Powietrzna pompa ciepła w starym domu: nagroda w konkursie „Czyste powietrze z Muratorem”

2019-12-09 15:56 Małgorzata Drobnik
Pompa ciepła Immergas
Autor: Piotr Mastalerz Przed zainstalowaniem urządzenia należy się upewnić, czy nie zostało ono uszkodzone w transporcie. Instalacji może dokonać wyłącznie firma z autoryzacją producenta

Laureatką konkursu „Czyste powietrze z Muratorem” w kategorii „Wymiana źródła ciepła” została właścicielka domu w Gorzowie Wielkopolskim. Nagrodę w tej kategorii konkursu – pompę ciepła Magis Pro 8 ErP – ufundowała firma Immergas. Relacjonujemy montaż urządzenia, który pod nadzorem doradcy technicznego Immergas, przeprowadziła firma instalacyjna mająca autoryzację producenta.

Wśród finalistów konkursu w kategorii „Wymiana źródła ciepła” nie było zdecydowanego faworyta. Każdy z trzech domów wytypowanych do przeprowadzenia w nich modernizacji źródła ciepła zasługiwał na nową kotłownię, każdy nadawał się do zaprezentowania na jego przykładzie koniecznych do tego prac, ale żaden nie był idealny. Czy to z powodu nieco przyciasnej kotłowni, czy też ze względu na kłopot ze znalezieniem dobrego miejsca do ulokowania jednostki zewnętrznej pompy ciepła, gwarantującego optymalne warunki jej pracy i możliwość serwisowania.
Ostatecznie zapadła decyzja o zainstalowaniu pompy ciepła w domu pani Izabeli.

Jego dzisiejszy doskonały stan to efekt wieloletnich starań, najpierw rodziców właścicielki, a potem jej samej. W ich rezultacie ruiny poniemieckiego parterowego domu ze stromym dachem, nieużytkowym strychem i rozpadającym się gankiem zmieniły się nie do poznania. Dziś to przytulny, zadbany dom z poddaszem zaadaptowanym na mieszkanie, szczelnymi oknami i nową elewacją skrywającą warstwę solidnego ocieplenia. Staraniem właścicieli izolację termiczną zyskały również podłogi i nowy dach, pokryty czerwoną blachodachówką. Pilnego zmodernizowania – zdaniem pani Izabeli – potrzebowało źródło ciepła, czyli stary kocioł na węgiel. Właścicielka już nawet zaplanowała taką inwestycję. Uciążliwy w obsłudze, prosty kocioł stałopalny zdecydowała się w najbliższym czasie zastąpić nowocześniejszym urządzeniem. Wprawdzie rozważała zakup kotła także na paliwo stałe, ale mniej uciążliwego dla środowiska, dającego się sterować i – przede wszystkim – wyposażonego w zasobnik i podajnik paliwa, dzięki którym bieżące czynności eksploatacyjne stałyby się mniej absorbujące i po prostu lżejsze.

Wygrana w konkursie pozwoliła nieco zweryfikować plany modernizacyjne i przyspieszyć realizację przedsięwzięć, które w przeciwnym razie
musiałyby jeszcze jakiś czas poczekać na swoją kolej. Pani Izabela wspomina, że o konkursie „Czyste powietrze z Muratorem” usłyszała właśnie podczas przeglądania ofert kotłów podajnikowych. Postanowiła zgłosić dom w tajemnicy przed pozostałymi domownikami. Nie wierzyła w wygraną. Telefon z informacją o zakwalifikowaniu się do grona finalistów zastał ją podczas wycieczki na Monte Cassino. Zaskoczenie i niecodzienne okoliczności sprawiły, że sporo czasu upłynęło, zanim zadzwoniła z tą informacją do taty.

Za pieniądze przeznaczone pierwotnie na nowe źródło ciepła właściciele sfinansowali instalację paneli fotowoltaicznych i zainstalowali klimakonwektory na poddaszu. W ten sposób powstał zestaw (pompa ciepła + panele PV), który z punktu widzenia efektywności ekologicznej i energetycznej jest uznawany za idealny.

