ogrzewanie czesc 3.qxd 2007-06-21 11:30 Page 63
OGRZEWANIE  POMPY CIEPŁA, KOLEKTORY

P
C
K
Tanie grzanie
Ogrzewanie kosztuje, i to
dużo. Dlatego coraz częS
-
Jaka jest najważniejsza różnica
ciej zastanawiamy się, jak
między kotłem a pompą ciepła?
koszty te obniżyć. W kręgu
Wykorzystanie dowolnego rodzaju kotła do ogrzewania domu wiąże się z wyko-
naszych zainteresowań
rzystaniem odpowiedniego paliwa  cała energia cieplna powstaje w procesie je-
pojawiają się urządzenia, go spalania. SprawnoS
ć cieplna  czyli stosunek
uzyskanego ciepła do wartoS
ci opałowej paliwa
które dostarczają darmową
 zależnie od rodzaju kotła zawiera się w grani-
energię przyrody. Kolektory cach 70-95%, a w kotłach kondensacyjnych na-
wet ponad 100%. Natomiast w pompach ciepła
słoneczne i pompy ciepła
głównym x
ródłem energii cieplnej jest ciepło
 to nie tylko sposób na zawarte w gruncie, gdzie na głębokoS
ci poniżej
2 m panuje względnie stała temperatura 8-12�C.
tanie grzanie, lecz również
Jednak wykorzystanie tego ciepła wymaga za-
wyraz naszej dbałoS
ci stosowania tzw. pompy ciepła  urządzenia po-
zwalającego na podwyższenie temperatury wo-
o S
rodowisko.
dy w instalacji grzewczej. Funkcjonuje ona po-
dobnie jak domowa chłodziarka, która ciepło
odebrane od produktów umieszczonych we-
wnątrz przekazuje do otoczenia. Do  przetransportowania ciepła z oS
rodka o niższej temperatu-
rze do oS
rodka o wyższej temperaturze niezbędna jest energia zużywana przez agregat
sprężarkowy pompy. Stosunek energii cieplnej pozyskanej z gruntu do zużytej przez napęd pom-
py nazywamy współczynnikiem efektywnoS
ci COP. Jego wartoS
ć zależy od samej konstrukcji
pompy i od różnicy temperatur gruntu i wody w instalacji. Czym mniejsza jest ta różnica tym
współczynnik COP osiąga wyższą wartoS
ć. W domowych instalacjach grzewczych wartoS
ć COP
waha się w granicach 3-6, co oznacza, że zużywając 1 kWh energii elek-
trycznej do napędu pompy ciepła pozyskujemy 3-6 kWh energii cieplnej
do ogrzewania domu.
Porównanie sumarycznych kosztów (inwestycyjnych i eksploatacyjnych) dla różnych systemów
s
k
(
i
e
d
r
s
ogrzewania po 15 latach eksploatacji Tak wygląda pompa ciepła (fot. Nateo)
p
1
l
e
w
p
c
(
N
63
B
N
fot.
N
ibe
-B
iawar
ogrzewanie czesc 3.qxd 2007-06-21 11:30 Page 64
Jakie są rodzaje dolnych x
ródeł ciepła?
Pobieranie ciepła z gruntu, czyli z tzw. żownicy z rur plastikowych. Do uzyska- lub wykorzystanie dwóch oddalonych od
dolnego x
ródła ciepła, może odbywać się nia mocy grzewczej 1 kW trzeba ułożyć siebie studni i przetłaczanie między nimi
za poS
rednictwem wymienników pozio- 25-50 m.b. rur co zajmuje powierzchnię wody. Kolektory pionowe i poziome mo-
mych, pionowych lub z wykorzystaniem 30-60 m2. Innym rozwiązaniem jest wy- gą pracować z czynnikiem poS
rednim
studni. Wymienniki poziome układane konanie kolektorów pionowych z rur (solanka, glikol) lub napełniane są robo-
są na głębokoS
ci 1,5-2 m w postaci wę- wprowadzonych na głębokoS
ć 30-50 m czym czynnikiem chłodniczym.
