pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 194
rafiliS
my w dziesiątkę. Rozpoczęty w poprzednim wydaniu BD
T cykl edukacyjny ROK POMPY CIEPŁA spotkał się z ogromnym
zainteresowaniem. To naprawdę gorący temat. Nasza sonda wS
ród
członków Klubu Budujących Dom pokazała, że ok. 3%
(jeden na trzydziestu) respondentów zastosowało już w swoich domach
ogrzewanie pompą ciepła, a 35% (jeden na trzech) rozważa
zastosowanie takiej instalacji. Od podjęcia decyzji  na tak
powstrzymują ich najczęS
ciej dwie obawy.
Pierwsza, to pokutujące ciągle przekonanie, że inwestycja
pochłonie od 70 do 100 tys. zł.
Druga obawa dotyczy braku możliwoS
ci kontroli rozwiązań
proponowanych przez firmę, bo to wiedza dla inwestora tajemna
i pozostaje mu zdać się na uczciwoS
ć i solidnoS
ć firmy.
Te obawy można rozwiać czytając cykl naszych artykułów.
Nic tu nie ma trudnego. Wystarczy znać cztery działania arytmetyczne,
żeby wszystko sprawdzić i policzyć. A warto kontrolować i ogarniać
własnym rozumem propozycje i działania firm. Doskonale ilustruje to
artykuł  Case study, czyli oferty z życia wzięte . Koniecznie przeczytajcie.
Przekonacie się, że skrupulatna i krytyczna analiza ofert firmowych
pozwala skalkulować koszty inwestycji na poziomie 30 000-40 000 zł.
Nasz cykl ROK POMPY CIEPŁA zaczęliS
my od przeglądu rozwiązań
systemowych instalacji z pompą ciepła (artykuł z BD 1-2/07 jest
dostępny w całoS
ci na www.budujemydom.pl). Teraz zajmiemy się
wyborem dolnego x
ródła ciepła. To najpoważniejsza decyzja
i podejmuje ją inwestor.
Ciepła woda użytkowa (c.w.u.)
Dlaczego i dla kogo pompa
1 5
w systemie z pompą ciepła
ciepła? Przegląd rozwiązań
systemowych
Pompa ciepła w klimatyzacji.
6
Chłodzenie i rekuperacja
x
ródło dolne
Pompa ciepła
7
 co wybrać?
2
a technologia domu
Eksploatacja i konserwacja
x
ródło górne  jak rozprowa-
8
3
systemu z pompą ciepła
dzić ciepło? Ogrzewanie
i dogrzewanie pompą ciepła
Wymiana kotła c.o. na pompę
9
ciepła  modernizacja
Pompa ciepła  wybieramy
4
ogrzewania
i kupujemy. Przegląd oferty
rynkowej
AKCJA EDUKACYJNA
akcją opiekuje się prof. Wiesław Marciniak
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 195
Skąd brać ciepło?
Z powietrza, wody czy
z ziemi? To najważ-
niejsza decyzja
w ogrzewaniu pompą
ciepła. To pytanie za
20 000 zł, bo tyle
może kosztować roz-
wiązanie najdroższe.
Najtańsze jest za
darmo. Ale liczą się
też inne kryteria
wyboru.
PROF. WIESŁAW MARCINIAK
W
M
WYBÓR x
RÓDŁA DOLNEGO
x
ródło dolne
 co wybrać?
nstalacja grzewcza z pompą ciepła nego pompa ciepła. Jest to energia pobie- kają więc głównie z praw fizyki, nieza-
składa się z trzech zasadniczych rana przez pompę ciepła z powietrza, wo- leżnych od starań konstruktora i produ-
iczęS
ci 1: dy lub gruntu za pomocą instalacji nazy- centa.

x
ródła dolnego; wanej x
ródłem dolnym. Fachowcy twier- Każda pompa ciepła zawsze zrobi swoje 

węzła cieplnego, którego najważniej- dzą, że nie pompa ciepła, lecz x
ródło dol-  przepompuje ciepło ze x
ródła dolnego
szym elementem jest pompa ciepła; ne decyduje o jakoS
ci całego systemu do górnego, jeS
li tylko x
ródło dolne jest

x
ródła górnego. grzewczego. Dużo w tym racji  pompa odpowiednio wydajne. JeS
li x
ródło dolne
x
ródło górne grzeje pomieszczenia  to ciepła to w istocie sprężarka, której fi- jest x
le wybrane, x
le zaprojektowane lub
podłogówka, grzejniki lub jedno i drugie. zyczna zasada pracy jest zawsze taka sa- x
le wykonane, nawet najlepsza pompa
Energię cieplną dostarcza do x
ródła gór- ma. Jej możliwoS
ci i ograniczenia wyni- ciepła nic nie pomoże.
JEST Z CZEGO WYBIERAĆ
Wiemy już, że sprawnoS
ć ogrzewania
pompą ciepła, okreS
lana współczynni-
kiem COP jest tym większa, im mniejsza
jest różnica temperatury "T między x
ró-
dłem górnym (T2) a x
ródłem dolnym
T2
(T1) tj. COP ~ . Jest to zależnoS
ć in-
"T
tuicyjnie oczywista, gdyż pompowanie
ciepła  pod górkę tj. z materii chłodniej-
szej do cieplejszej, wymaga tym większej
pracy im wyższa jest  górka , czyli im
x
ródło górne pompa ciepła x
ródło dolne
większa jest różnica temperatur "T.
W przypadku zastosowania ogrzewa-
s
s
o
z
p
c
1 Ogólny schemat systemu ogrzewania z pompą ciepła
nia podłogowego (jest to rozwiązanie
3 2007 195
K
C
fot.
C
LIMA
K
OMFORT
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 196
ROK POMPY CIEPŁA
dwie studnie
s
jest nieco gorsza niż dla wody grunto-
wej (COP = 4 � 5). Wyższe są koszty
inwestycyjne, kłopotliwe jest zaangażo-
wanie dużej powierzchni działki (dla
kolektora poziomego), ale jest to roz-
wiązanie o wysokim stopniu niezawod-
noS
ci, gdyż układ zamknięty jest nie-
wrażliwy na zanieczyszczenia czy ewen-
tualne zmiany warunków hydrogeolo-
gicznych.
Najtańsze, bo nie wymagające żadnych
kolektor płaski
p
prac inwestycyjnych jest wykorzystanie
powietrza jako dolnego x
ródła. Naj-
większym mankamentem tego rozwią-
zania są sezonowe i pogodowe zmiany
temperatury powietrza, przy czym naj-
gorsze warunki są w zimie, kiedy pom-
pa ciepła jest mocno eksploatowana,
a jej sprawnoS
ć spada w miarę obniżania
x

e
c
p
2 Klasyfikacja x
ródeł energii cieplnej pobieranej
się temperatury powietrza (dla T poni-
przez pompę ciepła
p
c
żej -10�C współczynnik COP wynosi za-
ledwie 2 � 3). Jako dolne x
ródło może
zalecane) temperatura T2 wynosi ok. też być wykorzystane powietrze we-
kolektor spiralny
s
30�C (ok. 300 K). Najcieplejszym x
ró- wnątrz domu (5 � 20�C), ale dotyczy to
dłem dolnym może być sztuczne x
ródło ograniczonych zastosowań pompy cie-
ciepła, takie jak S
cieki, woda powrotna pła wyłącznie do wytwarzania c.w.u. lub
w systemach ciepłowniczych, inne cie- do klimatyzacji (w roli rekuperatora).
cze, gazy lub powietrze ogrzewane w ja-
kimS
procesie technologicznym. Możli- WODA GRUNTOWA
woS
ci takich rozwiązań istnieją w prze-  DWIE STUDNIE
myS
le lub budownictwie komunalnym, To najprostsze rozwiązanie. Grunt,
natomiast bardzo rzadko zdarzają się w a więc również woda gruntowa, na głę-
domach jednorodzinnych. Pozostają bokoS
ci większej niż 6 m ma w zasadzie
nam x
ródła naturalne (odnawialne) wy- stałą temperaturę, która wynosi w Pol-
mienione na rys. 2 i przedstawione sce ok. 10�C, niezależnie czy jest zima,
schematycznie na rys. 3. Najwyższą czy lato (można się liczyć ze zmianami
kolektor pionowy
p
temperaturę ma woda gruntowa, ok. w przedziale 7 � 12�C). Najtańszym in-
10�C, niezależnie od głębokoS
ci i pory westycyjnie sposobem pobierania ciepła
roku. Rozwiązanie z wodą gruntową ja- z gruntu jest pompowanie wody z głę-
ko dolne x
ródło jest więc bardzo ko- bokoS
ci poniżej 6 m (oczywiS
cie, lustro
rzystne pod względem sprawnoS
ci wody gruntowej może być na poziomie
(COP osiąga wartoS
ci 5�6), niezbyt wyższym , np. 1 lub 2 m pod powierzch-
drogie inwestycyjnie, ale wymaga nią gruntu). Budujemy dwie studnie 
sprawdzenia parametrów wody, której czerpalną do poboru wody, chłonną do
zanieczyszczenia mogą powodować ko- odprowadzenia (zrzutu) wody schłodzo-
rozję wymiennika ciepła lub powstawa- nej, która wypływa z pompy ciepła.
nie osadów. Kolektor gruntowy to kil- W typowych warunkach geologicznych,
kaset metrów zakopanej w ziemi rury gdy woda jest czerpana z warstwy wodo-
powietrze
napełnionej glikolem. Może być pozio- noS
nej na głębokoS
ci 6 � 15 m, koszt
my (płaski lub spiralny) zakopany na budowy takich dwóch studni wynosi
głębokoS
ć ok. 1,5 m pod powierzchnią ok. 2000 zł. OdległoS
ć pomiędzy stud-
gruntu lub pionowy w odwiertach nią czerpalną i chłonną powinna być jak
o głębokoS
ci do 200 m. największa (co najmniej 15 m), żeby
Glikol krążący w kolektorze gruntowym chłodna woda zrzucana nie mieszała się
ma zwykle temperaturę od -2 do +5�C, z wodą czerpaną, niekorzystnie obni-
w pierwszym przybliżeniu przyjmuje żając jej temperaturę.
się 0�C. SprawnoS
ć systemów z kolekto- Obie studnie muszą korzystać z tej sa-
r
d
x

