Pompy ciepła. Wszystko co musisz wiedzieć o pompach ciepła
fot. dreamstime
Ile kosztuje instalacja pompy ciepła? Kiedy zwróci się inwestycja? Gdzie ją zamontować, w jaki sposób eksploatować? Czym tak naprawdę jest pompa? Na te, i na wiele innych pytań spróbuje odpowiedzieć Mariusz Lewandowski właściciel firmy ADMAL & Energia Odnawialna.
Energia i dom: Pompy ciepła uważa się powszechnie za geotermalne źródło energii odnawialnej. Pan, zdaje się, uważa inaczej…?
Mariusz Lewandowski: Energetyka geotermalna, jak sama nazwa wskazuje, to dziedzina zajmująca się czerpaniem energii z gruntu, ale wyłącznie z naturalnych gorących źródeł ogrzewanych przez temperaturę z wnętrza Ziemi, które znajdują się zazwyczaj na dużych głębokościach. Dotarcie do nich jest bardzo kosztowne. Istnieje jednak energia dostarczana przez Słońce w każdy pogodny dzień i magazynowana wokół nas: w powietrzu, wodzie i powierzchniowej warstwie Ziemi. Ogromne ilości tej niskotemperaturowej energii o kilkunastostopniowej temperaturze czekają na wykorzystanie. Pompa ciepła to właśnie takie urządzenie, które pobiera zasoby energetyczne z otoczenia i przekształca na energię cieplną o parametrach, które zaspokoją nasze potrzeby przy ogrzewaniu dowolnej wielkości budynków i dowolnej ilości potrzebnej nam ciepłej wody użytkowej. Dodam, że najbardziej stabilna zaspokajająca w 100 procentach potrzeby jest energia zawarta w ziemi, a jej wykorzystanie obniża wielokrotnie ubytki w naszym portfelu.
To czym właściwie jest pompa ciepła?
Trudno w jednym zdaniu określić zasady działania pompy. Jak już mówiłem, jest to urządzenie, które pobiera z ziemi, wody czy powietrza ciepło o temperaturze kilku stopni i w odpowiednim cyklu technologicznym przekształca je w ciepło o wyższej temperaturze, dostarczając je do budynku w celu jego ogrzania oraz podgrzania wody użytkowej.
Cały system grzewczy można najprościej opisać na przykładzie pompy ciepła pobierającej energię z ziemi. Składa się ona z trzech części. Pierwsza to źródło dolne, które ma za zadanie odbierać z ziemi ciepło. Obrazowo można to przedstawić tak: do odpowiedniej ilości rur zakopanych w ziemi o temperaturze + 7 0C wpływa spirytus o temperaturze + 2 0C . Płynąc przez kilkaset metrów rury, ogrzewa się do temperatury + 5 0C i wprowadzany jest do PC, która odbiera przyniesioną przez spirytus energię i przekształca ją w wysoką temperaturę, na przykład + 50 0C . Spirytus oddał energię, więc jego temperatura spadła do + 2 0C . Trzeba go więc wprowadzić do rury zakopanej w ziemi i ponownie podgrzać. W taki sposób cykl rozpoczyna się od nowa. Drugi element systemu to pompa ciepła, a trzeci to źródło górne, czyli ogrzewanie podłogowe i zasobnik ciepłej wody użytkowej.
Do jakiego urządzenia przyrównałby Pan pompę ciepła?
Generalnie pompa cieplna jest urządzeniem chłodniczym służącym do ogrzewania. Lodówka, która znajduje się w każdym domu, działa tak samo, jak pompa ciepła, ale ma po prostu inne zadanie: nie ogrzewa, tylko pozbawia żywność energii, doprowadzając do jej wychłodzenia.
Wracając do PC, trzeba podkreślić najważniejszą jej przewagę nad innymi systemami grzewczymi, jaką jest ekonomiczność. Ponieważ energia konieczna do działania pompy jest kilkakrotnie mniejsza niż energia uzyskana za jej pomocą, to w końcowym rozrachunku uzyskujemy bardzo dużą ilość darmowej energii.