Z kolei dzięki klimakonwektorom i pompie ciepła będzie można skutecznie chłodzić pomieszczenia na poddaszu, które latem mocno się nagrzewają. W trybie chłodzenia pompa ciepła pracuje w procesie odwróconym, to znaczy odbiera ciepło z instalacji w budynku i odprowadza je na zewnątrz.
Za pomocą pompy ciepła można realizować tzw. chłodzenie pasywne albo aktywne. Pierwsze odbywa się bez udziału sprężarki (pracują jedynie pompy obiegowe pobierające niewiele energii elektrycznej i układ sterujący), jest więc stosunkowo tanie, ale nadają się do niego pompy ciepła typu solanka-woda lub woda-woda.

Drugie wymaga udziału sprężarki. Budynek staje się dolnym źródłem ciepła, a dotychczasowe dolne źródło – odbiornikiem ciepła odprowadzanego z wnętrza domu. Zmianę kierunku przepływu czynnika roboczego przy zachowaniu niezmiennego kierunku tłoczenia sprężarki umożliwia zawór czterodrogowy zamontowany w obiegu chłodniczym. Skraplacz i parownik zamieniają się rolami. W takim układzie do chłodzenia pomieszczeń nie wykorzystuje się zwykłych grzejników, tylko klimakonwektory z wentylatorami wymuszającymi przepływ powietrza.

Audyt energetyczny i rekomendacja pompy ciepła

W domu pani Izabeli, podobnie jak we wszystkich innych, które dostały się do finału konkursu „Czyste powietrze z Muratorem”, sporządzono
audyt energetyczny. Zadaniem audytu jest wskazanie rodzaju i kolejności prac modernizacyjnych mających na celu poprawienie charakterystyki energetycznej budynku i w konsekwencji zmniejszenie kosztów jego ogrzewania, przygotowywania ciepłej wody użytkowej oraz
wentylacji. Jednym z podstawowych zadań audytora jest ocena stanu istniejącej instalacji grzewczej oraz źródła ciepła i zaproponowanie rozwiązania bardziej wydajnego, oszczędnego i – zgodnie z ideą konkursu – możliwie najmniej uciążliwego dla środowiska.

W przypadku domu w Gorzowie, w którym już wcześniej przeprowadzono prace termomodernizacyjne (ocieplono ściany i poddasze, wymieniono okna), wynik audytu potwierdził zasadność pilnej wymiany źródła ciepła. Audytor bez wahania zarekomendował inwestorom pompę ciepła, która nie dość, że jest ekologiczna, to jako urządzenie w pełni bezobsługowe doskonale wpisuje się w ich oczekiwania. Z jego wyliczeń wynika, że po modernizacji w domu o pow. ogrzewanej 162 m2, dzięki udziałowi odnawialnych źródeł energii na poziomie ponad 73%, roczne obliczeniowe zużycie energii do ogrzewania (z uwzględnieniem sprawności systemu grzewczego i przerw w ogrzewaniu) zmniejszy się z ponad 68 do nieco ponad 8 GJ/rok, a roczne obliczeniowe zużycie energii do przygotowania ciepłej wody użytkowej z mniej więcej 45 do blisko 8 GJ/rok.

Miesięczny koszt ogrzewania 1 m2 pow. użytkowej spadnie ponadsześciokrotnie – z 0,96 do 0,14 zł/m2. Gdyby właściciele zdecydowali się na sfinansowanie zakupu pompy ciepła wyłącznie z własnych środków, inwestycja zwróciłaby się im po blisko 10 latach. Jako laureaci konkursu nie muszą już robić takich kalkulacji. Powinni jednak pomyśleć o wymianie grzejników w pomieszczeniach na parterze, bo te, które są tam zamontowane, były dobierane do współpracy z kotłem na paliwa stałe i do niskotemperaturowego źródła, jakim jest powietrzna pompa ciepła, nie są odpowiednie. Najlepsze byłoby ogrzewanie podłogowe, które ze względu na parametry pracy najlepiej się sprawdza w systemach grzewczych z pompami ciepła. W starych domach trudno je jednak zainstalować, zwłaszcza gdy nie planuje się gruntownego remontu wnętrz. Muszą zatem wystarczyć nowoczesne grzejniki zaopatrzone w programowalne głowice termostatyczne do miejscowej regulacji temperatury w pomieszczeniach. Trzeba je dobrze dobrać do nowych warunków w instalacji grzewczej – na możliwie niskie parametry pracy, np. z temperaturą zasilania nie wyższą niż 50oC, i liczyć się z tym, że będą miały większe wymiary niż w przypadku zasilania kotłem na paliwa stałe.