Pompa ciepła z kolektorem poziomym Pompa ciepła z układem 2 studni Pompa ciepła z kolektorem pionowym
c
z
k
p
c
z
u
2
s
c
z
k
p
Kiedy warto zastosować pompę ciepła?
Najkrótsza odpowiedx
brzmi  gdy nie ma kosztów inwestycyjnych dla systemu z pompą nastu metrów do 12 000 zł dla dwustu
dostępu do gazu lub trzeba by budować bar- ciepła to: metrów.
dzo długie przyłącze (kilkaset metrów). pompa ciepła Zatem całkowity koszt inwestycji w system
Pompa ciepła to najtańsze ogrzewanie. Koszty zbiornik c.w.u. z pompą ciepła wynosi 25 000 zł-44 000 zł
ogrzewania i c.w.u. dla domu 200 m2 wynoszą tzw. dolne x
ródło i może być 10 000-20 000 zł wyższy niż dla
około 1000 zł/rok, jeS
li zastosowano właS
ciwe Pompa ciepła o mocy 7-10 kW, wystarczającej systemu ogrzewania gazowego, ale też mogą
rozwiązania. To niewiele w porównaniu dla domu ok. 200 m2, kosztuje ok. 15 000 zł. to być wydatki porównywalne, jeS
li w ogrze-
z kwotą co najmniej 3000 zł/rok dla ogrzewa- Za zbiornik c.w.u. zapłacimy 2000-6000 zł, waniu gazowym wybierzemy drogi kocioł
nia gazem lub olejem (a ich cena ciągle a za dolne x
ródło od 3000 do 15 000 zł, kondensacyjny i długoS
ć przyłącza gazowego
roS
nie!), albo co najmniej 6000 zł/rok dla w zależnoS
ci od rodzaju systemu. Koszt będzie znaczna. Zatem wydatki inwestycyjne
ogrzewania prądem. No tak, ale ile trzeba pozostałych częS
ci tzw. węzła (pompy na system z pompą ciepła mogą być porówny-
zainwestować, żeby tak tanio ogrzewać dom? obiegowe, armatura instalacyjna) i jego mon- walne z wydatkami na ogrzewanie gazowe,
Porównajmy opłacalnoS
ć ogrzewania pompą tażu wynosi 5000 zł do 8000 zł i jest porówny- a w najgorszym razie będą o 10 000 zł do
ciepła z najbardziej popularnym ogrzewaniem walny z analogiczną pozycją kosztową ogrze- 20 000 zł większe i zwrócą się po 5-10 latach
gazowym. Na eksploatacji oszczędzamy ok. wania gazowego. Zatem pozostaje nam dzięki oszczędnoS
ci ok. 2000 zł/rok na
2000 zł/rok. A jak wygląda porównanie porównać koszt trzech zasadniczych elemen- eksploatacji. Do analogicznych wniosków
kosztów inwestycji? Zasadnicze składniki tów (pompa ciepła + zbiornik c.w.u. + dolne prowadzi porównanie z ogrzewaniem ole-
x
ródło) dla systemu z pompą jowym. Na wykresie na stronie poprzed-
ciepła z kosztem innych niej porównujemy koszty sumaryczne
trzech elementów (kocioł (inwestycyjne + eksploatacyjne) po
+zbiornik c.w.u. + przyłącze) 15 latach eksploatacji, dla kilku różnych
dla ogrzewania gazowego. systemów ogrzewania. Zauważmy, że dla
W pierwszym przypadku kotłów nie uwzględniliS
my jeszcze
otrzymujemy kwotę 20 000- kosztów komina (4000-6000 zł), który jest
36 000 zł. W drugim zaS
wiele zbędny w przypadku pompy ciepła.
zależy od rodzaju wybranego Do przeszłoS
ci należą już zniechęcające kosz-
kotła i rozwiązania c.w.u. (od torysy w granicach 60 000-70 000 zł za
4000 zł do 12 000 zł), a przede całkowity system ogrzewania pompą ciepła
wszystkim od długoS
ci wraz z montażem. NajczęS
ciej kosztorysy firm
przyłącza; koszt przyłącza zamykają się obecnie kwotą w przedziale
Typowa instalacja z pompą ciepła (fot. Nateo) wynosi od 5000 zł dla kilku- 30 000-40 000 zł.
i
z
p
c
(
N
64
ogrzewanie czesc 3.qxd 2007-06-21 11:30 Page 65
OGRZEWANIE  POMPY CIEPŁA, KOLEKTORY

P
C
K
Czy warto zainwestować w kolektor Jak magazynować
słoneczny? energię słoneczną?
