Odnawialne źródła energii

pompy

Wymogi techniczne dla pompy ciepła

Publikacja: Justyna Mazurkiewicz,

Instalacje z pompą ciepła coraz częściej wykorzystuje się do ogrzewania domów, jak również przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Jednak, aby pompa ciepła przynosiła oczekiwane rezultaty, musi być odpowiednio dopasowana do specyfiki budynku, w którym mam być zamontowana. Wybór właściwego urządzenia nie jest prosty, gdyż wymaga uwzględnienia wielu czynników i kryteriów. Najlepszym rozwiązaniem jest zlecenie tego wykwalifikowanym instalatorom. Warto jest jednak wiedzieć, na jakie parametry zwracać szczególną uwagę.

Projekt instalacji

Podstawą do przygotowania projektu całej instalacji powinien być przeprowadzony audyt energetyczny lub obliczenia, z których wynika projektowe obciążenie cieplne budynku oraz sezonowe zapotrzebowanie na ciepło. Natomiast w przypadku wykorzystania pomp ciepła tylko do c.w.u, określający zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową oraz na tej podstawie – profil rozbioru wody.

Parametry te są niezbędne przy wyborze takiego ogrzewania, które skutecznie i bez dodatkowych kosztów ogrzeje dom nawet w największe mrozy.

Projekt instalacji z pompą ciepła powinien zostać wykonany przez osobę, która posiada:

  • uprawnienia budowlane do projektowania w specjalności instalacyjnej w zakresie sieci, instalacji i urządzeń cieplnych, wentylacyjnych, gazowych, wodociągowych i kanalizacyjnych (Dz. U. z 2018 r. poz. 1202 z późn. zm.) lub
  • certyfikat wystawiony przez Prezesa Urzędu Dozoru Technicznego w zakresie pomp ciepła.

Wymagania odnośnie zastosowanych materiałów

System z pompą ciepła składa się z dolnego źródła ciepła, jednostki pompy ciepła oraz z górnego źródła ciepła, czyli systemu dystrybucji ciepła/chłodu w budynku.

Dolne źródło ciepła dla pompy ciepła powinno charakteryzować: możliwie stała i wysoka temperatura, duża pojemność cieplna, brak zanieczyszczeń mogących powodować korozję i/lub wytrącanie osadów, dobra koherentność oraz niskie koszty inwestycyjne i eksploatacyjne.

Górne źródło ciepła stanowi natomiast instalacja centralnego ogrzewania (tradycyjne grzejniki, ogrzewanie: podłogowe, ścienne, sufitowe) i/lub przygotowania ciepłej wody użytkowej. Nośnikiem ciepła jest tu na ogół woda.

W zależności od rodzaju dolnego i górnego źródła ciepła, można wyróżnić pompy ciepła typu: powietrze/woda, woda/woda i solanka/ woda.

Budowa i zasada działania pompy ciepła
Budowa i zasada działania pompy ciepła [1]Pompy ciepła do centralnego ogrzewania

Więcej na temat różnych rozwiązań pomp ciepła oraz dolnych źródeł można znaleźć w artykule poświęconym pompom ciepła.

Niniejsze wytyczne opracowano dla instalacji typu powietrze/woda. Ze względu na to, iż w zimie sprawność takiego systemu (przy ujemnych temperaturach), spada do wartości 2–3, jednocześnie maleje moc grzewcza. W takich przypadkach pomieszczenia mogą być niedogrzane. Dlatego zwykle stosuje się tu tzw. system biwalentny. Poniżej pewnej granicznej temperatury zewnętrznej (np. -7°C) włącza się drugie urządzenie grzewcze – grzałka lub kocioł c.o. [2]https://budujemydom.pl/instalacje/pompy-ciepla/a/1345-pompa-ciepla-jak-wybierac”>https://budujemydom.pl/instalacje/pompy-ciepla/a/1345-pompa-ciepla-jak-wybierac.

Minimalne wymagania dla pompy ciepła typu powietrze/woda

Pompy ciepła do centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej

Pompa ciepła stanowi podstawowy element instalacji, który wykorzystuje ciepło zgromadzone w powietrzu otoczenia lub powietrzu wyrzutowym – do ogrzewania, chłodzenia i/lub przygotowania ciepłej wody użytkowej. Pompę ciepła w takich rozwiązaniach powinny charakteryzować m.in.:

