pompy ciepła są znaczne.
Jak zdobyć dopłatę do instalacji pomp ciepła w domu
Z myślą o starych domach, w których instalacja grzewcza wymaga zasilania wodą o wysokiej temperaturze, producenci oferują rozwiązanie nazywane hybrydowym. Jest to zestaw, w którym zintegrowane są powietrzna pompa ciepła i kocioł gazowy. Moc pompy ciepła w takim zestawie jest dużo niższa niż wynikająca z maksymalnego zapotrzebowania budynku na ciepło, bo przy niskiej temperaturze na zewnątrz włącza się kocioł. Dzięki temu pompa ciepła jest tańsza. Pracą układu zarządza sterownik zaprogramowany tak, żeby zapewnić jak najniższy koszt ogrzewania (z uwzględnieniem cen energii elektrycznej i gazu). Koszt eksploatacji pompy ciepła w układzie hybrydowym z kotłem gazowym jest niższy niż w przypadku wspomagania działania pompy przez grzałkę elektryczną.
Zalety pompy ciepła:
- nie zanieczyszcza powietrza - nie przyczynia się do powstawania smogu
- jest w pełni bezobsługowa
- zapewnia niski koszt ogrzewania
Ograniczona temperatura
Przekazywanie ciepła z ośrodka o niższej temperaturze do ośrodka o wyższej temperaturze (wody w instalacji c.o.) jest możliwe dzięki temu, że w pompie ciepła zwiększa się ciśnienie w układzie obiegu płynu pośredniczącego w wymianie ciepła. Im wyższą temperaturę chce się uzyskać, tym większy wzrost ciśnienia musi zapewnić sprężarka. Ciśnienie nie może być jednak zbyt wysokie, choćby z powodu wytrzymałości podzespołów pompy ciepła. Trzeba też brać pod uwagę właściwości płynów dających się zastosować jako czynniki robocze w tego typu urządzeniach – płyn musi w całości odparować, odbierając ciepło, i skroplić się, oddając je, a jest to ściśle związane z temperaturą i ciśnieniem. I wreszcie, im wyższe ciśnienie wytwarza sprężarka, tym większą wykonuje pracę, także przeciwko siłom tarcia. Wysoki wzrost temperatury przekłada się więc na dużo większy pobór energii elektrycznej.
Wymiana kotła węglowego na pompę ciepła. Problem zbyt małych grzejników
Instalacje c.o. do współpracy z kotłami na paliwo stałe zwykle projektowano tak, żeby moc cieplną grzejników potrzebną do ogrzewania pomieszczeń w najzimniejszym okresie osiągnąć, zasilając je wodą o temperaturze blisko 90oC, bo daje to gwarancję bezproblemowego – bez wykraplania się pary wodnej ze spalin – działania tego typu kotłów. Poza tym dzięki wysokiej temperaturze zasilania grzejniki mogą mieć względnie małe rozmiary, więc instalacja jest tańsza.
Dowiedz się więcej o pompach ciepła
- Jak działa pompa ciepła - jak przekazywane jest ciepło?
- Jak dobrać rodzaj i moc pompy ciepła do nowego domu
- Współczynniki COP i SCOP - efektywność i wydajność pompy ciepła
- Jakie są koszty ogrzewania domu pompą gruntową i powietrzną?
- Pompa ciepła split czy monoblok - czym się różnią?
Natomiast typowa powietrzna pompa ciepła do c.o., gdy temperatura powietrza będącego jej źródłem ciepła spadnie poniżej zera, może nie być w stanie zapewnić temperatury zasilania nawet na poziomie 50oC. Grzejniki, których wielkość dobrano przy założeniu zasilania ich wodą o temperaturze 90oC, na pewno okażą się wtedy za małe. Pojedynczy człon (tak zwane żeberko) bardzo popularnego kiedyś grzejnika żeliwnego T-1, zasilany wodą o typowych dla instalacji ze starymi kotłami parametrach 90/70oC, w pomieszczeniu z temperaturą 20oC generuje moc cieplną 140 W. Przy parametrach 55/45oC jest to już tylko 59 W, co oznacza, że po wymianie kotła na pompę ciepła potrzeba by było blisko dwa i pół razy więcej członów. A gdyby chcieć zasilać instalację wodą o temperaturze 35oC, przy której pompa ciepła uzyskuje bardzo wysoką efektywność, grzejniki trzeba by było zwiększyć aż siedmiokrotnie (moc cieplna pojedynczego członu T-1 spada wtedy do 20 W), co w wielu przypadkach zapewne okazałoby się niewykonalne. Wymiana grzejników to kosztowna inwestycja, którą warto przeprowadzić tylko wtedy, gdy jest niezbędna z powodu ich złego stanu. Lecz jeśli się nadają do dalszej wieloletniej eksploatacji, lepiej poszukać innego rozwiązania problemu ich niedostatecznej wydajności.