rem gruntowym napełnionym glikolem mej warstwy wodonoS
nej, przy czym 3 Podstawowe rodzaje dolnego x
ródła
196 2007 3
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 197
studnia czerpalna powinna znajdować
P
W
W
S
W
W
się przed chłonną względem kierunku JAKA POMPA WODNA W SYSTEMIE WODA-WODA?
przepływu wody w tej warstwie. Chodzi Policzmy, w jakim tempie trzeba pompować wodę domu 6900 kcal, to iloS
ć wody, jaką trzeba wpom-
o to, by woda schłodzona nie wracała do gruntową, aby pobierać z niej wystarczającą iloS
ć pować w ciągu godziny wynosi 6900 kcal : 5 kcal/l
studni czerpalnej. ciepła. Do ogrzewania współczeS
nie zbudowane- = 1380 l, czyli wydajnoS
ć pompowania powinna
WydajnoS
ć pompowania wody grunto- go domu jednorodzinnego, czyli domu spełniają- wynosić ok. 1,4 m3/h lub inaczej 23 l/min. To pro-
wej powinna wynosić ok. 1,5 m3/h cego obecne normy termoizolacji, potrzebna jest ste obliczenie wskazuje, jakiej pompy potrzebuje-
(szczegółowe obliczenia w ramce obok), moc grzewcza 50 W/m2. Zatem zapotrzebowanie my. Otóż wydajnoS
ć ok. 30 l/min. zapewnia ma-
do czego wystarcza pompa samozasysa- na moc cieplną do ogrzewania domu o po- lutka pompa samozasysająca o mocy rzędu
jąca o mocy 200 W (jeS
li lustro wody wierzchni 200 m2 wynosi ok. 10 kW (200 m2 x 100-200 W. A znane są przypadki, gdy do pompy
jest nie głębiej niż 6 m). Nie zawsze wa- 50 W/m2). x
ródło ciepła o takiej mocy dostarczy ciepła pobierającej 1,1 kW mocy elektrycznej
runki gruntowo-wodne są korzystne dla w ciągu godziny 10 kWh energii cieplnej. Załóżmy zastosowano pompę wodną o mocy 1,2 kW!
tego rozwiązania. COP = 5, zatem z wody jest pobierane 4/5 ener- To wielki błąd, takie dziesięciokrotne  przewymia-
Podstawowym przeciwwskazaniem mo- gii grzewczej tj. 8 kWh (pozostała 1/5 pochodzi rowanie pompy wodnej powoduje, że za prąd zu-
że być głęboki poziom lustra wody wprost z energii elektrycznej zasilającej sprężar- żywany na czerpanie wody zapłacimy tyle samo,
gruntowej, co zmusza do stosowania kę). Przeliczmy to na kalorie. Trzeba sobie przypo- co za energię elektryczną zużywaną przez pompę
droższych rozwiązań  pomp głębino- mnieć ze szkoły, że 1 cal (kaloria) = 4,2 J (dżula), ciepła. Podobnie nieoptymalne jest korzystanie
wych i głębokich wierceń. Uwaga  na a 1 J = W�s. ze wspólnej pompy wodnej  do wody użytkowej
studnie głębsze niż 30 m wymagane jest Zatem 8 kWh = 8000 W�3600 s = 28 800 000 J, i do studni czerpalnej dla ogrzewania pompą
pozwolenie wodnoprawne. Jest też dru- stąd 28 800 000 J : 4,2 J = 6 857 000 cal ciepła.
gi warunek (nie zawsze przestrzegany), H" 6 900 kcal ciepła. Ile do tego potrzeba wody? Zwykle pompa wodna używana do wody użytko-
że trzeba niezależnie od głębokoS
ci JeS
li założymy, że czerpiemy z gruntu wodę wej ma moc około 1 kW, a więc o wiele za dużą
studni mieć pozwolenie wodnoprawne o temperaturze 10�C i schładzamy do 5�C, dla potrzeb systemu grzewczego z pompą ciepła.
na czerpanie wody w iloS
ci większej niż to każdy litr wody oddaje: 1000 cm3�(10 � 5�C) Na wypadek awarii którejS
pompy, warto jednak
15 m3/dobę. = 5 kcal. zamontować zawór umożliwiający pracę jednej
Jest to warunek na ogół spełniany  na JeS
li 1 litr wody gruntowej odda 5 kcal ciepła, z pomp w obu funkcjach do czasu naprawy
styk , gdyż przy pompowaniu w tempie a w ciągu godziny potrzebujemy do ogrzania drugiej.
REKLAMA
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 198
ROK POMPY CIEPŁA
Bezpieczne parametry
wody gruntowej
parametr wartoS
ć
graniczna
wartoS
ć pH 7 do 9
siarczany SO4 <70 mg/l
wolny chlor Cl2 <0,5 mg/l
chlorki <300 mg/l
azotany NO3 <100 mg/l
twardoS
ć CaCO3 <300 mg/l
wolny kwas węglowy H2CO3 <20 mg/l
żelazo <3 mg/l
mangan <2 mg/l
utlenialnoS
ć 02 <2 mg/l
amoniak NH3 <2 mg/l
Uwaga. Każdy producent może indywidualnie okreS
lić
parametry graniczne dla swojego urządzenia. Na
przykład u niektórych producentów ograniczenia na
żelazo i mangan wynoszą odpowiednio <0,2 mg/l
oraz <0,1 mg/l  jak dla wody pitnej.
u
p
k
p
4 Przykładowy układ pętli kolektora poziomego
1,5 m3/h oznacza maksymalnie 10 go- w studni chłonnej był szczelny i nie  nabie- 1,5 do 5 razy większą niż powierzchnia
dzin pracy pompy wodnej na dobę. rał powietrza. domu. Zatem do tego rozwiązania nie-
Te graniczne parametry można odnieS
ć Niektórzy producenci oferują opcjonal- zbędna jest duża powierzchnia działki
do pompy ciepła o mocy 7 � 8 kW. Dla nie parowniki w specjalnym wykona- (np. ok. 600 m2 dla domu o powierzchni
pompy ciepła o większej mocy wydaj- niu, odpornym na korozyjne działanie ogrzewanych pomieszczeń ok. 150 m2, je-
noS
ć pompowania wody musi być więk- wody o  złych parametrach. Stosuje się S
li grunt jest suchy i piaszczysty). Rury
sza niż 1,5 m3/h, zatem warunek czerpa- też dodatkowy wymiennik ciepła od- kolektora są wypełnione roztworem wod-
nia wody w iloS
ci większej niż 15 m3/dobę porny na  złą wodę. W obiegu wtór- nym glikolu. Dawniej stosowano roztwór
zostanie przekroczony i trzeba wystąpić nym takiego wymiennika, poS
redniczą- wodny soli (solankę). Nazwa solanka zwy-
o pozwolenie. cym między wodą ze studni a parowni- czajowo jest dalej używana, choć może
Często wyrażane są obawy o niedługi kiem pompy ciepła, krąży woda z 10% odnosić się do glikolu. W parownikach
czas życia studni  zarówno czerpalnej, zawartoS
cią etylenu. pompy ciepła glikol oddaje ciepło ochła-
której wydajnoS
ć z czasem może się ob- dzając się o ok. 4 K. R
rednia temperatura
niżyć, jak też zrzutowej, której chłon- KOLEKTOR glikolu w kolektorze wynosi ok. 0�C, cho-
noS
ć może nie być wystarczająca po pew- POZIOMY PŁASKI ciaż po słonecznym lecie może osiągnąć
nym czasie. Jednak ewentualnej degra- Wykonuje się z rur PE o S
rednicy 1 cala, nawet +10�, a podczas srogiej zimy może
dacji studni wierconej nie należy spo- układanych w wykopie o głębokoS
ci ok. wychłodzić się do kilku stopni poniżej ze-
dziewać się wczeS
niej niż po 15 � 20 la- 1,5 m, czyli poniżej strefy przemarzania, ra. Trzeba pamiętać, że ciepło odbierane
tach. JeS
li już tak się stanie, to nie będzie ale nie głębiej niż 2 m. Jest to zwykle kil- przez glikol z gruntu pochodzi głównie
wielkim problemem finansowym ani ka pętli, czyli odcinków rur o długoS
ci ok. z promieni słonecznych  transport cie-
technicznym wywiercenie nowych stud- 100 m 4. Podział rury kolektora przykła- pła z głębszych warstw ziemi ku po-
ni, zatem tym ograniczeniem nie powin- dowej długoS
ci 500 m na pięć równole- wierzchni jest zjawiskiem pomijalnie sła-
niS
my się nadmiernie przejmować. In- głych pętli długoS
ci 100 m ma na celu bym. Dlatego bardzo ważna jest możli-
nym kłopotem systemu woda-woda mo- zmniejszenie oporów przepływu, aby woS
ć pełnej regeneracji cieplnej gruntu
że być zła jakoS
ć wody  duża zawartoS
ć pompa obiegowa wymuszająca przepływ w lecie, przed następnym sezonem grzew-
żelaza i manganu jak również bardzo wy- glikolu nie musiała osiągać dużych mocy, czym. Nie ma więc sensu zakopywanie
soka twardoS
ć (tabela). Do producenta zmniejszając tym samym efektywną kolektora na głębokoS
ciach większych niż
pompy ciepła należy ocena, czy złe parame- sprawnoS
ć systemu ogrzewania. Przy od- 1,8 m, gdzie słabo dochodzi ciepło sło-
try jakoS
ciowe wody mogą istotnie wpłynąć stępach między rurami rzędu 0,5 � 0,8 m neczne. Nie wolno też utrudniać penetra-
na niszczenie lub złą pracę pompy ciepła. z jednego m2 gruntu z kolektorem otrzy- cji energii słonecznej przez np. zabetono-
Grox
ne i, niestety, doS
ć częste w naszych muje się moc 10 � 40 W, w zależnoS
ci od wanie powierzchni gruntu nad kolekto-
warunkach jest nadmierne zażelazienie wo- rodzaju gleby. Gliniasty i wilgotny grunt rem. Warto tu zauważyć, że energia sło-
dy. Żelazo nie jest szkodliwe dopóki się nie oddaje więcej ciepła (30 � 40 W), niż neczna przenika do gruntu głównie z wo-
utleni. Osad tlenku żelaza może  zatkać piaszczysty, suchy (10 � 20 W). Stąd przy dą deszczową. Brak możliwoS
ci pełnej re-
wymiennik, także studnię chłonną. Dlatego założeniu, że do ogrzewania domu potrzeba generacji cieplnej gruntu przez lato to ry-
w przypadku mocno zażelazionej wody nie- ok. 50 W na jeden metr kwadratowy zyko obniżenia temperatury glikolu w zi-
zmiernie ważne jest, by cały układ od pobo- powierzchni pomieszczeń, kolektor pła- mie poniżej granicznej wartoS
ci dla danej
ru wody w studni czerpalnej do zrzutu ski powinien zajmować powierzchnię pompy, co spowoduje wyłączenie się
198 2007 3
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 199
SYSTEMY OGRZEWANIA Z POMPĄ CIEPŁA
Jednak jest to twierdzenie mylące 
zajmuje niewielką powierzchnię działki

