Podłączenie pompy ciepła do istniejącej instalacji – praktyczne porady

Obniżenie kosztów ogrzewania, to idea przyświecająca każdemu, kto rozważa montaż pompy ciepła. Podstawowym jednak problemem, z jakim można spotkać się podczas wymiany źródła grzewczego, np. kotła na paliwo stałe na nowoczesną pompę ciepła, jest zwykle kwestia temperatury zasilania istniejącej instalacji grzewczej. Temperatura ta w przypadku starszych kotłów oscylować mogła wokół 60-75°C, lecz nierzadko przekraczała tę wartość.

Rodzaj instalacji centralnego ogrzewania w przypadku pomp ciepła powietrze-woda nie jest bez znaczenia. Pompy ciepła najlepiej sprawdzają się bowiem w instalacjach ogrzewania podłogowego, gdzie temperatura zasilania zwykle nie przekracza 35°C. Podłączenie pompy ciepła do istniejącej instalacji nie jest jednak niemożliwe. Pompy ciepła Hewalex PCCO MONO są w stanie pracować w niskich temperaturach jako jedyne źródło ciepła, osiągając 50°C na zasilaniu nawet przy -25°C na zewnątrz (wyższa temperatura możliwa jest do osiągnięcia we współpracy z odpowiednim szczytowym źródłem ciepła, np. grzałkami elektrycznymi).

Na początek obniżenie temperatury zasilania

Użytkownicy kotłów na paliwo stałe, którzy rozważają zamontowanie pompy ciepła w miejsce starego źródła grzewczego, w pierwszej kolejności powinni zweryfikować, czy instalacja centralnego ogrzewania w obecnej formie w dalszym ciągu będzie się nadawała. Stara instalacja grzejnikowa niekoniecznie musi wykluczać możliwość podłączenia pompy ciepła.

Bywa, że grzejniki w budynku są znacząco przewymiarowane (chociażby w wyniku przeprowadzenia termomodernizacji, podnoszącej ogólny poziom ocieplenia budynku) a kocioł pracuje zaledwie przez kilka lub kilkanaście godzin w ciągu doby, utrzymując wysoką temperatura wody w instalacji. W takim przypadku warto rozważyć obniżenie temperatury zasilania i wydłużenie czasu pracy instalacji centralnego ogrzewania, umożliwiający tym samym zastosowanie pompy ciepła. Ten prosty zabieg może uchronić od dodatkowych kosztów związanych z wymianą grzejników na nowe, zdecydowanie większe.

Jak sprawdzić ?

W tym celu można przeprowadzić mocno uproszczone, lecz na te potrzeby wystarczające, obliczenia. Całość sprowadza się do założenia, że do zbilansowania strat ciepła musimy w ciągu doby dostarczyć określoną ilość energii cieplnej do budynku. Pozostałe aspekty pomijamy.

Energia cieplna to nic innego, jak iloczyn mocy i czasu pracy instalacji centralnego ogrzewania. Obniżając temperaturę wody w istniejącej instalacji, obniżamy również moc odbiorników ciepła, jakimi są grzejników. Wydłużamy jednak czas grzania CO z kilku, kilkunastu, aż do najlepiej 23 godzin na dobę (celowo pomijamy 1 godzinę, którą przeznaczamy na podgrzewanie wody użytkowej).

Na potrzeby obliczeń weźmy pod uwagę jedno hipotetyczne pomieszczenie, w którym znajduje się typowy dwupłytowy stalowy grzejnik o szerokości 1000 mm i wysokości 600 mm. Dla uproszczenia możemy przyjąć, że moce grzejników płytowych większości producentów będą zbliżone, ze względu na bardzo podobną, a nawet niemal tę samą, konstrukcję.

Z powyższej tabeli (dane znanego polskiego producenta grzejników) można odczytać, że grzejnik ten przy parametrze 75 °C na zasilaniu generuje 1709W. W związku z tym grzejąc nim przez 10 godzin, oddamy

1709W x 10h = 17090Wh energii cieplnej.

Sprawdźmy zatem, czy obniżając temperaturę na zasilaniu do 55 °C w dalszym ciągu zapewnimy tę samą ilość energii cieplnej i jeśli tak, to w jakim czasie. Nasz przykładowy grzejnik wówczas będzie pracował z mocą 864W.

17090Wh / 864W = 19,78h ~ 20h

Okazuje się zatem, że obniżając temperaturę wody w instalacji centralnego ogrzewania do 55°C, w dalszym ciągu  jesteśmy w stanie dostarczyć dokładnie tę samą ilość energii. Różnicą jednak jest czas pracy, który w omawianym przypadku zwiększy się do niespełna 20 godzin.

Wniosek płynie z tego jeden – rozpatrywana instalacja jak najbardziej nadaje się do pracy z pompą ciepła. Oczywiście musimy mieć na względzie, że takie wyliczenia powinny być przeprowadzone dla każdego z pomieszczeń, tak by nie okazało się, że tylko część grzejników będzie się nadawała do pracy na obniżonym parametrze na zasilaniu.

Jak podłączyć pompę ciepła do istniejącej instalacji?

Skoro już wiemy, że obniżenie temperatury na zasilaniu istniejącej instalacji bez konieczności wymiany odbiorników ciepła, pozwala na podłączenie pompy ciepła w starszych budynkach, musimy rozpatrzyć jeszcze kilka aspektów. Mianowicie – podczas podłączania pompy ciepła należałoby zadbać o czystość i bezpieczeństwo użytkowania instalacji.

