a r t y k u Å‚ t e c h n i c z n y d o s p i s u t r e Å› c i l u t y 2 0 1 2 ( 0 2 )
36
Małgorzata Smuczyńska
Typu split i  monoblokowe
Pompy ciepła
powietrze-woda
kontra& powietrze-woda
Pompy na powietrze zewnętrzne cieszą się ogromną popularnością
w krajach zachodniej Europy takich, jak: Francja, Niemcy, Austria,
a także w Czechach. Dlaczego więc Polacy nadal bardzo sceptycznie
podchodzą do tej technologii? Niewielki odsetek pomp ciepła zasilanych
powietrzem zewnętrznym  12,5% w stosunku do wszystkich pomp ciepła
jest R404A. Czynnik chłodniczy już w postaci poprzez instalację grzewczą, np. grzejniko-
zamontowanych 2011 r. w Polsce (wg danych PORT PC), jest głównie
gazowej jest następnie sprężany przez sprę- wą, płaszczyznową lub mieszaną. Do pracy
spowodowany brakiem wiedzy i powtarzanym sloganem, mówiącym
żarkę. Znacznemu wzrostowi ciśnienia to- pompy ciepła potrzebna jest więc wyłącznie
o małej wydajności tego typu urządzeń w panującym w Polsce surowym
warzyszy duży przyrost temperatury i gaz za energia elektryczna do napędu wentylatora,
sprężarką może osiągnąć nawet 90oC. sprężarki i pompy obiegowej.
klimacie. Według mnie jest to błędne przekonanie. Urządzenia te oprócz
W postaci przegrzanej pary czynnik chłodni-
tego, że wykorzystują niewątpliwie najtańsze i najłatwiejsze do pozyskania
czy wpływa do kolejnego wymiennika (skra- Analiza ekonomiczna, czyli pompy
z
ródło ciepła, przeszły znaczne modyfikacje i ulepszenia, które postaram
placz), w którym następuje wymiana ciepła ciepła powietrze-woda&
się szczegółowo opisać.
do obiegu trzeciego  systemu grzewcze-
go (wody grzewczej). W skraplaczu gaz ule- & w eksploatacji
Jak pracują pompy powietrze- (od pełnionych funkcji) parownikiem i skra- ga skropleniu i w postaci ciekłej dopływa do Pompy ciepła powietrze-woda, jako z
ródło
woda? placzem, sprężarka i zawór rozprężny. Oprócz zaworu rozprężnego, w którym następuje re- ciepła wykorzystują powietrze zewnętrzne,
tych elementów pompa ciepła wyposażo- dukcja ciśnienia, a wraz z nim temperatury. w związku z czym wykonywanie dolnego z
ró-
Gdy dolnym z
ródłem jest powietrze, odzysk na jest w pompę obiegową czynnika grzew- Ochłodzony czynnik chłodniczy po raz kolejny dła w postaci sond pionowych lub kolektora
ciepła następuje z zewnętrznego powietrza czego oraz czujniki temperatury i system ste- wpływa do parownika, zamykając cykl pracy. gruntowego jest zbędne, a produkcja ciepła
lub wewnętrznego powietrza wentylacyjnego rowania. Temperatura uzyskana z dolnego Woda grzewcza, która może osiągać tem- jest możliwa nawet, gdy jego temperatura
za pomocą wentylatora w pompie ciepła. z
ródÅ‚a jest wystarczajÄ…ca, aby w wymienni- peraturÄ™ 65oC, sÅ‚uży do przygotowania cie- spada do -20°C, a niekiedy nawet -25°C.