w istocie, kolektor spiralny wymaga glikol ma stabilną temperaturę w ciągu
niewiele mniejszej powierzchni działki, całego roku (3 � 7�C).
niż kolektor płaski, gdyż odległoS
ci Jest tylko jedna wada  wysoka cena. O ile
między rowami nie powinny być mniej- kolektor poziomy dla domu 150 m2 kosz-
sze niż 3 m. Zaletą kolektora spiralnego tuje ok. 5000 zł, to pionowy może koszto-
jest to, że wykopanie kilku rowów o sze- wać ok. 10 000 zł, a zdarzają się oferty na po-
rokoS
ci do 1m i długoS
ci do 20 m jest ła- ziomie powyżej 15 000 zł.
twiejsze niż zdjęcie niemal dwumetro- IloS
ć i długoS
ć sond głębinowych zależy od
wej warstwy gruntu z dużej powierzch- warunków geologicznych, dlatego często
ni działki. Warto tutaj przypomnieć, że w trakcie wiercenia otworów wprowadza się
x
ródłem ciepła jest grunt a nie rura, korekty do wstępnego projektu. Na podsta-
więc niezależnie od sposobu jej ułożenia wie zdobywanych w trakcie wiercenia in-
(rzędami czy spiralnie) dla pobrania formacji o rzeczywistych warunkach geolo-
okreS
lonej iloS
ci ciepła z gruntu wyma- gicznych można zweryfikować długoS
ć
gana jest okreS
lona powierzchnia  pra- sond.
1 m
cującego gruntu. W praktyce po-
5 m
wierzchnia pracy kolektora spiralnego KOLEKTOR
u
p
k
s
5 Przykładowy układ pętli kolektora spiralnego
jest o ok. 1/3 mniejsza niż kolektora pła- Z BEZPOR
REDNIM
skiego o identycznej mocy, natomiast PAROWANIEM
pompy. Dlatego lepiej przewymiarować powierzchnia prac gruntowych jest po- Popatrzmy na schemat systemu ogrze-
kolektor poziomy, czyli zaprojektować go nad pięciokrotnie mniejsza. wania 1 i wyobrax
my sobie, że prawą
z pewnym zapasem mocy. Moc kolektora połowę obiegu termodynamicznego
płaskiego (jak każdego x
ródła dolnego) to KOLEKTOR PIONOWY pompy ciepła od zaworu rozprężnego do
moc pompy ciepła pomniejszona o moc Najskuteczniejszym rozwiązaniem sprężarki  wydłużamy o kilkaset me-
sprężarki, czyli: w przypadku ograniczonej iloS
ci miejsca trów kolektora poziomego. To znaczy,
Pkol = Ppc (1  1/COP) jest kolektor pionowy. Do odwiertów głę- że rezygnujemy z wymiennika ciepła
Na przykład dla pompy ciepła o mocy bokoS
ci 30 � 150 m (uwaga  konieczne między obiegiem glikolu w kolektorze
8 kW i COP = 4 otrzymujemy Pkol = jest zezwolenie) wkłada się sondy piono- poziomym a obiegiem pompy ciepła.
6 kW, co przy gruncie o przeciętnych właS
- we, czyli rury zgięte w kształcie litery U, W takim wydłużonym obiegu termody-
ciwoS
ciach cieplnych (22 W/m2) oznacza w których krąży glikol. Z 1 m odwiertu namicznym krąży specjalny czynnik
koniecznoS
ć zajęcia powierzchni działki można uzyskiwać 30 � 70 W energii (np. propan R 290 lub R 407C), który
ok. 300 m2. cieplnej. Na przykład dla domu o po- odparowuje w kolektorze, pobierając
wierzchni 200 m2 potrzebną moc cieplną ciepło z gruntu. Rury kolektora wyko-
KOLEKTOR SPIRALNY dolnego x
ródła (ok. 0,8 mocy pompy cie- nuje się z miedzi pokrytej warstwą PE.
Często twierdzi się, że jeS
li powierzchnia pła, czyli 0,8 x 200 m2 x 50 W/m2 = 8 kW) Wyeliminowanie wymiennika ciepła
działki nie pozwala na zainstalowanie ko- otrzymamy przy łącznej długoS
ci odwier- i pompy obiegowej (wymuszającej obieg
lektora płaskiego, to na znacznie mniej- tów ok. 160 m, czyli mogą to być 4 od- cieczy w tradycyjnych kolektorach z gli-
szej powierzchni można zainstalować ko- wierty o głębokoS
ci 40 m każdy. OdległoS
ć kolem) pozwala na zwiększenie sprawnoS
ci
lektor spiralny, czyli ułożyć rury spiralnie między odwiertami nie powinna być mniej- COP o ok. 20%. Zasady układania nitek
w wykopie o szerokoS
ci co najmniej sza niż 5 m. Kolektor pionowy, w porówna- kolektora w gruncie są identyczne jak dla
80 cm 5. niu z kolektorem płaskim, ma same zalety: kolektora płaskiego z glikolem 6, 7.
p
k
p
c
p
n
z
b
6 Układanie pętli kolektora płaskiego 7 Pompa ciepła pracująca na zewnątrz budynku
3 2007 199
15-20 m
K
K
C
C
fot.
C
LIMA
K
OMFORT
fot.
C
LIMA
K
OMFORT
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 200
ROK POMPY CIEPŁA
Czynnik roboczy nie traci swoich właS
ci- nej temperatury zewnętrznej (np. -8�C) to z pewnym stopniem ryzyka  a nuż
woS
ci w funkcji czasu, a więc nie wymaga włącza się drugie urządzenie grzewcze  studnia  wyschnie lub się zamuli, albo
wymiany w całym okresie eksploatacji. grzałka lub kocioł c.o. Od tego punktu zmienią się parametry wody. Nie ma ta-
pracy oba urządzenia grzewcze pracują kich obaw w systemach z zamkniętym
POWIETRZE równolegle. Przy dalszym spadku tem- obiegiem glikolu, czyli w kolektorach
JAKO DOLNE x
RÓDŁO peratury zewnętrznej o kolejne kilka płaskich lub pionowych. Ale to rozwią-
Powietrze jest darmowym inwestycyjnie st.C następuje wyłączenie pompy ciepła zanie drożej kosztuje, ma nieco mniej-
x
ródłem dolnym. Jest po prostu zasysa- i całe obciążenie grzewcze przejmuje szą sprawnoS
ć niż układ dwóch studni,
ne z zewnątrz lub wewnątrz budynku drugie urządzenie grzewcze (kocioł albo wymaga zaangażowania sporej po-
i po pobraniu z niego ciepła w parowni- c.o.). Powietrze jako dolne x
ródło ciepła wierzchni działki. No cóż, wybór należy
ku, schłodzone jest odprowadzane ka- doskonale się sprawdza w innych zasto- do Ciebie.
nałem odlotowym. Pobrane z powietrza sowaniach  do wytwarzania c.w.u., do Mamy pewną wiedzę, jak wybierają in-
ciepło może być przekazywane do wody podgrzewania wody w basenie, do reku- ni. ZrobiliS
my sondaż wS
ród członków
krążącej w obiegu grzejnym podłogówki peracji, czyli odzyskiwania ciepła z po- Klubu Budujących Dom. Jeden na trzy-
lub do powietrza wdmuchiwanego przez wietrza usuwanego z budynku. Różne dziestu zastosował już pompę ciepła
klimakonwektory. W naszym klimacie aspekty tych zastosowań omówiliS
my w swoim domu. Jeden na trzech poważ-
zastosowanie powietrza jako x
ródła cie- szczegółowo w poprzednim artykule te- nie się nad tym zastanawia. Ci, którzy
pła do ogrzewania domu jest mało efek- go cyklu edukacyjnego (BD 1-2/07). już się zdecydowali lub są blisko decy-
tywne. W zimie sprawnoS
ć takiego sys- zji, odpowiedzieli nam również na pyta-
temu, przy ujemnych temperaturach na SŁOWO nie o wybór rodzaju x
ródła dolnego.
zewnątrz, spada do wartoS
ci 2-3, jedno- NA ZAKOŃCZENIE Wyniki pokazuje diagram 8.
czeS
nie maleje też moc grzewcza i po- Nie jest lekko. Inwestor ma nad czym
mieszczenia mogą być niedogrzane. pomyS
leć i przekalkulować, żeby doko-
Dlatego zwykle stosuje się tzw. system nać słusznego wyboru x
ródła energii do
biwalentny, tj. poniżej pewnej granicz- ogrzewania swego domu. Nie ma jedy-
nie słusznych rozwiązań. Najtaniej jest
pobierać ciepło z powietrza. To inwesty-
JeS
li x
ródło dolne jest x
le wybrane,
cja najtańsza i najłatwiejsza, bo pompę
x
le zaprojektowane lub x
le
ciepła można umieS
cić na zewnątrz bu-
dynku (warto to wziąć pod uwagę, bo
wykonane, nawet najlepsza pompa
 przedmuchiwanie powietrza musi
ciepła nic nie pomoże.
trochę hałasować). Jednak sprawnoS
ć
tego rozwiązania jest najmniejsza. Naj-
większą sprawnoS
ć przy niewysokich
kosztach inwestycyjnych osiąga się
s
x

