Pompy ciepła powietrze/woda zdominowały w ostatnim czasie rynek. Powodem jest znaczący rozwój technologiczny i możliwość samodzielnej pracy tych urządzeń. W nowych energooszczędnych domach nie wymagają one stosowania dodatkowego kotła grzewczego. Dzięki sprężarkom inwerterowym potrafią płynnie regulować moc grzewczą, dopasowując się do potrzeb grzewczych budynków. Upraszcza to schemat systemu grzewczego (brak zbiornika buforowego). Montaż pomp ciepła powietrze/woda jest znacznie łatwiejszy niż pomp typu solanka/woda. Nie wykonuje się tutaj prac ziemnych jak np dla sond gruntowych. Pomimo tego zdarzają się błędy montażowe wynikające głównie z rutynowego prowadzenia prac przez początkujących instalatorów.
Projekt domu z instalacją solarną i fotowoltaiczną
Najczęstsze błędy przy montażu pomp ciepła powietrze woda
1. 5 Najczęstszych błędów przy montażu pomp ciepła
powietrze/woda
Błędy w doborze i montażu pomp ciepła powietrze/woda
Jak łatwo unikać ryzyka niezadowolenia mieszkańców domu z pompą ciepła
Nowoczesne konstrukcje pomp ciepła obniżające ryzyko błędów
Wydanie 1/2019
25.11.2019
eko-blog.pl vaillant.pl
2. 2
Jeszcze kilka lat temu większość instalowanych pomp ciepła była typu solanka/woda.
Dopiero ostatnie lata przyniosły zdecydowany wzrost popularności pomp ciepła typu
powietrze/woda. Jednym z powodów był szybki rozwój technologiczny w ich budowie. Mogą
one obecnie stanowić samodzielne źródło ogrzewania nowego lub modernizowanego domu,
pracując z wystarczającą mocą grzewczą do bardzo niskich temperatur zewnętrznych.
Pompa ciepła powietrze/woda – dominująca
pozycja na rynku pomp ciepła
4. 4
Montaż pompy ciepła powietrze/woda jest znacznie łatwiejszy niż gruntowych pomp ciepła.
Wynika to głównie z braku prac związanych z budową dolnego źródła ciepła, którym jest
tutaj powietrze. Wskutek tego niektórzy wykonawcy traktują prace montażowe analogicznie
do montażu kotłów grzewczych. Podejmując rutynowo takie prace, pomijają czasem
szczegółowe wytyczne montażu i uruchomienia zawarte w dokumentacji producenta.
1- ignorowanie informacji z instrukcji montażu
i uruchomienia pompy ciepła
6. 6
Szczególnie w zwartej zabudowie mieszkaniowej (np. domy szeregowe lub wolnostojące
na małych działkach) i w obszarach pozamiejskich, wzrasta ryzyko uciążliwości pracy
pompy ciepła. Duże przepływy powietrza, a także praca sprężarki przy nieodpowiednio
wybranym miejscu zabudowy jednostki zewnętrznej, mogą powodować nadmierną emisję
dźwięku. Wysokie znaczenie odgrywa tutaj budowa samej pompy ciepła pod względem
ograniczenia do minimum emisji dźwięku.
2- Pompa ciepła jest zbyt głośna
Pompy ciepła typu Split z obiegiem
glikolowym lub Monoblok do
ustawienia w budynku, mogą się
wyróżniać poziomem mocy
akustycznej od 40 do 50 dB(A).
To oznacza, że nawet w bliskiej
odległości 3 metrów, poziom
głośności (ciśnienie akustyczne)
będzie wynosić 25÷35 dB(A), a więc
na poziomie cichego wentylatora
pokojowego, a nawet własnego
oddechu
7. 7
Do najczęstszych powodów nadmiernej głośności pracy
pompy ciepła powietrze/woda, należą:
2- Pompa ciepła jest zbyt głośna
możliwe powody
o brak obliczeń lub błędne obliczenia poziomu ciśnienia
akustycznego (głośności) na granicy działki, przy
określonych warunkach zabudowy urządzenia
o nieodpowiedni wybór modelu pompy ciepła
o brak dodatkowych środków dla ograniczenia poziomu
mocy akustycznej urządzenia (posadowienie, osłony, itd.)