Odebrane ze środowiska ciepło transpor- ku płytowym (parownik) odparował czyn- płej wody kotłowej, która z kolei jest wyko- Należy jednak pamiętać, że największym
towane jest do układu chłodniczego pom- nik chłodniczy drugiego obiegu. Najczę- rzystywana do podgrzania wody użytkowej, mankamentem tego rozwiązania są sezono-
py ciepła, na który składają się następujące ściej stosowanym czynnikiem chłodniczym ogrzewania budynku, a także w procesach we i pogodowe zmiany temperatury powie-
elementy: dwa wymienniki ciepła nazywane w pompach ciepła typu powietrze/woda technologicznych urządzeń przemysłowych trza, przy czym najgorsze warunki są w zimie,
a r t y k u Å‚ t e c h n i c z n y d o s p i s u t r e Å› c i l u t y 2 0 1 2 ( 0 2 )
37
kiedy pompa ciepła jest mocno eksploato- gruntowej wykonana w oparciu o program poziomym lub pompy ciepła wykorzystują- kimi jak np. kotły elektryczne, olejowe, gazo-
wana, a jej sprawność spada w miarę ob- do doboru pomp ciepła NIBE VP DIM. Kal- cej wodę gruntową (studnia czerpalna i zrzu- we. Zastosowanie powietrznych pomp ciepła
niżania się temperatury powietrza (dla tem- kulację kosztów ogrzewania budynku (bez towa, woda na głębokości 15 m), czy pom- w takich przypadkach pozwala na redukcję
peratury poniżej -10°C współczynnik COP c.w.u.) wykonaÅ‚am dla tych samych parame- py ciepÅ‚a z kolektorem zatopionym w jeziorze kosztów ogrzewania nawet o okoÅ‚o 60%.
wynosi ok. 2-3) i konieczne jest zastosowanie trów obliczeniowych (dobranych dla budyn- wynosi około 44 000 zł brutto. Koszt instalacji
dodatkowego z
ródła ciepła. ku o pow. użytkowej 160 m2, zlokalizowanego pompy zasilanej powietrzem zewnętrznym to Aspekty praktyczne pracy i doboru
Czy jest to jednak wystarczający powód, dla w III strefie klimatycznej, o zapotrzebowa- praktycznie koszt samego urządzenia i mon-
którego na starcie trzeba zrezygnować niu na ciepło budynku 8 kW, obliczeniowa tażu, który waha się w granicach 30 000- Doskonałe także do chłodzenia
z tego rodzaju urządzenia? Odpowiedzi na temperatura wewnętrzna 20oC, z instalacją 35 000 zł brutto. Pompa ciepła typu powietrze/woda, zapew-
to pytanie dostarczy analiza kosztów inwesty- grzewczą o parametrach 35/25oC), dla po- Do podjęcia ostatecznej decyzji oprócz ana- nia pełny komfort cieplny w budynku po-
cyjnych i eksploatacji pompy ciepła na po- wietrznych pomp ciepła typu monoblok lizy ekonomicznej, należy wziąć pod uwagę nieważ u większości producentów, oprócz
wietrze zewnętrzne w porównaniu do pompy i split oraz dla pompy gruntowej. inne parametry, dzięki którym pompa ciepła ogrzewania i produkcji ciepłej wody jest
Przyglądając się otrzymanym wynikom (ta- na powietrze zewnętrzne będzie miała prze- wstanie chłodzić pomieszczenia w okresie
bela), widzimy, że roczne koszty ogrzewa- wagę w stosunku do innych typów tych urzą- letnim (przy wykorzystaniu ogrzewania płasz-
nia różnią się w zależności od rodzaju pom- dzeń. Powietrzne pompy ciepła są znakomitą czyznowego lub klimakonwektorów). Zasada
py ciepła. Ze względu na niższą temperaturę alternatywą, gdy działka jest mała i nie ma działania pompy jest prosta: ciepło jest od-
powietrza w stosunku do gruntu w sezonie żadnej możliwości wykonania wymiennika zyskiwane z powietrza zewnętrznego poprzez