d
w
8 Wyniki sondy  Jakie x
ródło dolne wybrałeS
? w systemie dwóch studni, ale łączy się
REKLAMA
200 2007 3
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 201
CASE STUDY
Zatem długoS
ć kolektora wynosi
8000 W : 15 W/m H" 534 m
Case study,
W przypadku kolektora pionowego uzysk ciepła z 1 m odwiertu
wynosi od 30 do 70 W. Przyjmijmy przeciętną wartoS
ć 50 W/m,
czyli oferty z życia wzięte stąd łączna długoS
ć odwiertu wynosi 8000 W : 50 W/m = 160 m.
Może to być np. 5 lub 6 odwiertów o głębokoS
ci 30 m każdy.
Wróćmy teraz do ofert przysłanych przez Czytelnika.
Ledwo wystartował nasz cykl ROK POMPY
Firmy 2 i 3 to niewielkie zakłady usługowo-handlowe, instalują-
CIEPŁA, a już posypały się komentarze ce pompy ciepła produkcji szwedzkiej. Firma 1 to znany polski
producent pomp ciepła, wykonujący również usługi montażu.
i zapytania od Czytelników. NajczęS
ciej
dotyczą kosztów inwestycji.
FIRMA 3
WybraliS
my korespondencję zarzucającą nam
Najbardziej lakoniczna jest oferta Firmy 3. Założone wartoS
ci po-
 wysoce mylące informacje o kosztach trzebnej mocy pompy (9 kW), długoS
ci odwiertu kolektora piono-
wego (160 m), a także pojemnoS
ci zasobnika c.w.u. (165 l) są do za-
instalacji z pompą ciepła. Jest to pouczające
akceptowania jako wartoS
ci minimalne z przedziału racjonalnych
ćwiczenie z tematu  oferty firmowe .
oszacowań, a więc wystarczające dla nienajlepszych nawet warun-
ków geologicznych. Przy tych minimalistycznych założeniach tym
Oto list naszego Czytelnika: bardziej dziwi całkowity koszt  mocno przeszacowany. Wobec bra-
WłaS
nie stoję przed faktem wyboru oferty na pompę ciepła i niestety ku szczegółowej kalkulacji pozostaje sądzić, że jest to tzw. pierwszy
muszę głoS
no powiedzieć, że w Państwa artykule stwierdzenie, iż ofer- strzał  spod dużego palca  a nuż niezbyt zorientowany klient tyle
ty zamykają się w przedziale 30 000-44 000 jest wysoce mylące. zapłaci. Zresztą wzmianka w ofercie o możliwoS
ci otrzymania raba-
Otrzymałem oferty, które są w przedziale 45 000-65 000 dla domu tu zaprasza do potargowania się. Według naszego rozeznania cena
o powierzchni użytkowej 185 m2 (w przypadku sond pionowych pompy ciepła o mocy 9 kW, nawet uwzględniając zawarty w niej za-
najdrożej!), z rekuperatorem, w technologii S
ciany dwuwarstwowej sobnik c.w.u., powinna się znalex
ć w przedziale 15 000  18 000 zł.
30 + 15 cm styropian, dach ocieplony 25 cm wełny oraz podłoga na Znamy też sporo przypadków wykonania kolektora pionowego,
gruncie 12 cm styropian. o długoS
ci łącznej odwiertu ok. 150 m, w cenie poniżej 10 000 zł. Za-
tem z tej oferty jest do utargowania ok. 15 000 zł, a wówczas cena ca-
Dalej Czytelnik przytoczył teksty ofert otrzymanych od trzech łej inwestycji spadłaby do przyzwoitej wielkoS
ci ok. 40 000 zł. War-
firm. Przedstawiamy obok te oferty w oryginalnym brzmieniu to też spytać firmę o ofertę dla kolektora poziomego i dla systemu
i układzie (z oczywistych względów usunęliS
my tylko nazwy wła- dwóch studni. JeS
li wykonują te warianty instalacji, to powinny być
sne firm i produktów). one o kilka tysięcy złotych tańsze.
Spróbujmy najpierw wykonać własne oszacowanie podstawo-
wych parametrów technicznych. FIRMA 2
Firma 2 przedstawiła bardziej szczegółową ofertę. Oszacowanie
ZAPOTRZEBOWANIE NA MOC CIEPLNĄ zapotrzebowania na moc cieplną (12,78 kW) jest nie całkiem zro-
Na podstawie informacji podanych przez Czytelnika można zumiałe. Prawdopodobnie wzięto do obliczeń powierzchnię
uznać, iż budynek ma bardzo dobrą termoizolację, a do tego jesz- 213 m2 (w liS
cie Czytelnika jest 185 m2) przy założeniu jednost-
cze rekuperator, więc do ogrzania powinna wystarczyć moc kowej mocy grzewczej 60 W/m2, co też jest wielkoS
cią zawyżoną
50 W/m2. Zatem całkowita moc grzewcza wynosi  wystarczy 50 W/m2. Wybór mocy pompy ciepła 10,7 kW jest do
185 m2 x 50 W/m2 = 9250 W = 9,25 kW zaakceptowania, ale w S
wietle wczeS
niejszych uwag ta moc daje
Moc na ogrzanie c.w.u. szacuje się przyjmując 250 W na 1 osobę, 100% a nie 85% pokrycia zapotrzebowania na moc grzewczą.
czyli 4 osoby x 250 W/osobę = 1000 W = 1 kW Zatem zbędne jest asekurowanie się x
ródłem szczytowym (grzał-
Stąd moc grzewcza pompy ciepła powinna wynosić ka, podgrzewacz, czy kocioł elektryczny?). Wycena węzła ciepl-
9,25 kW + 1 kW = 10,25 kW nego z kotłem 10,7 kW na 31 410 zł (netto) jest mocno zawyżona.
Można przyjąć, że prawidłowym wyborem będzie pompa ciepła Po odjęciu x
ródła szczytowego uzasadniona jest kwota 22 000-
o mocy ok. 10 kW. 25 000 zł (netto). Kolektor poziomy policzono dla uzysku
12 W/m, czyli dla najgorszego przypadku suchego piasku lub
PARAMETRY x
RÓDŁA DOLNEGO żwiru. Dla przeciętnych warunków geologicznych byłoby
Moc x
ródła dolnego, przy założeniu COP = 5 (to wysoka wartoS
ć, 15 � 25 W/m. Przyjmijmy 20 W/m, czyli przy mocy chłodniczej
ale osiągalna dla ogrzewania podłogowego o niskiej temperaturze 8,5 kW otrzymamy 8500 W : 20 W/m = 425 m, zamiast wyliczo-
 do 35�C) wynosi 10 kW x (1-1/5) = 8 kW nych w ofercie 708 m. Kolektor poziomy (materiał + robocizna)
W przypadku kolektora poziomego długoS
ć rur, a stąd też wymiary o długoS
ci ok. 450 m powinien kosztować nie więcej niż
wykopu, liczy się na podstawie założonego uzysku ciepła z 1 m rury, 6000-7000 zł (netto) (w ofercie podano 10 039 zł).
który wynosi od 10 do 40 W. Przyjmijmy ostrożnie 15 W/m jak dla Dla wariantu z kolektorem pionowym można skorygować uzysk
gruntu piaszczystego i doS
ć suchego. Po badaniu geologicznym jest ciepła z 40 W/m na mniej pesymistyczny, choć również ostrożne
możliwa nawet dwukrotna korekta tego parametru w  lepszą stro- oszacowanie na poziomie 50 W/m. Stąd długoS
ć odwiertu
nę , gdyby się okazało, że mamy mokrą glinę. wynosi 8500 W : 50 W/m = 170 m.
3 2007 201
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 202
ROK POMPY CIEPŁA
s