Wspomniał Pan, że instalując pompę ciepła, możemy czerpać energię z ziemi, wody lub z powietrza. Które źródło jest najbardziej efektywne?
Ze względu na stabilność, najlepszym źródłem dolnym jest energia zawarta w ziemi. Prawidłowo dobrana pompa oraz profesjonalnie zaprojektowany i zmontowany system grzewczy gwarantują 100-procentowe zaspokojenie zapotrzebowania obiektu na ciepło. Oprócz standardowego wyposażenia, jakimi są fabrycznie montowane grzałki elektryczne, które stanowią zabezpieczenie na wypadek przerostów zapotrzebowania, nie potrzeba żadnych dodatkowych źródeł ciepła.
Umieszczenie źródła dolnego na dnie stawu też jest rozwiązaniem stabilnym, lecz zakłóca niestety równowagę ekologiczną. Zimą wszystkie żyjątka chowają się na dnie, bo tam jest najcieplej. Jeżeli pompa będzie im znacznie obniżać temperaturę, zmieniając normalne warunki wegetacji, większość z nich wyginie.
Najmniej stabilnym źródłem dolnym jest powietrze. Stosowanie systemu ma taką wadę, że pompa ciepła, która przy +70C ma np. określoną moc fabryczną 10 kW, przy temperaturze powietrza – 7 0C traci moc do 6 kW. Czym zimniej, tym bardziej moc maleje, a rośnie udział systemu uzupełniającego, na przykład grzałek. Chciałbym, żeby nie rozumiano tej myśli, jako próbę dyskwalifikacji tego rodzaju pomp. Bywają one bardzo przydatne jako uzupełnienie do już istniejących systemów grzewczych.
Jak dobrać moc pompy?
Moc PC dobiera się, biorąc pod uwagę średnie warunki atmosferyczne występujące na danym terenie. Trzeba pamiętać, że zawsze może wystąpić kilkudniowy, mocny mróz, może też wpaść z wizytą dziesięcioosobowa rodzina: w obu przypadkach następuje gwałtowny wzrost zapotrzebowania na c.w.u. Wtedy zamontowane w urządzeniu dodatkowe grzałki pomagają PC wywiązać się z obowiązków.
Na jakiej głębokości powinno znaleźć się źródło dolne w ziemi?
To zależy od wymienników, które dzielimy na poziome i pionowe. Poziome montuje się do półtora metra, gdyż do tej głębokości słońce najlepiej ogrzewa ziemię. Głębokość nie może też być mniejsza niż 80 centymetrów, gdyż w tej strefie gleba może zamarznąć.
Pionowy wymiennik, którym jest taka sama rura ze spirytusem, tylko wsuwana w wydrążony do głębokości od 90 do 145 metrów otwór, korzysta z energii zawartej w znajdujących się pod ziemią licznych cieków wodnych o kilkustopniowej dodatniej temperaturze. Odebrana przez PC energia jest na bieżąco uzupełniana przez napływający bezustannie ciek wodny.
Pompy cieplne najlepiej sprawdzają się w przypadku ogrzewania podłogowego. Fot. ADMAL & Energia Odnawialna
Z moich doświadczeń wynika, że wymienniki poziome są bardziej efektywne. Latem, gdy ogrzewamy tylko c.w.u., spirytus dostarczany do PC ma około + 17 0C. Moc PC fabrycznie ustalana jest na zero stopni źródła dolnego, a każdy stopień powyżej zera zwiększa ją o 2%. Pompa ciepła, która ma nominalnie moc 10 kW, działa tak naprawdę z mocą 13,4 kW. W październiku, gdy rozpoczyna się ogrzewanie obiektu, spirytus ma około + 15 0C, a w kwietniu, gdy kończymy okres grzewczy, temperatura wynosi około + 1 0C . Wynika z tego, że średnio temperatura jest dużo wyższa niż miernik fabryczny, a moc pompy przez cały rok przekracza nominalną wartość. Co za tym idzie, potrzebuje mniej czasu na dostarczenie energii do domu. Mniej czasu, to mniej pieniędzy na prąd do jej pracy i mniejszy wydatek.