grzewczym, pompy zasilane powietrzem ze- gruntowego. Polem do popisu powietrznych jednostkę zewnętrzną, gdzie czynnik chłod-
wnętrznym mają niższy współczynnik spraw- pomp ciepła są też, a może przede wszyst- niczy krążący w systemie zamkniętym, trans-
ności, co przekłada się na wyższy koszt kim, istniejące kotłownie opalane olejem portuje je do jednostki wewnętrznej. Poprzez
ogrzewania budynku o około 850 zł rocznie bądz
propanem-butanem. Powietrzne pom- odwrócenie tego procesu, czynnik chłodni-
dla pompy ciepła typu monoblok i tylko py ciepła większości producentów mogą czy w jednostce wewnętrznej odzyskuje cie-
450 zł rocznie dla pompy ciepła typu split. współpracować z innymi z
ródłami ciepła, ta- pło z wody instalacyjnej, które następnie wy-
Należy jednak pamiętać, że w przypadku
produkcji c.w.u, roczny współczynnik pomp
Tabela Wyniki obliczeń wykonanych w programie komputerowym do doboru pomp ciepła NIBE
powietrznych ulegnie znacznemu obniżeniu
VPDIM dla gruntowej pompy ciepła o mocy 8 kW i pompy zasilanej powietrzem zewnętrznym typu
(do 3,2-3,7), ponieważ różnica między tem-
SPLIT (moc grzewcza modulowana w zakresie 3,5-12 kW) i pompy zasilanej powietrzem zewnętrznym
peraturÄ… dolnego z
ródła, a wysoką tempe-
typu monoblok (stała moc grzewcza 10 kW)
raturą c.w.u. jest znacznie wyższa dla pomp
Roczne zużycie Roczny koszt
Czas
powietrznych, szczególnie w okresie zimo-
Typ pom- Stopień energii elektrycz- ogrzewania
Rodzaj, Oszczęd- pracy
py ciepła Roczny pokrycia nej przez pompę przy cenie
wym. Czy jest on jednak na tyle niższy, żeby
pompy cie- ność energii pompy
(moc COP mocy* ciepła i szczyto- energii elek-
pła (kWh) ciepła
inwestycja w pompę powietrzną była nieuza-
grzewcza) [%] we z
ródło grzew- trycznej 0,50
(h)
cze [kWh] zł/kWh [zł]
sadniona ekonomicznie w stosunku do pom-
powietrze/ NIBE F2026 4329 (sprężarka)
py gruntowej?
woda, (stała 10 3,5 50 + 254 (grzałka 10 900 1845 2292
monoblok kW) elektryczna)
& w inwestycji
NIBE SPLIT
3701 (sprężarka) +
powietrze/ (zmienna
Przyjrzyjmy siÄ™ teraz kosztom instalacji. Koszt
4,1 62 42 (grzałka elek- 11 868 3713 1872
woda, split w zakresie
tryczna)
instalacji gruntowej pompy ciepła z kolek-
3,5-12 kW)
torem gruntowym pionowym wynosi oko-
NIBE F1145
solanka/
(stała 8 5,3 100 2853 (sprężarka) 12 787 1737 1427
ło 50 000 zł brutto, natomiast koszt instala-
woda
kW)
cji pompy ciepła z kolektorem gruntowym
* stosunek zapotrzebowania na moc cieplną budynku/moc grzewcza pompy ciepła przy założonych
parametrach pracy
a r t y k u Å‚ t e c h n i c z n y d o s p i s u t r e Å› c i l u t y 2 0 1 2 ( 0 2 )
38
rzucane jest na zewnÄ…trz i w wyniku tego z wbudowanym zasobnikiem, regulatorem
pompa ciepła realizuje funkcję chłodzenia. i grzałką elektryczną lub inne z
ródło grzew-
Na c.o. jako split lub monoblok
cze, które musi mieć wydzielone miejsce
Sterowanie temperaturÄ… wewnÄ…trz budynku. WadÄ… tego typu urzÄ…-
Niewątpliwą zaletą pomp zasilanych powie- bezpośrednio ze sprężarki do parownika. Pro- Sterownik umieszczony zazwyczaj wewnątrz dzeń może być hałas, który powstaje pod-
trzem zewnętrznym jest prostota i czas mon- ces rozmrażania przebiega bardzo szybko domu, steruje pracą całego systemu i w za- czas pracy urządzenia i może być uciążli-