p
Rozsądna cena za kolektor pionowy o takiej łącznej długoS
ci od- Element systemu  kolektor poziomy netto Vat brutto
wiertu wynosi 12 000-14 000 zł (netto), zamiast podanej w ofercie
Pompa ciepła 14,3 kW 19 100 22% 23 302
kwoty 20 488 zł.
Dolne x
ródło ciepła 5 740 22% 7 003
Całkowite koszty inwestycji z Vatem 7% powinny więc wynosić:
Rura 32x2,3  500 m; (1500 zł)

dla wariantu z kolektorem poziomym 30 000-35 000 zł (brutto)
Glikol  350 l; (1400 zł)

dla wariantu z kolektorem pionowym 36 000-42 000 zł (brutto)
Kolektor x
ródła dolnego: KZD 5; 1 szt.; (590 zł)
Wykop  250 m; (2250 zł)
FIRMA 1
Najbardziej szczegółową kalkulację zawiera oferta Firmy 1,
w której przedstawiono trzy warianty x
ródła dolnego. W tej Bufor wody grzewczej 200 l 1 100 22% 1 342
ofercie do podważenia jest przede wszystkim przeszacowane
Zasobnik ciepłej wody użytkowej 2 630 22% 3 209
założenie zapotrzebowania ciepła budynku na poziomie
z wężownicą 400 l
13,1 kW (przyjęto 70 W/m2, jak dla budynku ze słabym ocie-
Pompy obiegowe: 3 190 22% 3 892
pleniem  wełna mineralna lub styropian 5-10 cm). Dalsze
pompa x
ródła dolnego
przeszacowania są konsekwencją tego błędnego założenia. Za-
pompa obiegowa (pompa ciepła  bufor c.o.)
proponowana w ofercie pompa ciepła o mocy 14,3 kW lub 15,6
pompa obiegowa (pompa ciepła  zasobnik c.w.u.)
kW w cenie 17 000-19 000 zł (netto) powinna być zastąpiona
Orurowanie, zawory, filtry kształtki itp. 4 800 22% 5 856
pompą ok. 10 kW w cenie niższej o około 4000 zł (netto). Moc-
Montaż* i uruchomienie systemu 700 7% 749
no przewymiarowany jest też kolektor pionowy  zamiast
Łączny koszt systemu grzewczego w zł 37 260 45 352
5 x 50 m powinno wystarczyć 3 x 55 m w cenie co najwyżej
14 000 zł (netto). Jest to 8000 zł mniej niż w ofercie. Uwzględ-
niając tylko te dwie korekty otrzymujemy całkowite koszty in-
Element systemu  kolektor pionowy netto Vat brutto
s

p
westycyjne (bez montażu węzła cieplnego, co można wycenić
Pompa ciepła 14,3 kW 19 100 22% 23 302
na ok. 2000 zł):
Dolne x
ródło ciepła 20 000 22% 24 400

wariant z kolektorem poziomym  ok. 33 000 zł (netto)
Odwierty  5 x 50 m
wariant z kolektorem pionowym  ok. 39 000 zł (netto)

wariant z dwiema studniami  ok. 30 000 zł (netto) Rura  500 m
W ofercie ceny brutto podano z VAT 22%, ale zamawiając całą
Glikol  200 l
usługę z montażem zapłacimy VAT 7%, czyli otrzymamy dla
Bufor wody grzewczej 200 l 1 100 22% 1 342
trzech rozważanych wariantów odpowiednio kwoty brutto:
Zasobnik ciepłej wody użytkowej 2 630 22% 3 209
35 000 zł, 42 000 zł oraz 32 000 zł.
z wężownicą 400 l
Pompy obiegowe: 3 190 22% 3 892
PODSUMOWANIE
pompa obiegowa x
ródła dolnego
WykazaliS
my szczegółowo i konkretnie, że koszt inwestycji
pompa obiegowa (pompa ciepła  bufor c.o.)
w różnych wariantach realizacyjnych zawiera się w przedziale
pompa obiegowa (pompa ciepła  zasobnik c.w.u.)
30 000-44 000 zł (brutto), jeS
li powS
ciągniemy ochotę firm
Orurowanie, zawory, filtry kształtki itp. 4 800 22% 5 856
do przewymiarowań i przeszacowań. Być może za dobrze
Montaż* i uruchomienie systemu 700 7% 749
im idzie, bo szybko roS
nie zainteresowanie pompami ciepła
Łączny koszt systemu grzewczego w zł 51 520 62 749
i mają dużo zamówień. Lepiej by było, gdyby firmy
uwierzyły w jeszcze większy sukces i zwiększały moce
przerobowe zamiast zniechęcać klientów zawyżoną ceną
Element systemu  studnie netto Vat brutto
s

 na dzień dobry .
Pompa ciepła 15,6 kW 17 000 22% 20 740
Dolne x
ródło ciepła studnia biorcza 15 m, 4 500 22% 5 490
zdawcza 15 m
Bufor wody grzewczej 200 l 1 100 22% 1 342
OFERTA FIRMY 1
Zasobnik ciepłej wody użytkowej 2 630 22% 3 209
z wężownicą 400 l
Przyjąłem następujące dane do kalkulacji:
Pompy obiegowe: 3 430 22% 4 185

Powierzchnia domu do ogrzania 185 m2
pompa x
ródła dolnego

IloS
ć osób korzystających z c.w.u. 4 os
pompa obiegowa (pompa ciepła  bufor c.o.)