o dla pomp ciepła typu monoblok instalowanych w budynku
nieodpowiednie usytuowanie czerpni i wyrzutni powietrza,
a także zbyt małe przekroje przewodów powietrznych
o nieodpowiedni wybór miejsca zabudowy urządzenia
powodujący zwiększoną emisję hałasu (wzmocnienie)
8. 8
Należy wybierać możliwie otwarte przestrzenie dla zabudowy
pompy ciepła, unikać utwardzonych powierzchni wokół niej,
stosować podstawy z tłumieniem drgań (wibroizolatory)
Wysokiej klasy pompy ciepła posiadają zaawansowane
rozwiązania ograniczające moc akustyczną (np. Sound Safe
System zawierający m.in. elastyczne podstawy sprężarki,
tłumiki drgań w układzie chłodniczym, maty wygłuszające
obudowy). Moc akustyczna takich urządzeń może wynosić
nawet 47 dB(A), podczas gdy jeszcze w 2013 r. średnio na
rynku wynosiła ona 64 dB(A). Przy 47 dB(A) wystarczy jedynie
1,3 m odległości dla obniżenia głośności do 40 dB(A).
2- Pompa ciepła jest zbyt głośna
zalecenia
47 dB(A)
flexoTHERM VWF 87/4
54 dB(A)
aroTHERM SPLIT VWL 75/5AS
9. 9
3- Niedostateczny poziom komfortu cieplnego
w mroźne dni
Niedostateczny poziom
komfortu cieplnego
w mroźne dni
3
10. 10
3- Niedostateczny poziom komfortu cieplnego
możliwe powody
Skargi mieszkańców domu na niedostateczny poziom komfortu cieplnego mogą być
skutkiem kilku czynników. Wykluczając te, które są łatwe do wyeliminowania i związane
przede wszystkim z nastawami automatyki, można wymienić takie powody jak:
o niewłaściwy dobór urządzenia, zbyt mała moc grzewcza
przy niskich temperaturach zewnętrznych (nie wzięto pod
uwagę obniżania mocy grzewczej ze spadkiem temperatury)
o brak dodatkowego źródła ciepła lub zbyt mała moc, dla
pomp ciepła pracujących w trybie monoenergetycznym
powinna być to wbudowana grzałka elektryczna
o brak lub zbyt mała pojemność zasobnika buforowego (o ile
był on zalecany dla danego budynku i systemu grzewczego)
o zbyt małe przekroje przewodów powietrznych w przypadku
pomp ciepła typu monoblok ustawionych w budynku
o nie uwzględniony przy doborze naddatek mocy grzewczej
z uwagi na blokowanie pracy pompy ciepła (w Niemczech
np. przez operatora sieci) lub wydłużony tryb pracy
podgrzewania ciepłej wody użytkowej
11. 11
3- Niedostateczny poziom komfortu cieplnego
zalecenia
Kluczową kwestią dla uniknięcia ryzyka niedogrzewania budynku, pozostaje staranny dobór
pompy ciepła. Należy uwzględnić fakt, że wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej, rosną
potrzeby cieplne budynku, a jednocześnie obniża się moc grzewcza pompy ciepła typu
powietrze/woda. Moc grzewcza przy obliczeniowej temperaturze zewnętrznej (np. -18 oC)
musi pokrywać potrzeby cieplne budynku. W nowych budynkach powietrza pompa ciepła
stanowi zwykle samodzielne źródło ciepła, gdzie jedynie okresowo włącza się wbudowana
grzałka elektryczna, zwiększając całkowitą moc grzewczą na wyjściu z pompy ciepła.
Temperatura zewnętrzna (oC)
Moc/Zapotrzebowanie(%)
12. 12
4- Zbyt duże zużycie energii elektrycznej
Zbyt duże zużycie energii
elektrycznej
4
13. 13
Prawidłowo dobrana pompa ciepła z odpowiednimi nastawami automatyki, należy do
najbardziej ekonomicznych źródeł ciepła. Obrazowo można to przedstawić w taki sposób,
że dla domu zbudowanego w dobrym standardzie energetycznym (obecnie WT 2017) przy
powierzchni 140 m2, wystarczyć powinna maksymalna moc grzewcza pompy ciepła rzędu
7 kW. Taką moc należało by dostarczać do budynku przy zewnętrznej temperaturze
obliczeniowej (np. -18 oC). Jeżeli wówczas pompa ciepła pracuje z efektywnością COP
4- Zbyt duże zużycie energii elektrycznej
nawet obniżoną do wartości
rzędu 3,0, to oznacza to chwilowy
pobór energii elektrycznej około
2,3 kW. Można więc porównać to
do zużycia energii przez czajnik
elektryczny, czy żelazko.