Nowe źródło ciepła: nagroda firmy Immergas

Nagrodę konkursową w kategorii „Wymiana źródła ciepła” ufundowała firma Immergas. Doradca techniczny sponsora na podstawie sporządzonego audytu zaproponował zainstalowanie pompy ciepła powietrze-woda typu split Magis Pro 8 ErP. Wybrany model pompy składa się z:

  • jednostki wewnętrznej Magis
  • jednostki zewnętrznej Audax Pro

Urządzenie nadaje się do pracy w trybie grzania i chłodzenia oraz współpracy z instalacją fotowoltaiczną, co dla planujących zamontowanie paneli PV właścicieli jest dobrą informacją. Współczynnik efektywności pompy ciepła przekracza wartość 4, więc teoretycznie może ona dostarczać przeszło czterokrotnie więcej energii (w postaci ciepła), niż pobierze jej z sieci elektroenergetycznej.

Koszty ogrzewania pomieszczeń i przygotowywania ciepłej wody użytkowej znacząco się zmniejszą. Komfort domowników będzie bez porównania większy, a powietrza nie będą zanieczyszczać spaliny.

Pompa składa się z jednostki zewnętrznej, w której znajduje się układ chłodniczy, i wewnętrznej, zawierającej hydrauliczną część układu realizującą wymianę ciepła między jednostką zewnętrzną a instalacją grzewczą. W obiektach modernizowanych jednostkę wewnętrzną umieszcza się zwykle w dotychczasowej kotłowni i tak też zrobiono tym razem. Na zewnętrzną trzeba znaleźć dogodne miejsce poza domem, na działce – niezbyt daleko od jednostki wewnętrznej (aby łączące je przewody nie musiały być długie), ale – ze względu na emitowany przez nią hałas – w bezpiecznej odległości od okien, zwłaszcza sypialni, oraz od granicy działki i znajdujących się na niej zabudowań.

Ekspert radzi
Kamil Rosa, ekspert Immergas
Kamil Rosa, ekspert od pomp ciepła, Immergas

Jak dobrać moc pompy ciepła powietrze-woda do starego domu?

Odpowiednie dobranie mocy pompy ciepła ma wpływ na komfort mieszkańców i żywotność urządzenia. Jeśli dobierze się pompę ciepła o zbyt małej mocy, pomieszczenia będą niedogrzane albo niepotrzebnie wzrośnie udział energii dostarczanej przez grzałkę elektryczną w bilansie rocznym systemu grzewczego. Jeżeli za dużą – będzie się ona często włączać i wyłączać (taktować), co ma niekorzystny wpływ na jej sprężarkę. Moc pompy ciepła zależy od wielkości strat ciepła w budynku, do którego jest przeznaczona, oraz parametrów pracy instalacji grzewczej, z którą ma współpracować. Określenie strat budynku warto zlecić wykwalifikowanemu audytorowi, który sporządzi dokładne obliczenia zapotrzebowania na ciepło (OZC). To gwarantuje sukces przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła.

Sprawność pompy ciepła jest tym większa, im mniejsza jest różnica między temperaturą powietrza na zewnątrz a temperaturą pracy instalacji grzewczej. Dlatego pompy ciepła najefektywniej współpracują z instalacjami niskotemperaturowymi, np. ogrzewaniem podłogowym.