Zapotrzebowanie ciepła budynku 13,1 kW
pompa obiegowa (pompa ciepła  zasobnik c.w.u.)
Orurowanie, zawory, filtry kształtki itp. 4 300 22% 5 246
Koszty pompy wraz z orurowaniem podałem w przybliżeniu,
Montaż* i uruchomienie systemu 700 7% 749
ponieważ konkretna wycena wymaga ode mnie znajomoS
ci
pełnego bilansu energetycznego obiektu. Łączny koszt systemu grzewczego w zł 33 660 40 960
* koszty montażu kotłowni nie zostały uwzględnione, gdyż są ustalane indywidualnie
202 2007 3
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 203
CASE STUDY
OFERTA FIRMY 2 OFERTA FIRMY 3
ZAŁOŻENIA OFERTA WSTĘPNA OPARTA NA ZAŁOŻENIACH:
W
O
N
Z

Obiekt: dom mieszkalny o pow. 180+33 = 213 m2 budynek 160-200 m2,

CHARAKTERYSTYKA ENERGETYCZNA OBIEKTU ocieplenie wg współczesnych norm,
E
O

Zapotrzebowanie na moc cieplną: 12,78 kW ogrzewanie niskotemperaturowe podłogowe lub mieszane

C
Rodzaj ogrzewania: podłogowe WĘZEŁ CIEPLNY

CHARAKTERYSTYKA x
RÓDŁA CIEPŁA Pompa ciepła o mocy 9 kW 26 110 zł
C

całkowita moc pompy ciepła 10,7 kW Zasobnik cwu 165L dwupłaszcz. wbudowany w pompę 0 zł

(85% pokrycie zapotrzebowania) Instalacja kotłowni, rozruch PC, materiały instalacyjne 6 500 zł

moc sprężarki 2,2 kW Dolne x
ródło: kolektor pionowy 160 m 16 000 zł

moc chłodnicza 8,5 kW Projekt do zgłoszenia dolnego x
ródła 2 000 zł

k
k
n
5
6
z
moc x
ródła szczytowego 3, 6, 9 kW Całkowity koszt kotłowni netto: 50 610 zł

k
k
b
5
1
z
rodzaj x
ródła szczytowego energ. elektryczna Całkowity koszt kotłowni brutto: 54 153 zł

pojemnoS
ć zasobnika ciepłej wody 165 l Podane ceny są cenami katalogowymi. Istnieje możliwoS
ć otrzymania
(wbudowany w pompie ciepła) rabatu.
Szacunkowy kosztorys węzła cieplnego W przypadku nietypowych warunków wiercenia cena kolektora piono-
k
w
c
4
z
Węzeł cieplny: 31 410 zł (netto) wego może ulec zmianie.
W koszcie węzła cieplnego zostało uwzględnione: pompa ciepła, Szczegółowych informacji udzielimy podczas indywidualnych rozmów.
zbiornik c.w.u. osprzęt, x
ródło szczytowe, instalacja oraz rozruch Na życzenie inwestora możemy wykonać również:

montaż grzejników

DOLNE x
RÓDŁO CIEPŁA  KOLEKTOR POZIOMY ogrzewanie podłogowe
C

K
P

uzysk ciepła z kolektora 12 W/m.b. Instalacja wod.-kan.

min.wymagana długoS
ć kolektora 708 m przydomowe oczyszczalnie S
cieków

min. wymagana długoS
ć wykopu 708 m instalacja do odkurzacza centralnego

odległoS
ć pomiędzy kolektorami (podziałka) 1,2 m Termin dostawy pompy ciepła 5-8 tygodni od daty zamówienia.

głębokoS
ć ułożenia 1,3 m Okres gwarancji serwisowej na pompy wynosi 5 lat
Szacunkowy koszt wykonania dolnego x
ródła OFERTA WAŻNA 30 DNI OD DATY WYSŁANIA DO KLIENTA
k
w
d
x

 kolektor poziomy: 10 039 zł (netto)
p
0
z
W koszcie wykonania dolnego x
ródła zostało uwzględnione: wykop, REKLAMA
montaż, zasypanie kolektora, kolektor ziemny, spirytus, doprowadzenie
do kotłowni oraz rozdzielacz kolektora.
DOLNE x
RÓDŁO CIEPŁA  KOLEKTOR PIONOWY (ODWIERTY)
C

K
P
(

uzysk ciepła z odwiertu 40 W/m.b.

wymagana długoS
ć odwiertu 213 m

szacunkowa liczba i głębokoS
ć odwiertów 2 x 106 m

wymagana powierzchnia pod odwierty 20 m2

minimalna odległoS
ć pomiędzy odwiertami 10 m
Rzeczywista iloS
ć i głębokoS
ć odwiertów jest uzależniona od warunków
geologicznych i zostanie okreS
lona podczas prac wiertniczych
Szacunkowy koszt wykonania dolnego x
ródła
k
w
d
x