Trzeba pamiętać, że nowoczesne
pompy ciepła posiadają płynnie
regulowaną moc grzewczą, stąd
też chwilowe zużycie energii
będzie znacznie niższe, tym
bardziej w typowym zakresie
temperatur zewnętrznych.
14. 14
4- Zbyt duże zużycie energii elektrycznej
Przyjmując, że efektywność SCOP
powinna wynieść dla pompy ciepła co
najmniej 3,5, zużycie energii powinno
mieścić się w zakresie:
od 13 do 20 kWh/m2rok
Przykładowo dla domu o powierzchni ogrzewanej
140 m2 i podwyższonym standardzie energetycznym,
zużycie energii elektrycznej można szacować na ok.
1.820 kWh/rok (13 kWh/m2rok).
Dla przykładowego domu 140 m2, koszty ogrzewania powinny wynieść od 1.000 do
1.540 zł brutto w taryfie G11 (0,55 zł/kWh wg cena-pradu.pl) lub od 820 do 1.260 zł brutto
w taryfie 2-strefowej G12w (szacowana średnia cena ok. 0,45 zł/kWh). Jeśli wartości
rzeczywiste są znacznie większe należy szukać przyczyn takiego stanu.
Przy nieco niższym standardzie izolacji cieplnej
(ale nadal mieszczącym się w zakresie wymagań
WT 2017), zużycie energii elektrycznej może być
wyższe bo około 2.800 kWh/rok (20 kWh/m2rok).
Zużycieenergiielektrycznej[kWh/m2rok]
16. 16
Pompa ciepła powietrze/woda odbiera ciepło z przepływającego przez parownik
powietrza. Obniżaniu temperatury powietrza towarzyszyć wówczas może wykraplanie
wilgoci w nim zawartej. Newralgiczne warunki występują przy temperaturze zewnętrznej
od około -5 do +5 oC. Wówczas zawartość wilgoci w powietrzu jest jeszcze znaczna,
zostaje przekraczana tzw. temperatura punktu rosy i kondensat (skropliny) mogą zamarzać
na użebrowanej powierzchni parownika (przy niższych temperaturach zewnętrznych,
obniża się zawartość wilgoci w powietrzu i obladzanie parownika będzie mniej intensywne).
5- Nadmierne oblodzenie pompy ciepła
Umiarkowane oblodzenie parownika jest normalnym
stanem eksploatacyjnym pompy ciepła. W skrajnych
przypadkach warstwa lodu może być jednak na tyle
gruba, że dochodzić może do ograniczenia przepływu
powietrza, a nawet jego braku i długiego blokowania pracy
urządzenia. Wówczas prowadzi to do obniżenia mocy
grzewczej i niedogrzewania budynku.
17. 17
Do powodów nadmiernego obladzania się parownika pompy ciepła należą:
5- Nadmierne oblodzenie pompy ciepła
możliwe powody
o zwiększone oddziaływanie wiatru na parownik, szczególnie przy zabudowie na otwartym terenie,
utrudniające ruch schłodzonego powietrza wychodzącego z parownika
o posadowienie jednostki zewnętrznej bezpośrednio na gruncie lub nisko nad nim, powodujące
dłuższe zaleganie śniegu i zwiększające intensywność powstawania lodu na parowniku
o utrudniony odpływ skroplin z dolnej części parownika,
które zanim spłyną na tacę w obudowie pompy ciepła,
to mogą zamarzać i obladzać parownik
o awaria regulatora i nieprawidłowa praca lub jej brak
w trybie odszraniania
o mogą występować niekorzystne lokalne warunki, ze
zwiększoną wilgotnością powietrza pobliżu np. cieków
wodnych, czy na terenach podmokłych
18. 18
Aby unikać nadmiernego obladzania parownika, należy przede
wszystkim zapewnić właściwe warunki zabudowy, w miejscu nie
narażonym na bezpośrednie oddziaływanie wiatru i zaleganie śniegu.
Dodatkowo bardzo ważną kwestią pozostaje zapewnienie
skutecznego odpływu kondensatu, aby nie dochodziło do jego
zamarzania i utrudniania odladzania parownika.
5- Nadmierne oblodzenie pompy ciepła
zalecenia
Zalecane
min. 40 cm