W przypadku kolektorów pionowych temperatura cieków wodnych, czy latem czy zimą, zawiera się w przedziale od zera do kilku stopni, więc średniorocznie jest dużo niższa. Oznacza to tyle, że pompa musi dłużej pracować na ten sam wynik.
Podejrzewam, że wiele osób zastanawia się, czy pompy ciepła można montować wszędzie?
Jeśli chodzi o kolektory poziome, niestety nie. Instalacja zajmuje dużo miejsca, więc musimy dysponować większą działką. Ponadto muszą znajdować się na terenie otwartym, żeby promienie słoneczne łatwo przebiły się przez ziemię do źródła dolnego. Oczywiście mogą być instalowane pod parkingami, chodnikami czy jezdnią, ale już nie w lesie, gdzie dostęp promieni słonecznych jest utrudniony, czy pod budynkami, gdzie nie ma go wcale. Kolektory pionowe nie mają takich wymagań.
Czy w swojej pracy zawodowej spotkał się Pan z powielanymi przez ludzi mitami na temat pomp cieplnych?
Niestety, mitów jest wiele. Jeden z nich mówi, że na terenie, gdzie zakopane są wymienniki poziome, nie można uprawiać warzyw czy kwiatów. To nieprawda! Kolektory są położone dużo głębiej niż sięgają korzenie roślin.
Jaką wymierną korzyść daje pompa cieplna jej użytkownikowi?
W przypadku domu jednorodzinnego o powierzchni 210 m2, w którym zastosowano ogrzewanie podłogowe i założono pompę o nominalnej mocy 9 kW, roczny koszt c.o. i c.w.u dla czteroosobowej rodziny wynosi około 3 500 zł, przy założeniu, że zapotrzebowanie wynosi 55 W/m2. Warto zaznaczyć, że obecnie wszyscy starają się budować tak, aby budynek był o wiele bardziej energooszczędny. Najważniejsze są proporcje. Koszt eksploatacji pompy jest dwukrotnie tańszy niż koszt ogrzewania gazem ziemnym, trzykrotnie tańszy niż ogrzewanie olejem opałowym , 4,5-krotnie tańszy niż ogrzewanie LPG i elektrycznie. Trzeba zaznaczyć, że system grzewczy powinien być odpowiednio zaprojektowany i wykonany. Aby uzyskać jak największą korzyść, trzeba zastosować ogrzewanie podłogowe tak, aby w każdym pomieszczeniu temperatura była równa i wynosiła + 200 0C. Również pompa ciepła musi być odpowiednio dobrana. Należy pamiętać, aby nie przewymiarować mocy urządzenia, ponieważ i tak nie zyskuje się na kosztach eksploatacji. Za to koszty inwestycyjne są większe, a przecież to, co się przepłaci, można wykorzystać na inne potrzeby, których jest mnóstwo przy budowie własnego domu.
No dobrze: a ile kosztuje instalacja?
Zainstalowanie pompy ciepła w budynku jednorodzinnym to koszt około 45 – 55 tysięcy złotych. Niestety większość ludzi, widząc tę sumę, od razu ocenia, że to bardzo dużo i nie zwróci im się przez 20 lat. Wystarczy zrobić prosta analizę ekonomiczną i okazuje się, że zwrot następuje od 3 do 5 lat w zależności od tego jakie medium stosujemy do ogrzewania i jaki standard obsługi nas interesuje. Przy pompie wystarczy tylko doprowadzić energię elektryczną i zapewnić 4m² powierzchni. Urządzenie to jest bezobsługowe, zamontowane przez profesjonalistę będzie działać 20 lat. Warto dodać, że jeżeli zamontujemy piec olejowy, to musimy zbudować dla tego systemu komin spalinowy. Koszt kotłowni też wynosi minimum 35 tys. zł. Ponad to trzeba zapewnić dodatkowe pomieszczenie na zbiorniki i co pewien czas wzywać kominiarza. Piec trzeba wymienić po 10 latach. Pompa ciepła jest bezkonkurencyjna, bardzo ważne, żeby budując dom, w którym zamierzamy mieszkać wiele lat, brać pod uwagę nie tylko teraźniejszość, ale przyszłość.