 kolektor pionowy: 20 488 zł (netto)
p
4
z
W koszcie wykonania dolnego x
ródła zostało uwzględnione: odwiert,
montaż, zasypanie kolektora, kolektor ziemny, glikol, doprowadzenie do
kotłowni oraz rozdzielacz kolektora.
WARIANTY KOSZTÓW INWESTYCJI
K
I
Zestawienie szacunkowych nakładów inwestycyjnych
s
n
i
netto brutto
Koszt węzła cieplnego 31 410 zł 33 609 zł
Koszt kolektora poziomego 10 039 zł 10 742 zł
Koszt kolektora pionowego 20 488 zł 21 922 zł
Koszt inwestycji z kolektorem poziomym 41 449 zł 44 351 zł
Koszt inwestycji z kolektorem pionowym 51 898 zł 55 530 zł
203
3 2007
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 204
ROK POMPY CIEPŁA
Na zestaw najbardziej podstawowych O.K. Jestem zainteresowany pompą ciepła, ale nie wiem, który system wy-
z
n
p
J
z
p
a
n
w
k
s
w
pytań, sformułowanych w imieniu na- brać. Czym powinienem się kierować w wyborze zródła dolnego i żródła gór-
s
w
i
n
C
p
s
w
w
z
d
i
ż
g
szych Czytelników, odpowiada Pan nego (sposobu rozprowadzenia ciepła w domu)?
C
o
P
(
r
c
w
d
Aleksander Archanowicz z firmy Na wybór x
ródła dolnego zasadniczy wpływ ma przede wszystkim jego do-
A
z
f
Daikin. stępnoS
ć oraz koszt inwestycyjny instalacji.
Najpopularniejsze dotychczas są pompy ciepła gruntowe, gdzie żródłem dol-
Buduję dom 160 m2. Dlaczego miałbym wybrać nym jest grunt. Przy swoich zaletach (dostępnoS
ć gruntu, w miarę stała,
d
1
m
D
m
w
ogrzewanie pompą ciepła? Słyszałem, że taka doS
c wysoka temperatura żródła, wysoki COP) mają jednak tę wadę, że koszt
p
S
ż
t
inwestycja zwróci się po 20 latach. Wprawdzie instalacji jest bardzo wysoki. Przy ułożeniu kolektora poziomego na głęboko-
z
s
p
2
l
W
koszty eksploatacji są niskie, ale koszt inwe- S
ci ok. 1,5-2,0 m jest to duża iloS
ć wykopów, a poza tym na czas robót zabie-
e
s
a
k
i
stycji sięga kwoty 70-80 tys. zł. ramy teren ogrodu lub trawnika. Wymienniki pionowe, tzw sondy ziemne, wy-
s
k
7
8
t
z
Ogrzewanie przy pomocy pompy ciepła jest obecnie najbardziej ekono- magają z kolei odwiertów na głębokoS
ć 50-150 m, co oczywiS
cie generuje
micznym sposobem ogrzewania budynków. Wykorzystujemy tu bowiem koszty, zależne dodatkowo od warunków hydrogeologicznych.
naturalne ciepło niskotemperaturowe, zawarte w przyrodzie (w gruncie, Gdy x
ródłem dolnym jest woda ze zbiorników wodnych (stawy, jeziora, rzeki,
,
w wodzie, lub w powietrzu). OczywiS
cie, aby wydobyć to ciepło musimy studnie) mamy bardzo dobre parametry przejmowania ciepła i wysoki COP
 dodać energię elektryczną. Tym niemniej, stosunek uzyskanej energii ale wadą jest ograniczona dostępnoS
ć żródła (zbiornik wodny musi być blisko
cieplnej do włożonej energii elektrycznej, czyli tzw. współczynnik efek- ogrzewanego budynku) a także występujące problemy eksploatacyjne, zwia-
tywnoS
ci energetycznej COP
, waha się, w zależnoS
ci od warunków, od 2,5 zane z zanieczyszczeniami wód. Najtańszym pod względem instalacyjnym
do 7,0. (Dla porównania: przy ogrzewaniu elektrycznym COP wynosi 1,0) i ogólnie dostępnym x
ródłem dolnym jest oczywiS
cie powietrze. Nie ma tu ta-
W tradycyjnych kotłach paliwowych, wykorzystujących wysokotemperatu- kich ograniczeń, jak w przypadku gruntu czy wody, ale wadami są z kolei
rowy proces spalania węgla, gazu lub oleju opałowego, sprawnoS
ć ener- zmienna ( o dużych wahaniach) temperatura x
ródła i związany z tym niższy
.
getyczna (stosunek ciepła oddanego przez kocioł do teoretycznej iloS
ci współczynnik COP
ciepła uzyskanego ze spalania paliwa) wynosi zawsze ponizej 100%. Naj- W przypadku x
ródła górnego zasadniczy wybór jest między niskotemperatu-
bardziej efektywne kotły kondensacyjne, odzyskujące ciepło utajone za- rowym wodnym ogrzewaniem podłogowym (rzadziej S
ciennym) a tradycyjny-
warte w parze wodnej, bedącej jednym z produktów spalania, podnoszą mi grzejnikami radiatorowymi. W przypadku współdziałania z pompą ciepła
sprawnoS
ć do maksimum 111%. zdecydowanie lepszym rozwiazaniem jest ogrzewanie podłogowe. Wynika to
Trzeba tu dodać jeszcze znacznie szybciej rosnące ceny gazu lub oleju z wielu powodów. Przede wszystkim ogrzewanie podłogowe wymaga niż-
opałowego w stosunku do ceny energii elektrycznej. To powoduje, że szych temperatur wody zasilajacej (30-35�C), co przekłada sią na wyższy
, a w rezultacie na niższe koszty eksploatacyjne. Przy ogrze-
koszty eksploatacyjne tradycyjnych instalacji kotłowych są znacznie wyż- współczynnik COP
sze niż instalacji z pompą ciepła. waniu podłogowym ciepło oddawane jest przez promieniowanie, co oznacza
Dla Inwestora zasadnicze znaczenie będzie brak prądów konwekcyjnych, mniej kurzu, lepszy
więc miała odpowiednia równowaga między rozkład temperatury w pomieszczeniu, a co za
Okres zwrotu inwestycji w pompę
kosztami inwestycyjnymi (koszt urządzeń i in- tym idzie większy komfort dla użytkownika.
ciepła wynosi obecnie 5-7 lat.
stalacja) a kosztami eksploatacyjnymi. Należy Radiatory wymagają wyższej temperatury wody
zwrócić uwagę, że koszt inwestycyjny jest na zasilaniu (40-55�C), co sprawia, że rozwiąza-
wydatkiem jednorazowym, ponoszonym na nie to jest mniej ekonomiczne. Zaletami grzejni-
początku inwestycji, a koszt eksploatacyjny jest kosztem stałym, pono- ków radiatorowych są z kolei szybkie dojS
cie do wymaganych parametrów,
szonym przez wiele lat. Istotną sprawą jest więc czas zwrotu zwiększo- niska cena oraz łatwoS
ć wymiany w przypadku awarii.
nych nakładów inwestycyjnych, poniesionych na instalację pompy ciepła Przedstawiłem tu w skrócie zalety i wady poszczególnych rozwiazań. Zale-
oraz przyszłe  zyski , wynikające z niższych kosztów eksploatacji. Okres całbym jednak przed podjęciem decyzji poradzić sie fachowca, gdyż nie moż-
20 lat zwrotu kosztów, zawarty w Pańskim pytaniu, to legenda mająca na wybierać oddzielnie poszczególnych elementów, lecz rozpatrywać cało-
swe x
ródło zarówno w wysokiej cenie pierwszych pomp ciepła (najczę- S
ciowo cały system, biorac pod uwagę zarówno parametry techniczne, jak
S
ciej gruntowych) jak i w stosunkowo niskiej ówczeS
nie cenie tradycyj- i ekonomiczne.
nych paliw. Gwałtownie rosnące ceny paliw, przy malejących cenach
m
s
z
n
s
o
o
p
pomp ciepła spowodowały, że okres zwrotu inwestycji w pompę ciepła Dlaczego miałbym się zdecydować na system ogrzewania oferowany przez
f
wynosi obecnie 5-7 lat, w zależnoS
ci od rodzaju pompy. Państwa firmę?
Również podany przez Pana całkowity koszt inwestycyjny pompy ciepła jest Firma DAIKIN jest S
wiatowym liderem w produkcji urządzeń klimatyzacyj-
zdecydowanie zawyżony. Najdroższe (ale i najbardziej efektywne) są pompy nych. Wykorzystujac swoje doS
wiadczenie w produkcji pomp ciepła powie-
ciepła gruntowe, gdzie koszty generowane są głównie przez wysokie koszty trze-powietrze, w roku 2006 DAIKIN wprowadził na rynek system grzewczy
instalacji (głębokie odwierty lub wykopy pod wymienniki poziome) i mogą się- ALTHERMA, wykorzystujący technologię pompy ciepła powietrze-woda. Jest
gać 40-50 tys. zł. Najtańsze są tu pompy ciepła powietrze-woda, gdzie to niskotemperaturowy system grzewczy przeznaczony do ogrzewania miesz-
całkowity koszt inwestycyjny nie przekracza 30 tys.zł. kań, domów jednorodzinnych oraz niewielkich obiektów komercyjnych. Cały
R
wiadomie skoncentrowałem się na aspekcie ekonomicznym, gdyż ma on system składa się z 3 podstawowych elementów: jednostki zewnętrznej, po-
największy wpływ na podjęcie decyzji o wyborze systemu ogrzewania. Nie dobnej do znanych nam jednostek zewnętrznych klimatyzatorów split, jed-
należy jednak zapominać o tym, że technologia pomp ciepła wykorzystuje nostki wewnętrznej, zwanej  hydrobox , będącej wymiennikiem ciepła między
w znacznej większoS
ci odnawialne żródła energii, przyczyniając się do za- układem freonowym i układem wodnym oraz zbiornika c.w.u. Jednostka ze-
chowania bogactw naturalnych dla przyszłych pokoleń, a także jest tech- wnętrzna występuje w w 3 wielkoS
ciach od 6,1 do 8,6 kW. W połowie 2007
nologią  czystą , nie zanieczyszczającą S
rodowiska. roku DAIKIN wprowadzi 3 nowe modele o wydajnoS
ci od 11 do 18 kW.
204
2007 3
pompy ciepla.qxd 2007-02-22 17:51 Page 205
CASE STUDY
b
c
i
i
k
e
Niezależnie od pompy ciepła, w hydroboxie znajduje się grzałka elektryczna Jakie będą koszty całej instalacji i koszty eksploatacyjne?
o wydajnoS
ci 3, 6 lub 9 kW, przeznaczona do pokrycia strat ciepła w najzim- Żeby w miarę precyzyjnie odpowiedzieć na tak postawione pytanie, musiał-
niejsze dni. Hydrobox występuje w 2 rodzajach: tylko z funkcją grzania lub w bym znać zapotrzebowanie ciepła budynku. Nie podejmuję się okreS
lenia
wersji grzewczo  chłodzącej. kosztu instalacji wewnętrznej, gdyż to zależy od rodzaju emiterów ciepła
Podstawowymi zaletami systemu ALTHERMA są wszystkie znane zalety pomp (podłogówka, radiatory), ich wielkoS
ci, rozmieszczenia, długoS
ci rur itp. Ale
ciepła powietrze-woda, a więc: ten koszt jest kosztem stałym, bez względu na wybór żródła ciepła i można
a) dostępnoS
ć powietrza jako żródła ciepła; go łatwo okreS
lić znając projekt.
b) niski koszt inwestycyjny  cena urządzeń jest niewiele wyższa od pomp Jak wspomniałem, system ALTHERMA składa się z jednostki zewnętrznej, hy-
gruntowych lub wodnych, natomiast koszty instalacji sa wielokrotnie tańsze. droboxu i opcjonalnego zbiornika c.w. Koszt całego układu, w zależnosci od
To sprawia, że całkowity koszt inwestycyjny jest ok. 30% niższy od w/w pomp wielkoS
ci zapotrzebowania ciepła, wielkoS
ci zbiornika c.w. i przyjetego sys-
ciepła; temu (tylko grzewczy lub grzewczo-chłodzący) waha się od ok. 16 800 zł do
c) niskie koszty eksploatacji  jednostka zewnętrzna posiada sprężarkę in- 20 700 zł netto. Do tego należy dodać koszt montażu (wraz z materiałami),
werterową, co w połączeniu ze zmienną nastawą temperatury wody (tzw. re- który wynosi ok. 15-20% ceny urządzeń. Tak więc całkowity koszt instalacji
gulacja pogodowa w standardzie) optymalizuje zużycie energii i zapewnia wy- ALTHERMY zamknie się w kwocie 24 000-30 000 zł brutto. Koszty eksploata-
soki komfort; cyjne zależą od długoS
ci i intensywnoS
ci sezonu grzewczego, ale z dużym
d) łatwoS
ć i szybkoS
ć instalacji  ekipa dwóch monterów wykonuje montaż prawdopodobieństwem możemy je przyjąć na ok. 1200-1500 zł rocznie.
żródła dolnego w 1 dzień!
w
t
b
s
e
z
t
p
s
j
e) zastosowanie do każdego typu obiektów  jednostka zewnętrzna może Mimo wszystko, trochę boję się eksperymentować z tak poważną sprawą jak
w
w
d
J
s
g
ż
n