tażu (1-2 dni), który dla obu typów pomp po- i jest energooszczędny. leżności od aktualnego zapotrzebowania na wy dla sąsiadów, dlatego należy zwracać
wietrznych może jest podobny. Pompy tego typu zazwyczaj mogą współ- ciepło lub chłód, uruchamia lub wyłącza uwagę na ten parametr przy wyborze mar-
Zazwyczaj tego typu pompy składają się pracować z każdym rodzajem niskotempe- sprężarkę w jednostce zewnętrznej. W razie ki urządzenia. W ostatnich latach najlepszym
z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej (split) lub raturowej instalacji grzewczej, ogrzewaniem podwyższonego zapotrzebowania na cie- producentom tego typu urządzeń udało się
pompy ciepła i zasobnika c.w.u (monoblok). podłogowym lub ściennym, jak również z kon- pło, sterownik włącza dodatkowe z
ródło cie- osiągnąć bardzo niski poziom emitowanego
wektorami i grzejnikami, ze względu na możli- pła takie, jak grzałka zanurzeniowa lub inne. hałasu, który osiąga nawet 39-55 dB(A).
Pompy ciepła typu split to urządzenia, wość pracy pompy ciepła przy wysokiej tem- Pompę można łączyć z dodatkowymi z
ródła-
w których komponenty pompy ciepła roz- peraturze zasilania. mi ciepła jak np. pracujące w obiekcie kotły, Wybór
dzielone są na dwie jednostki. kolektory słoneczne lub istniejący ogrzewacz Podczas wyboru marki pomp ciepła typu
W jednostce zewnętrznej znajduje się zazwy- Uprawnienia chłodnicze są wymagane wody, w związku z czym istnieje możliwość powietrze/woda należy zwrócić uwagę na
czaj wentylator, parownik, sprężarka i zawór w przypadku pomp zasilanych powietrzem uzyskania dodatkowej energii cieplnej, gdy wydajność urządzenia, sprawdzić m.in. czy:
rozprężny, a w jednostce wewnętrznej skra- zewnętrznym typu split. W takim układzie jest taka potrzeba. " pompa ciepła jest przystosowana do
placz i pompa obiegowa czynnika grzewcze- mamy do czynienia z dwoma lub trzema jed- wybranego rodzaju systemu grzewcze-
go. Wentylator zapewnia odpowiedni prze- nostkami połączonymi systemem rur z czyn- Pompy ciepła zasilane powietrzem ze- go (pompy niektórych producentów mogą
pływ powietrza, z którego odzyskiwane jest nikiem chłodniczym. Generalnie pompy cie- wnętrznym nie wymagają specjalnego po- współpracować wyłącznie z systemem nisko-
ciepło. Wysoką efektywność i cichą pracę pła typu split łatwiej jest transportować ze mieszczenia, ustawia się ją na zewnątrz przy parametrowym),
uzyskujemy w pompach w których wentyla- względu na mniejszą wagę i rozmiary dwóch budynku lub na ścianie budynku i zajmu- " jednostka wewnętrzna ma możliwość bez-
tor ma możliwość obniżenia wydajności po- oddzielnych jednostek jednostki (zewnętrzną ją niewielką ilość miejsca, jednak najczęściej pośredniego podłączania dodatkowych z
ró-
wyżej pewnej temperatury zewnętrznej i wewnętrzną) w porównaniu do pompy typu wymagają dodatkowego z
ródła grzewcze- deł ciepła czy tylko poprzez osobny zbiornik
(np. 13°C). monoblok. go, którym może być centrala wewnÄ™trzna akumulacyjny,
" ma zaawansowany system sterowania, któ-
Pompy ciepła typu monoblok to urządze- ry zapewni możliwość ustawienia i regulacji
nia, w których w jednej obudowie znajduje ogrzewania, chłodzenia i produkcji ciepłej
się skraplacz, parownik, sprężarka, zawór roz- wody użytkowej.