Na co należy zwracać uwagę przy wyborze pompy ciepła?
Nie należy dać się zwieść obietnicom przypadkowych hydraulików, którzy nie będą w stanie wykonać instalacji od projektu do montażu. Na pewno warto zwrócić się do znanych specjalizujących się w projektowaniu i montażu pomp, jednak przez podjęciem decyzji należą daną firmę sprawdzić. Wiem, że niektóre znane marki wcale nie zatrudniają fachowców, a dilerów, których celem jest sprzedanie obojętnie jakiej instalacji o parametrach nie mających nic wspólnego z zapotrzebowaniem klienta. Nie należy też sugerować się ceną, gdyż niektórzy wykonawcy nie wliczają wielu prac, które klient ma potem wykonać we własnym zakresie. Niska cena powinna nam od razu sugerować kiepską jakość materiałów i wykonania. Mamy wydać dużo pieniędzy, a więc tylko profesjonalizm gwarantuje nam sukces. Osobiście ubolewam nad faktem, że wiele firm nie dysponuje fachowcami, a przecież najważniejszą sprawą jest dobre wykonanie instalacji pompy cieplnej. Wiem o tym od ludzi, których skusiła cena, a teraz mają problem.
Jaka ocenia Pan świadomość Polaków w temacie pomp ciepła?
Jest coraz większa, zwłaszcza wśród młodych ludzi, którzy budują swój pierwszy dom.
Mariusz Lewandowski jest właścicielem firmy ADMAL & Energia Odnawialna w Gdyni, będącej autoryzowanej przedstawicielem marki BUDERUS. Aktywnie działa jako członek Pomorskiego Parku Naukowo-Technologicznego w Gdyni, Członek Założyciel Polskiej Izby Gospodarczej Zaawansowanych Technologii i współwłaściciel Gdańskiego Klastra Budowlanego Sp. z o.o. Przy tym wszystkim jest wielkim praktykiem i pasjonatą pomp ciepła.
Portal EnergiaiDom.pl
Zobacz najnowsze artykuły
Ciekawostki przyrodnicze
Ochrona środowiska naturalnego
Ekologiczny dom
Wiadomości
Ciekawostki przyrodnicze
Ekologiczna żywność
JASNE,
50 000 POMPA, NIE TRZEBA KOMINA 7000, NIE TRZEBA PIECA NA MIAŁ Z PODAJNIKIEM I OBSŁUGĄ CO 4 DNI 7000 A I REKUPERATOR BY SIĘ PRZYDAŁ ALE TO POMIJAM. NIE TRZEBA POMIESZCZENIA NA WĘGIEL 6000.
CZYLI 50 000 – 7000 – 7000 – 6000 TO 20 000 ZŁ OSZCZĘDNOŚCI.
PRZY KOSZCIE ROCZNYM CO I CWU 2000 ZŁ MAM OGRZEWANIA NA 10 LAT.
DO TEGO ILE PŁACICIE MIESIĘCZNIE ZA PRĄD W SEZONIE NA PC , 300 ZŁ ?,
SERWIS TEŻ JEST BEZ OPŁAT PRZEZ 10 LAT A JAK JEST AWARIA TO CAŁY MODUŁ KOSZTUJE 2000 CZY 5000.
BRAWO, POMPA ZWRÓCI SIĘ ZA 20 LAT KIEDY TO BĘDZIE DO WYMIANY.
Zauważyłem że coraz więcej osób korzysta z tego rozwiązania, zwłaszcza teraz kiedy dostaje się dopłaty do domów energooszczędnych