n
l
być umieszczona w dowolnym miejscu na S
cianie, na poziomie terenu lub na ogrzewanie we własnym domu. Jakie są gwarancje, że nie  zostanę na lo-
z
n
i
p
2
z
o
P
p
dachu; dzie , z niesprawną instalacją przy -20�C za oknem? Psychologicznie poddał-
s
t
c

p
n
i
c
s
s
p
f) możliwoS
ć chłodzenia pomieszczeń w lecie  jest to podstawową cecha bym się też chętnie  owczemu pędowi  na ile często stosuje się pompy
w
P
i
w
i
k
odróżniająca system ALTHERMA od innych rozwiązań. Wykorzystane tu ciepła w Polsce i w innych krajach?
zostało wspomniane wyżej doS
wiadczenie firmy Daikin w produkcji urza- Tu oczywiS
cie nie może być mowy o żadnych eksperymentach. Jak wspo-
dzeń klimatyzacyjnych. Dla potrzeb funkcji chłodzenia hydrobox musi być mniałem, w hydroboxie jest wbudowana opcjonalna grzałka elektryczna
w wersji grzewczo-chłodzącej, a jednostkami wewnętrznymi są najczę- o mocy 3, 6 lub 9 kW. Również w zbiorniku c.w. znajduje się standardowa
S
ciej dodawane opcjonalnie klimakonwektory wodne. To sprawia, że grzałka 3 kW. GdybyS
my przyjęli obciążenie cieplne w Państwa domu na po-
ALTHERMA jest systemem zapewniajacym komfort cieplny przez cały rok; ziomie 50 W/m2, to zapotrzebowanie cieplne na cele ogrzewania wyniosłoby
g) umiarkowana cena  dokładniejsze dane poniżej, w odpowiedzi na na- 8,0 kW. Dodając do tego ok. 1,0 kW na potrzeby c.w.u., wymagana moc
stępne pytanie. grzewcza powinna wynosić 9,0 kW. Pompę ciepła powinniS
my jednak dobie-
rać na 60-70% maksymalnego zapotrzebowania ciepła na cele grzewcze. Po-
A co z c.w.u.? została iloS
ć ciepła, przy najniższych temperaturach, dostarczana będzie
c
z
c
W systemie ALTHERMA poza podstawową funkcją ogrzewania możemy pro- przez wbudowaną w hydroboxie grzałkę elektryczną. Optymalizuje nam to
dukować ciepłą wodę użytkową. Przełączanie między trybami pracy dokonu- wielkoS
c urządzeń, a co zatym idzie koszty.W naszym przypadku dobrałbym
je się automatycznie i sterowane jest temperaturą c.w. Czas pracy cyklu sa- więc pompę ciepła o mocy nominalnej 6,7 kW (przy -20�C moc spadnie do ok.
nitarnego może być też ustawiony ręcznie przez użytkownika, ale nie może 4,0 kW), wraz z grzałką elektryczną 6,0 kW. W przypadku niespodziewanej
przekroczyć 60 minut, aby nie obniżyć awarii, tak zwymiarowana ALTHERMA
znacząco temperatury w pomieszcze- zapewni nam bezpieczeństwo nawet
Całkowity koszt instalacji ALTHERMY
niach. Do wyboru mamy 3 wielkoS
ci przy największych mrozach. Wpraw-
wynosi 24 000-30 000 zł (brutto),
zbiorników c.w. o pojemnoS
ci 150, 200 dzie do czasu usunięcia awarii ponosić
i 300 litrów. Pompa ciepła pozwala na będziemy wyższe koszty, ale nie ma
a koszty eksploatacyjne ok. 1200-1500 zł rocznie
uzyskanie temperatury c.w. 50�C. Do obaw abyS
my pozostali bez ogrze-
uzyskania wyższych temperatur służy wania.
wbudowana w zbiorniku c.w. grzałka elektryczna. Maksymalna temperatura Pytania podobne do tego zdarzają się często i wynikają głównie z niezna-
c.w. jaką możemy uzyskać wynosi 80�C. Grzałka może być sterowana za po- jomoS
ci w Polsce technologii pomp ciepła. W Europie pompy ciepła służą
mocą zegara czasowego lub za pomocą nastawy temperatury. Im niższa na- do ogrzewania mieszkań i domów jednorodzinnych już kilkadziesiąt lat.
stawa temperatury c.w., tym większy jest udział pompy ciepła w pokryciu za- W niektórych krajach, jak n.p. w całej Skandynawii, Niemczech, Szwajca-
potrzebowania ciepła na cele c.w.u. Optymalna wielkoS
ć zbiornika i związane rii czy Austrii, wypierają one skutecznie kotły paliwowe i stanowią kilka-
z tym odpowiednie rozmieszczenie wężownicy, czujnika temperatury i grzałki dziesiąt procent rynku. W Polsce zainteresowanie pompami ciepła wzra-
elektrycznej, przy dobrze ustawionej automatyce sprawia, że praktycznie 95% sta od kilku lat, głównie za sprawą ciągle rosnących cen paliw. Najpopu-
zapotrzebowania ciepła na c.w.u. pokrywa pompa ciepła. Jest to więc roz- larniejsze dotychczas są pompy gruntowe, dostarczane przez renomowa-
wiazanie bardzo ekonomiczne. Ciepła woda jest oczywiS
cie produkowana ca- ne i mające długą tradycję firmy szwedzkie i niemieckie.
ły rok, również wtedy, gdy system pracuje w trybie chłodzenia (opcja). Wy- Ale najszybciej obecnie rozwijającą się technologią grzewczą, wykorzystu-
korzystuje się tu (znane z klimatyzatorów split) odwrócenie obiegu chłodni- jącą odnawialne żródła energii, jest technologia pomp ciepła powietrze-wo-
czego w hydroboxie. Przełączanie trybów pracy odbywa się automatycznie da. Wymienione wyżej zalety pomp ciepła powietrze-woda, w tym umiarko-
i priorytet ma c.w.u. Należy wspomnieć jeszcze, że bez względu na wysokoS
ć wana cena i łatwoS
ć montażu, sprawiają, że ALTHERMA jest optymalnym roz-
nastawy, raz w tygodniu grzałka elektryczna podgrzewa wodę do wiązaniem, łączącym wysoką funkcjonalnoS
ć z wysoką efektywnoS
cią ekono-
temperatury 70�C, aby przeciwdziałać rozwijaniu się bakterii miczną. Dlatego polecałbym ten system, zwłaszcza gdy ma być on zastoso-
Legionella. wany w nowobudowanym domu.
205
3 2007