Parametry pracy instalacji grzewczej wpływają na tak zwaną temperaturę punktu biwalentnego. Jest to wartość temperatury zewnętrznej, do której pompa ciepła pracuje bez wspomagania dodatkowym źródłem ciepła (np. grzałką elektryczną). Warto tak dobrać moc pompy ciepła, aby była ona wystarczająca do pokrycia strat ciepła budynku przy temperaturze powietrza na zewnątrz między -7 a -12oC (tę wartość należy obliczyć). Dopiero poniżej tej wartości temperatury pompa ciepła powinna być wspomagana dodatkowym źródłem ciepła.

Powietrzne pompy ciepła do prawidłowej pracy wymagają odpowiedniej ilości czynnika grzewczego w instalacji, a także odpowiednich i stabilnych przepływów. Zastosowanie bufora pozwala na zwiększenie pojemności instalacji grzewczej, utrzymanie stabilnego przepływu, a także magazynowanie energii. Energia ta jest wykorzystywana do odszraniania parownika pompy ciepła. Dodatkowo magazynowanie ciepła w buforze stabilizuje pracę sprężarki pompy ciepła. Dzięki temu zmniejsza się częstotliwość załączeń oraz wyłączeń urządzenia, co wydłuża jego żywotność.

Oprócz pompy ciepła w instalacji zamontowano także bufor o pojemności 250 l, a ponieważ pompa ciepła ma także podgrzewać wodę użytkową – zasobnik do c.w.u. o takiej samej pojemności. Oba wyposażono w grzałki elektryczne, które będą w instalacji pełniły funkcję dodatkowego,
szczytowego źródła ciepła, koniecznego w instalacjach z pompą ciepła typu powietrze-woda.

Pompa ciepła konkurs
Autor: Piotr Mastalerz Dzięki wygranej w konkursie w domu pani Izabeli miejsce wysłużonego kotła węglowego zajęła ekologiczna, bezobsługowa i tania w eksploatacji powietrzna pompa ciepła

Pompa ciepła to jest to

Jak twierdzi pani Izabela, pompa ciepła sprawdza się rewelacyjnie, chociaż to dziwne, że powietrze, z którego czerpie ciepło, jest zimne, a ona grzeje. Domownicy ustawiają żądaną temperaturę i bez żadnego nakładu pracy mają w domu komfort, jakiego oczekują, oraz ciepłą wodę użytkową przez całą dobę, a nie jak dawniej tylko wtedy, gdy napalili w piecu. Po informacji o wygranej właściciele gorzowskiego domu zadeklarowali, że wyremontują kotłownię, w której będzie można zamontować wygrane urządzenia. I tak zrobili.

Pompa ciepła Immergas
pompa ciepła Magis Pro

Autor: Immergas

Magis Pro i Magis Combo wyglądają tak samo, ale pod obudową jednostki wewnętrznej modelu Combo oprócz modułu hydraulicznego pompy ciepła dodatkowo znajdują się elementy kotła kondensacyjnego

Pompa ciepła Magis Pro 8 ErP firmy Immergas: nagroda w konkursie

Magis Pro to pompa ciepła powietrze-woda typu split, czyli komplet dwóch jednostek: wewnętrznej – Magis – do zamontowania w pomieszczeniu technicznym i zewnętrznej – Audax Pro – do ustawienia poza domem.

W pompach Magis Pro hydrauliczna część układu jest umieszczona w jednostce wewnętrznej i oddzielona od układu chłodniczego, który znajduje się w jednostce zewnętrznej. Moduł hydrauliczny Magis Pro ErP został zaprojektowany do instalacji grzewczych i chłodzących oraz do wytwarzania c.w.u. dla potrzeb gospodarstw domowych. Jednostka wewnętrzna realizuje wymianę ciepła między modułem zewnętrznym (układem chłodniczym) a instalacją grzewczą. Układ hydrauliczny nie jest – jak w pompach typu monoblok których wszystkie elementy mieszczą się we wspólnej obudowie – narażony na zamarzanie, ponieważ w całości znajduje się w pomieszczeniu.