Odpowiednia jakość wody w przypadku pomp ciepła ma kluczowe znaczenie. Wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia stałe, jak i te rozpuszczone w wodzie, mogą w dłuższej perspektywie czasu powodować trwałe uszkodzenie podzespołów pompy ciepła. Ze względu na swoją konstrukcję, szczególnie narażony na uszkodzenie jest skraplacz pomp ciepła monoblok, który należy w odpowiedni sposób zabezpieczyć przed zamarznięciem. Więcej o naszym autorskim rozwiązaniu zabezpieczającym przed zamarznięciem instalacji możesz przeczytać tutaj!.

Aby móc bez obaw cieszyć się przez długie lata bezawaryjną pracą pompy ciepła oraz niskim zużyciem energii elektrycznej, należy przeprowadzić kilka istotnych czynności.

Pierwszą czynnością, pozwalającą na podłączenie pompy do istniejącej instalacji, jest zamknięcie układu hydraulicznego. Co należy przez to rozumieć? Podłączenie pompy ciepła do starej instalacji, wiąże się zwykle z usunięciem naczynia wyrównawczego oraz zastąpienie go naczyniem przeponowym i zaworem bezpieczeństwa. Taki układ, zwany zamkniętym, charakteryzuje się brakiem kontaktu wody grzewczej z atmosferą, co przekłada się na ograniczenie ilości powodującego korozję tlenu.

Korozja wewnętrznych powierzchni instalacji grzewczych pracujących w układzie otwartym jest znacząca, przez co podłączenie pompy ciepła do istniejącej instalacji jest ryzykowne bez właściwego przygotowania, jakim jest płukanie instalacji. Na rynku dostępne są różnego rodzaju preparaty przeznaczone do tego. Należy jednak podchodzić do nich ostrożnie. Stare instalacje bywają wykonane z różnego rodzaju materiałów, niejednokrotnie częściowo z miedzi, częściowo ze stali, ale także i aluminium (bardzo popularne są aluminiowe grzejniki). Zastosowanie niewłaściwego środka może doprowadzić do sytuacji, w której elementy instalacji wejdą w reakcję chemiczną z użytym preparatem. Skrajnie doprowadzić to może do uszkodzenia instalacji, narażając nas na niemałe koszty. Jeśli obawiamy się uszkodzenia instalacji, warto zgłosić się z tego typu problemem do firmy, która specjalizuje się w czyszczeniu instalacji hydraulicznych.

Należy również pamiętać o należytym zabezpieczeniu podzespołów pompy ciepła przed nowopowstałymi zanieczyszczeniami, a takie chcąc nie chcąc będą powstawały. Zupełnym minimum jest zastosowanie przed skraplaczem filtra siatkowego, jednakże on nie zabezpieczy instalacji przed rozpuszczonymi w wodzie zanieczyszczeniami metalicznymi. Tutaj z pomocą pompie ciepła przyjdzie filtr siatkowy z magnesem neodymowym, który wychwytuje drobne cząsteczki ferromagnetyczne. Instalacje, które odznaczały się znaczącym stopniem zanieczyszczenia, prócz samego płukania, do dopuszczenia do pracy z pompą ciepła wymagają również zastosowania separatorów zanieczyszczeń, zwanych również magnetoodmulaczami. Te dzięki swojej konstrukcji charakteryzują się najlepszym stopniem filtracji wody.

Innym rozwiązaniem umożliwiającym zabezpieczenie pompy ciepła jest oddzielenie starej instalacji grzewczej od nowej za pośrednictwem wymiennika ciepła. Jest to szczególnie korzystne w sytuacji, w której z jakiegoś powodu konieczna praca instalacji w układzie otwartym, a także w przypadku bardzo dużego zanieczyszczenia starej instalacji. W takim schemacie podłączenia pompy ciepła do istniejącej instalacji grzewczej, instalacja pracuje w układzie otwartym, pompa ciepła natomiast w układzie zamkniętym.

Podsumowanie

W dobie transformacji energetycznej pompy ciepła stają się coraz popularniejszym źródłem ciepła dla naszych domów, pozwalającym na obniżenie kosztów ogrzewania. Mamy nadzieję, że powyższy artykuł na stałe rozwieje mit głoszący, że pompy ciepła nadają się tylko do nowych instalacji lub tylko do ogrzewania podłogowego. Jak widać, podłączenie pompy ciepła do starej instalacji grzewczej, oczywiście odpowiednio dostosowanej, pozwala na zwiększenie efektywności energetycznej w starszych budynkach i czerpanie korzyści z odnawialnych źródeł energii.

Kluczową kwestią pozostaje tylko wybór odpowiedniej pompy ciepła, która będzie w stanie dostarczyć wymaganą ilość ciepła do istniejącej instalacji. W tym celu należy skorzystać z darmowego kalkulatora doboru pompy ciepła.

Zachęcamy również do kontaktu z wykwalifikowanymi instalatorami pomp ciepła, którzy pomogą w wyborze odpowiedniego typu pompy ciepła, obliczą wymaganą moc grzewczą urządzenia, przygotują indywidualny schemat kotłowni z pompą ciepła, a także określą koszt podłączenia pompy ciepła do istniejącej instalacji grzewczej.