Modernizacja ogrzewania. Jak przygotować instalację grzewczą do montażu pompy ciepła? Część 1/2

Podstawowym problemem, z jakim można spotkać się podczas wymiany źródła grzewczego z kotła stałopalnego na pompę ciepła, jest zwykle kwestia temperatury zasilania instalacji centralnego ogrzewania. Temperatura ta w przypadku starszych kotłów oscylowała zwykle wokół 60-75°C, lecz nierzadko przekraczała tę wartość.

Pompy ciepła dedykowane są zaś do instalacji niskotemperaturowych, gdzie temperatura zasilania nie przekracza 55°C, a zalecana wartość mieści się w przedziale 35-45°C. Pompy ciepła Hewalex serii PCCO MONO są w stanie osiągać 50°C na zasilaniu nawet przy -25°C na zewnątrz (wyższa temperatura możliwa jest do osiągnięcia we współpracy z odpowiednim szczytowym źródłem ciepła.

 

 

Na początek obniżenie temperatury zasilania

 

Użytkownicy kotłów na paliwo stałe, którzy rozważają wymianę starego źródła grzewczego na pompę ciepła, 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 zastosowania pompy ciepła. Często zdarza się tak, że grzejniki w budynku są znacząco przewymiarowane (chociażby w wyniku przeprowadzenia termomodernizacji) a kocioł pracuje zaledwie przez kilka lub kilkanaście godzin w ciągu doby, utrzymując wysoką temperatura wody w instalacji centralnego ogrzewania. W takim przypadku warto rozważyć obniżenie temperatury zasilania i wydłużenie czasu pracy instalacji centralnego ogrzewania. Ten prosty zabieg może uchronić od dodatkowych kosztów związanych z wymianą grzejników na nowe, zdecydowanie większe.

 

No dobrze, ale jak to w ogóle sprawdzić?

 

W tym celu można przeprowadzić mocno uproszczone, lecz na te potrzeby wystarczające, obliczenia. Całość sprowadza się do założenia, że w ciągu doby musimy 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 instalacji, obniżamy również moc grzejników. Wydłużamy jednak czas grzania CO z kilku, kilkunastu, aż do najlepiej 23 godzin na dobę (celowo pomijamy 1 godzinę, którą przeznaczamy na podgrzewanie ciepłej 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 (źródło: Purmo) można odczytać, że grzejnik ten przy parametrze 75°C na zasilaniu generuje 1709 W. W związku z tym grzejąc nim przez 10 godzin, wytworzymy:

1709 W x 10 h = 17090 Wh 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 864 W.

17090 Wh / 864 W = 19,78 h ~ 20 h

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 centralnego ogrzewania nadaje się do współpracy 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.

I co dalej?

 

Skoro już wiemy, że możemy obniżyć temperaturę na zasilaniu bez konieczności wymiany grzejników, musimy rozpatrzyć jeszcze kilka aspektów. Mianowicie – należałoby zadbać o czystość instalacji centralnego ogrzewania.

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 pompy ciepła.

Starsze instalacje centralnego ogrzewania, które były niegdyś przystosowane do pracy z kotłami stałopalnymi, pracowały najczęściej w układach otwartych. Taki stan rzeczy, ze względu na dużą zawartość tlenu, znacząco zwiększał korozyjność wody w instalacji CO. W efekcie tego instalacja taka bez uprzedniego przygotowania nie nadaje się do pracy z pompą ciepła. Aby móc bez obaw cieszyć się przez długie lata bezawaryjną pracą pompy ciepła należy przeprowadzić kilka istotnych czynności.

Pierwszą z nich jest zamknięcie układu hydraulicznego. Co należy przez to rozumieć? Zwykle wiąże się to z usunięciem z instalacji 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. Niesie to za sobą konieczność płukania tejże instalacji. Na rynku dostępne są różnego rodzaju preparaty przeznaczone do tego. Należy jednak podchodzić do nich ostrożnie. 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.

Na sam koniec musimy 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 przyjdzie filtr siatkowy z magnesem neodymowym, który wychwytuje drobne cząsteczki ferromagnetyczne. Instalacje, które odznaczały się znaczącym stopniem zanieczyszczenia, prócz samego płukania, wymagają również zastosowania separatorów zanieczyszczeń, zwanych również magnetoodmulaczami. Te dzięki swojej konstrukcji charakteryzują się najlepszym stopniem filtracji wody w instalacjach centralnego ogrzewania.

Kilka słów na zakończenie

 

W dobie transformacji energetycznej pompy ciepła stają się coraz popularniejszym źródłem ciepła dla naszych domów. Mamy nadzieję, że powyższy artykuł na stałe rozwieje mit głoszący, że pompy ciepła nadają się tylko do nowych instalacji centralnego ogrzewania. Jak widać, również starsze instalacje, oczywiście odpowiednio dostosowane, pozwalają na zastosowanie pomp ciepła i czerpanie korzyści z zielonej energii.

Kluczową kwestią pozostaje tylko dobrać odpowiednią pompę ciepła, która będzie w stanie dostarczyć wymaganą ilość energii cieplnej. W tym celu należy skorzystać z profesjonalnego kalkulatora doboru pompy ciepła.

Opublikowano: 20.10.2022