prężny i pompa obiegowa czynnika grzew-
czego. Jeżeli mamy do czynienia z pompą Ogromna liczba tego typu urządzeń jest pro-
ciepła typu monoblok, instalator nie musi być dukowanych przez producentów urządzeń
chłodnikiem, ani nie musi korzystać z pomo- klimatyzacyjnych i w takich przypadkach
cy firmy chłodniczej, gdyż moduł chłodniczy urządzenia te często nie są przystosowa-
znajduje się w jednostce zewnętrznej i napeł- ne do warunków europejskich, a ich główną
niony jest czynnikiem chłodniczym już w fa- funkcją nie jest ogrzewanie tylko chłodzenie,
bryce. W tym przypadku instalator nie musi ponieważ ich rozwój następował w Azji.
dysponować urządzeniami, ani wiedzą na te- W tym przypadku mówimy raczej o klimaty-
mat uruchamiania urządzeń klimatyzacyj- zatorach z funkcją ogrzewania w przeciwień-
nych. Rozmrażanie parownika odbywa się za stwie do pomp ciepła z funkcją chłodzenia.
pomocą gorącego gazu. Jeśli na parowniku
1
Schemat instalacji pompy ciepła
powstanie oblodzenie, zawór 4-drogowy
zasilanej powietrzem zewnętrznym
w module chłodniczym kieruje gaz gorący
typu split
a r t y k u Å‚ t e c h n i c z n y d o s p i s u t r e Å› c i l u t y 2 0 1 2 ( 0 2 )
39
Pompy na c.w.u. na powietrze cały rok, podczas gdy rekuperatory tracą swą
Powstanie pierwsza w Polsce
wentylacyjne  zamiast rekuperatora? sprawność wraz ze spadkiem różnicy tempe-
szkoła pasywna
ratury między powietrzem nawiewnym a wy-
Inaczej przedstawia się sytuacja pomp cie- wiewnym. Napływ świeżego powietrza nastę-
pła zasilanych powietrzem wentylacyjnym, puje przez nawiewniki ścienne lub okienne, Gmina Stoszowice planuje budowę pierwszej w mal zerowym zużyciem energii. Ekologicznym wy-
których główną funkcją jest produkcja c.w.u. bez ryzyka zanieczyszczenia i zmiany jego joni- Polsce szkoły pasywnej. Zakończenie inwesty- miarem całego przedsięwzięcia jest ograniczenie
przy wykorzystaniu ciepła zawartego w po- zacji w kanałach nawiewnych. Praca w syste- cji przewidziano na 31 sierpnia 2012 r. W ramach strat energii, a co za tym idzie związanych z tym
wietrzu wewnątrz budynku. Zasada działania mie wyłącznie wentylatora wywiewnego daje realizowanej przez gminę inwestycji zbudowa- wydatków. Niemniej jednak, pomysł na inwesty-
tego urządzenia jest niezwykle prosta. Wen- lepszą kontrolę wymiany powietrza i mniejsze ny zostanie jednokondygnacyjny budynek o po- cję nie był podyktowany jedynie względami eko
tylator doprowadza ciepłe powietrze z po- zużycie energii elektrycznej. Koszt tego typu wierzchni około 800 m2, o bryle wykorzystującej i ekonomicznymi, istotnym elementem projektu
mieszczeń przez kanały wywiewne do wy- urządzeń  6000-12 000 zł netto  porówny- pasywnie energię słoneczną. W szkole zastoso- jest edukacja i wzrost świadomości ekologicznej
miennika ciepła w pompie ciepła. walny jest z kosztem instalacji solarnej, a pro- wane zostaną nowoczesne technologie energe- wśród mieszkańców gminy. Zdaniem Wójta Gmi-
