Pompy ciepła i technologia grzewcza
W MONTHERM projektujemy i montujemy systemy grzewcze oparte na pompach ciepła, które wykorzystują energię z otoczenia do ogrzewania budynków i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Kluczowym aspektem jest ich wysoka efektywność, wynikająca z pobierania energii z powietrza, gruntu lub wody. Pompy ciepła pozwalają ograniczyć zużycie energii elektrycznej, ponieważ tylko jej część pochodzi z sieci, a reszta z odnawialnych źródeł. Co więcej, rozwiązania te wpisują się w nowoczesne budownictwo energooszczędne. W rezultacie system może pełnić funkcję głównego źródła ciepła w budynku.
Pracujemy w oparciu o urządzenia o wysokich współczynnikach efektywności, które pozwalają uzyskać więcej energii cieplnej niż zużytej energii elektrycznej. Kluczowym elementem jest dobór odpowiedniej mocy urządzenia w oparciu o straty ciepła budynku. Uwzględniamy różne źródła dolne, takie jak powietrze, grunt czy woda, w zależności od warunków inwestycji. Dodatkowo integrujemy pompy ciepła z systemami ogrzewania powietrznego lub wentylacji mechanicznej.
Pompa ciepła jest znakomitą odpowiedzią na wzrastające ceny paliw. Przy stale rosnącej cenie gazu pompa stała się jednym z najtańszych w eksploatacji źródłem ciepła w domu a także przygotowania wody użytkowej. W klimacie środkowoeuropejskim wykorzystanie pomp ciepła do odzysku energii słonecznej zakumulowanej w ziemi jest uzasadnione ekonomicznie. Obecnie uzyskiwane współczynniki efektywności są na poziomie od 3-5 co oznacza, że na 5kW energii dostarczonej do kaloryferów lub do zbiornika ciepłej wody 1 kW pochodzi z sieci elektrycznej, natomiast pozostałe 4 kW - z gruntu, wody lub powietrza. Sprawia to, że pompy mogą stać się jedynym źródłem ciepła w nowo budowanych domach energooszczędnych.
Wybierając pompę ciepła jako jedyne źródło ciepła należy pamiętać o dopasowaniu odpowiedniej mocy grzewczej urządzenia, którą definiują całkowite straty ciepła budynku dla danej strefy klimatycznej.
Zadaniem pompy ciepła jest transport ciepła z miejsca, w którym zamontowany jest „zimny” wymiennik ciepła (dolne źródło pompy ciepła), przy niskiej temperaturze, a następnie jego oddanie w wyższej temperaturze na „gorącym” wymienniku (górne źródło pompy ciepła).
Rodzajów dolnych źródeł:
- powietrze atmosferyczne, nadmuchiwane na wymiennik ciepła za pomocą wentylatora,
- rurowy spiralny wymiennik ciepła zakopany na głębokości 1,5 – 2 m pod trawnikiem,
- rurowy wymiennik ciepła wpuszczony w pionowy odwiert wykonany na głębokość co najmniej 50 metrów (a dokładniej, kilka takich odwiertów),
- rurowy wymiennik umieszczony na dnie stawu, lub na dnie rzeki,
- pobieranie wody z podziemnego ujęcia, po czym spuszczanie wody (po odebraniu od niej ciepła) do studni zrzutowej,
- pobieranie wody ze zbiornika lub rzeki, spuszczanie w innym miejscu.
Montaż pompy ciepła jest najbardziej opłacalny w domach, w których nie ma dostępu gazu, a ogrzewanie domu opiera się na energii elektrycznej, oleju opałowym a w wielu przypadkach nawet gazem ziemnym. Wyższy koszt montażu (ok 20-50 tys.zł)można zrekompensować tym, że pompa ciepła nie wymaga komina, czyli można obniżyć koszt wybudowania domu właśnie o cenę komina na którą składa się koszt samego komina + cena wymurowania + cena bardziej wytrzymałego fundamentu.
Co nas czeka w przyszłości ?
Pompy ciepła, które pobierają energię z otoczenia, będą ogrywać kluczową rolę w budynkach przyszłości.
Przy wykorzystaniu pomp ciepła w przyszłości, zastanówmy się, czy systemy ogrzewania hydraulicznego nie zostaną wyparte przez ogrzewanie powietrzne. Jeśli dążymy do obniżania energochłonności budynku, możemy wówczas wykorzystać zalety ogrzewania powietrznego. Jest ono realizowane bezpośrednio przez system wentylacji mechanicznej, bądź rozdzielnie, przy wykorzystaniu osobnego urządzenia np. pompy ciepła powietrze-powietrze.To ostanie, nie zajmuje wiele miejsca, pracuje w skrajnie niskich temperaturach i jest bezobsługowe.