Pompa jest wyposażona w nowoczesną sprężarkę inwerterową, która umożliwia bardziej precyzyjną, niż w przypadku sprężarek on-off, regulację temperatury wody grzewczej, co jest korzystne dla komfortu cieplnego wewnątrz budynku, ale przede wszystkim dla sprawności pracy pompy ciepła. Urządzenie może pracować w trybie grzania i chłodzenia oraz współpracować z instalacją fotowoltaiczną. Sterowanie dwoma obiegami grzewczymi może być realizowane bezpośrednio z automatyki jednostki wewnętrznej Magis. Alternatywą dla pompy ciepła zainstalowanej w domu konkursowym mogą być dwa inne urządzenia tego samego producenta: powietrzna pompa ciepła Audax 12 oraz – tylko dla użytkowników, którzy mają dostęp do gazu – hybrydowa pompa ciepła Magis Combo 8.

Pompa ciepła to dopiero początek

Być może wygrana w konkursie zmobilizowała panią Izabelę do dalszych przedsięwzięć modernizacyjnych, być może przeprowadziłaby je i tak. Na pierwszy ogień poszły grzejniki. Nowe klimakonwektory już działają pełną parą i – jak twierdzi właścicielka – doskonale się sprawdzają. Ich koszt był znaczny, ale były pieniądze odłożone na wymianę pieca. Ze wstępnych analiz wynika, że koszt prądu zużywanego przez pompę ciepła jest znacznie niższy niż koszt ogrzewania węglem, zwłaszcza gdy doliczy się wartość pracy związanej z obsługą zasilanego nim urządzenia. Mimo wszystko zapadła decyzja o zakupie instalacji fotowoltaicznej. Właściciele liczą, że dzięki niej za pracę pompy ciepła w ogóle nie będą płacić.

Kiedy powstawał ten tekst, kolejna ekipa już zdążyła zamontować panele fotowoltaiczne, ale jeszcze nie wszystkie elementy instalacji były gotowe. Pozostało spięcie ich z instalacją elektryczną i poczekanie na pracownika zakładu energetycznego, który zainstaluje specjalny, dwukierunkowy licznik energii elektrycznej. 30 paneli o łącznej mocy 330 kWp przymocowano do specjalnej konstrukcji wsporczej ustawionej na gruncie na działce. To rozwiązanie stosowane w sytuacjach, gdy powierzchnia dachu, jego nachylenie albo orientacja nie zapewniają panelom optymalnych warunków do działania, a także wtedy, gdy panele mogłyby stanowić zbyt duże dodatkowe obciążenie dla jego konstrukcji. Tak właśnie było w domu pani Izabeli. Duży wpływ na taką decyzję miała zmiana wysokości podatku z 23 na 8% w przypadku instalacji montowanych na gruncie. Po zakończeniu prac i zebraniu wszystkich potrzebnych dokumentów pani Izabela zamierza się starać o dofinansowanie zakupu instalacji. Planuje też skorzystanie z ulgi termomodernizacyjnej.

Nie przegap
logo czyste powietrze

Autor: Murator

Czyste powietrze z Muratorem: termomodernizacja krok po kroku

Dzięki programowi „Czyste Powietrze” przeprowadzenie termomodernizacji domu jednorodzinnego stało się łatwiejsze niż kiedykolwiek wcześniej. Nie mniej pozostaje ona przedsięwzięciem wymagającym podjęcia wielu ważnych decyzji. Zamierzamy w tym pomagać, dlatego zorganizowaliśmy akcję „Czyste powietrze z Muratorem”. Wyjaśniamy, jakie korzyści można osiągnąć dzięki ociepleniu domu i wymianie nieefektywnych urządzeń grzewczych, a przede wszystkim, jak przeprowadzić skuteczną termomodernizację z wykorzystaniem dotacji, preferencyjnych pożyczek i ulgi podatkowej. Dodatkową atrakcją naszej akcji jest konkurs, w którym do wygrania jest remont domu! Nie przegap i zobacz naszą akcję „Czyste powietrze z Muratorem”!

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
KOMENTARZE