Odzyskiwane ciepło jest przekazane do zbior- dukcja ciepłej wody jest bardzo ekonomiczna tyczne, m.in. pompy ciepła, rekuperatory, a do- ny:  budowa pasywnej szkoły, poza ogromny-
nika ciepłej wody użytkowej, który najczęściej ze względu na to, że pompa wykorzystuje do celowo także fotowoltaika. W budynku powstanie mi oszczędnościami, niesie ze sobą szereg korzy-
jest wbudowany w pompie ciepła lub sprze- tego celu ciepło odzyskane ze zużytego w bu- także indywidualna biologiczna oczyszczalnia ści, jak np. rozwijanie w młodych ludziach postaw
dawany w zestawie z modułem pompy cie- dynku powietrza. W przypadku tego rodzaju ścieków. Dzięki zastosowanym rozwiązaniom, szko- proekologicznych. Kolejne pokolenia korzystające
pła. Systemy te są konkurencyjne dla typo- urządzeń obserwuje się znaczny wzrost zainte- ła stanie się budynkiem o niemal zerowym zu- z tego budynku już od dzieciństwa będą płynęły
wych układów wentylacji z rekuperacją do resowania w ostatnich latach Polsce. życiu energii. Nad prawidłowym funkcjonowa- z nurtem postępu ze świadomością, że warto uży-
domów jednorodzinnych, jak również są świet- niem obiektu będzie czuwał Zintegrowany System wać i wspierać nowe technologie . Wójt Gminy
nym rozwiązaniem dla budynków pasywnych Według danych PORT PC liczba powietrz- Zarządzania Budynkiem. Podejmując działania podkreślił, iż  budowa nowej szkoły jest dowodem
oraz dla tych, w których ze względu na pełnio- nych pomp ciepła do produkcji c.w.u., za- zmierzające do realizacji takiej inwestycji, starano na to, że nawet małe gminy, dysponujące nie-
ną funkcję istnieje zapotrzebowanie na wen- montowanych w Polsce w 2011 r. przewyż- się także wyprzedzić założenia wynikające z dy- wielkim budżetem mogą realizować swoje plany
tylację i ciepłą wodę (np. restauracje, stołów- szyła liczbę pomp zasilanych powietrzem rektywy unijnej z dnia 19 maja 2010 roku, która to i idee w każdej dziedzinie, przyczyniając się tym
ki, kuchnie, domki letniskowe). Pompy ciepła zewnętrznym i stanowi już 43% w stosunku do od 2018 roku nakłada obowiązek realizacji tego samym do rozwoju kraju .
zasilane powietrzem wentylacyjnym odzysku- wszystkich pomp ciepła zamontowanych na typu inwestycji jako charakteryzujących się nie- www.wartowiedziec.org
jÄ… energiÄ™ z powietrza wentylacyjnego przez terenie naszego kraju w 2011 r.
Ariston podjął współpracę z firmą ENTRADE GRUPA
Firma Ariston wraz z firmą ENTRADE GRUPA rozpo- na kondensacyjne kotły gazowe ARISTON
częła wspólną promocję ZYSKASZ POTRÓJNIE za- i RENDAMAX. Sprzedaż kotłów będzie realizowana
chęcającą przedsiębiorstwa do skorzystania z przez sieć dystrybucji ARISTON, a ich instalacją zaj-
przygotowanej przez ENTRADE oferty na dostawę mować będą się Autoryzowane Firmy Instalacyjne
gazu oraz do wymiany obecnego z
ródła ciepła ARISTON. Więcej na: www.aristonheating.pl
2
Schemat instalacji pompy ciepła zasilanej powietrzem wewnętrznym typu monoblok
REkLAMA