Ogrzewanie nadmuchowe
Ogrzewanie powietrzne często bywa alternatywą dla tradycyjnego wodnego systemu zaopatrzenia w ciepło. W Polsce często stosuje się je w budynkach użytku publicznego a także w przemyśle. Ostatnio stosowane jest także w budynkach jednorodzinnych. Szczególnie rozpowszechnione jest w USA, jednakże coraz częściej wprowadzana jest także u nas, gdzie ze względu na jej małą bezwładność może z powodzeniem służyć jako podstawowe źródło ciepła lub jako układ wspomagający.
Instalacja ogrzewcza powietrzna stanowi układ połączonych kanałów i przewodów powietrznych wraz z nawiewnikami i wywiewnikami oraz elementami regulacji strumienia powietrza znajdujący się pomiędzy źródłem ciepła podgrzewającym powietrze a ogrzewanymi pomieszczeniami. Funkcję taką może pełnić także instalacja wentylacji mechanicznej z rekuperatorem pod warunkiem, że zainstalujemy dodatkową nagrzewnicę dogrzewającą powietrze nawiewane.
Ze względu na sposób wymiany powietrza w ogrzewanym budynku możemy rozróżnić trzy typy ogrzewania powietrza:
- ogrzewanie powietrzem obiegowym (powietrze do ogrzewania czerpane jest wyłącznie z pomieszczeń ogrzewanych)
- ogrzewanie mieszane (część powietrza czerpana jest z zewnątrz i mieszana z powietrzem z pomieszczeń)
- ogrzewanie powietrzem świeżym (powietrze czerpane jest wyłącznie z zewnątrz)
Rys. Podstawowe rozwiązania ogrzewania powietrznego : a)powietrzem zewnętrznym, b)mieszany, c)powietrzem obiegowym.(źródło: dr inż. Bogdan Nowak, dr inż. Grzegorz Bartnicki "Zalety i wady ogrzewania powietrznego"; Rynek Instalacyjny 10/2006)
Ogrzewanie powietrzne posiada wiele zalet takich jak:
- możliwość wykorzystania instalacji ogrzewczej także do chłodzenia w lecie (z zastosowaniem dodatkowego układu chłodniczego)
- mała bezwładność cieplna
- eliminacja grzejników
- możliwość wykorzystania ciepła wytwarzanego we wkładzie kominkowym
- poprawa mikroklimatu w pomieszczeniu przez równomierne nagrzewanie pomieszczenia
- możliwość filtracji oraz nawilżania powietrza
Jak działa pompa ciepła i czy sprawdzi się jako główne źródło ogrzewania?
Pompa ciepła transportuje energię z dolnego źródła o niższej temperaturze do instalacji grzewczej o wyższej temperaturze, co pozwala efektywnie ogrzewać budynek i przygotowywać ciepłą wodę użytkową. MONTHERM w Raciechowicach dobieramy systemy tak, aby odpowiadały rzeczywistym stratom ciepła budynku. Kluczowym elementem jest prawidłowe dopasowanie mocy urządzenia do warunków klimatycznych oraz konstrukcji obiektu. Co więcej, uwzględniamy rodzaj dolnego źródła oraz sposób dystrybucji ciepła. W praktyce przekłada się to na stabilną pracę instalacji.
W nowoczesnych realizacjach stosujemy również ogrzewanie powietrzne, które może współpracować z pompą ciepła. Pracujemy w oparciu o instalacje kanałowe, które rozprowadzają ciepłe powietrze do pomieszczeń. Kluczowym elementem jest możliwość wykorzystania jednego systemu do ogrzewania i chłodzenia. Dodatkowo uwzględniamy integrację z wentylacją mechaniczną, co pozwala wykorzystać istniejącą infrastrukturę.
Pompy ciepła – najważniejsze informacje
- Pompy ciepła wykorzystują energię z powietrza, gruntu lub wody
- System może stanowić główne źródło ogrzewania w budynku
- Dobór mocy urządzenia zależy od strat ciepła obiektu
- Instalacje dopasowujemy do warunków w Raciechowicach
- Integracja z ogrzewaniem powietrznym zwiększa funkcjonalność systemu