Wykorzystanie kolektorów słonecznych do za- Nierównomierny dopływ energii słonecz-
opatrzenia w ciepłą wodę 4-5 osobową rodzinę nej w ciągu doby, jak też okresowe za-
jest inwestycją, która może zwrócić się nie chmurzenia zmuszają do magazynowania
wczeS
niej niż po 20-30 latach. Teoretycznie dar- ciepła, pozyskanego z kolektorów słonecz-
mowa energia słoneczna nie zrównoważy wy- nych. Trudno z góry przewidzieć kaprysy
datków inwestycyjnych w krótkim czasie, na- pogody, zatem iloS
ć zmagazynowanej cie-
wet gdy do podgrzewania c.w.u. wykorzystywać płej wody powinna wynikać z racjonal-
będziemy drogą energię elektryczną. Nie ma nych możliwoS
ci zamontowania zbiornika
też żadnego uzasadnienia instalowanie ich jako i jego kosztów. Układy solarne nigdy nie
wspomagania instalacji grzewczej, gdyż pozy- pracują samodzielnie i w rzeczywistoS
ci
skiwanie energii słonecznej w sezonie grzew- wspomagają jedynie tradycyjne sposoby
czym jest niewspółmiernie małe w stosunku do przygotowania ciepłej wody. NajczęS
ciej
zapotrzebowania na ciepło. Z ekonomicznego instalowanym zbiornikiem akumulacyj-
punktu widzenia o instalacji kolektorów sło- nym jest zasobnik z tzw. ładowaniem war-
necznych można więc myS
leć wtedy, gdy stwowym, wyposażony w dwie wężownice
w okresie kwiecień-wrzesień występuje duże  dolną współpracującą z kolektorem sło-
zapotrzebowanie na ciepłą wodę, np. do pod- necznym i górną, przez którą przepływa
grzewania basenu, przy prowadzeniu działalno- gorąca woda np. z kotła gazowego.
S
ci hotelarskiej. Dobór wielkoS
ci kolektora, je- Takie rozwiązanie pozwala na wykorzysta-
Kolektor słoneczny nie tylko ogrzewa wodę,
s
n
t
o
w
go rodzaj oraz miejsce zainstalowania należy nie ciepła nawet przy niewielkiej różnicy
ale stanowi także& ozdobę dachu
s
t
o
d
powierzyć wyspecjalizowanej firmie. (fot. Roto Frank Okna Dachowe) temperatur wody w obiegu kolektorowym
R
F
O
D
i w zasobniku, gdyż wężownicę dolną
omywa zawsze zimna woda, dostarczana
z instalacji wodociągowej.
Z jakich elementów składa się typowa
instalacja solarna?
Podstawowe elementy wchodzące w skład instalacji solarnej to kolektor słonecz-
ny, zbiornik na ciepłą wodę, pompa obiegowa, naczynie wzbiorcze. Pracą układu
steruje moduł elektroniczny połączony z termostatami, który w zależnoS
ci od
temperatury załącza lub wyłącza pompę i zamyka przepływ zwrotny, gdy tempe-
ratura czynnika grzewczego w kolektorze jest niższa niż w zbiorniku.
kolektor
słoneczny
regulator
różnicy temperatur
biwalentny
zasobnik solarny
obieg solarny
urządzenia
bezpieczeństwa
ogrzewanie wspomagające
pompa
obiegowa
naczynie wzbior-
cze
dopływ zimnej wody
Do magazynowania ogrzanej w kolektorze wody służy
m
o
w
k
w
s
zbiornik akumulacyjny zwany biwalentnym zbiornikiem
a
z
b
z
solarnym (fot. Nibe-Biawar)
(
N
B
Schemat instalacji solarnej
i
s
65