  • moc grzewcza: min. 7,0 kW (dla parametrów A-7W35, gdzie A – temperatura powietrza po stronie dolnego źródła, W – temperatura wody po stronie górnego źródła);
  • klasa energetyczna dla parametrów zasilania 35°C oraz 55°C, w klimacie umiarkowanym: nie niższa niż A++;
  • projektowa temperatura biwalentna przy pracy pompy ciepła na potrzeby c.o. nie wyższa niż -7°C (parametr obligatoryjny w przypadku, gdy dodatkowym źródłem ciepła jest grzałka elektryczna);
  • sterownik umożliwiający uruchomienie urządzenia w trybie pracy c.o. + c.w.u. Regulacja ogrzewania powinna być realizowana za pomocą regulatora pogodowego (umożliwiającego zastosowanie krzywej grzania);
  • moc akustyczna pompy ciepła (jednostki zewnętrznej) <70 dB;
  • automatyka zainstalowanej pompy ciepła powinna uniemożliwić pracę sprężarki w przypadku dużego spadku napięcia zasilania, zaniku napięcia na jednej z faz lub niewłaściwym podłączeniu faz zasilania (niewłaściwy kierunek obrotów sprężarki);
  • automatyczny system odszraniania;
  • pompa ciepła typu monoblok z deklaracją producenta, że urządzenie jest szczelne hermetyczne;
  • automatyka wyposażona w funkcje czasowe pozwalające dostosować pracę pompy ciepła, a także pompy cyrkulacyjnej wody użytkowej do potrzeb mieszkańców;
  • automatyka wyposażona w funkcje przegrzewu zabezpieczającego przed bakteriami Legionella.
Klasy energetyczne urządzeń grzewczych centralnego ogrzewania wodnego (*klasa A+++ będzie wprowadzona od 26 września 2019 roku)
Klasy energetyczne urządzeń grzewczych centralnego ogrzewania wodnego (*klasa A+++ będzie wprowadzona od 26 września 2019 roku)

Pompa ciepła powinno się usytuować i zamontować zgodnie z warunkami wskazanymi przez producenta urządzenia. Powinny być zachowane minimalne odległości od ścian budynku, minimalna wysokość instalacji od powierzchni terenu, wykonany odpływ skroplin, itp..

Powietrzne pompy ciepła typu all in one (z wbudowanym zasobnikiem)
Powietrzne pompy ciepła typu all in one (z wbudowanym zasobnikiem) [3]
Pompy ciepła do centralnego ogrzewania
Powietrzne pompy ciepła (tylko do c.o.)
Powietrzne pompy ciepła (tylko do c.o.) [4]Pompy ciepła do centralnego ogrzewania

Wymagane parametry zasobnika ciepłej wody

Zasobnik c.w.u. to urządzenia przeznaczone do podgrzewania i magazynowania wody użytkowej (przede wszystkim przy współpracy z pompami ciepła, gdzie temperatura zasilania wynosi ok. 55–60°C). Zasobnik ciepłej wody użytkowej powinny charakteryzować:

  • minimalna pojemność  – 300 litrów;
  • wężownica zasobnika spełniająca warunek 0,2 m2/kW mocy grzewczej pompy ciepła;
  • klasa efektywności energetycznej – min. B;
  • minimalna temperatura podgrzewu wody – 55°C;
  • zasobnik wody zabezpieczony ochroną warstwą emalii (z anodą ochronną, np. tytanową) lub wykonany ze stali nierdzewnej.

Pompy ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej

Pompa ciepła do c.w.u. powinna być wyposażona w dodatkowe (awaryjne) źródło ciepła dla przygotowania ciepłej wody użytkowej. Może nim być np. grzałka eklektyczna umieszczona w zasobniku c.w.u.

Już na etapie przygotowania projektu powinno się określić czy występuje lub wystąpi dodatkowe źródło ciepła dla przygotowania ciepłej wody użytkowej (np. kocioł na paliwo stałe lub kocioł gazowy). W takiej sytuacji zasobnik c.w.u. wyposażony powinien być w przynajmniej jedną wężownicę lub w dwie wężownice, jeżeli instalacja c.w.u. będzie posiadać dwa dodatkowe źródła ciepła w postaci kotła i kolektorów słonecznych. W takich rozwiązaniach pompę ciepła powinny charakteryzować m.in.:

  • minimalna klasa energetyczna ogrzewacza wody z pompą ciepła (dla profilu rozbioru wody L) – nie niższa niż A;
  • zbiornik wyposażony w grzałkę elektryczną, pełniącą funkcję źródła szczytowego o mocy min. 2 kW;
  • maksymalna temperatura podgrzewu wody – nie mniej niż 55°C;
  • poziom mocy akustycznej w pomieszczeniu – max. 59 dB(A) (zalecana wartość to 50 dB(A));
  • minimalna pojemność podgrzewacza – nie mniejsza niż 250 l;
  • podgrzewacz wody wyposażony przynajmniej w jedną dodatkową wężownicę;
  • zbiornik wody powinien posiadać zabezpieczenie antykorozyjne w postaci emalii (z anodą ochronną, np. tytanową) lub zasobnik wykonany ze stali nierdzewnej;
  • automatyka wyposażona w funkcje czasowe pozwalające dostosować pracę pompy ciepła, a także pompy cyrkulacyjnej wody użytkowej do potrzeb mieszkańców;
  • automatyka wyposażona w funkcje przegrzewu zabezpieczającego przed bakterią Legionella.

Uruchomienie instalacji

Przed uruchomieniem każdej instalacji należy dokonać wstępnej kontroli bezpieczeństwa elektrycznego przez wykwalifikowanego elektryka. Na tym etapie zaleca się dokręcenie wszystkich zacisków elektrycznych na przekaźnikach, stycznikach i listwach zaciskowych, ponieważ te połączenia mogły zostać poluzowane przez wstrząsy podczas transportu.

Pierwsze uruchomienie pompy ciepła powinno być wykonane przez serwis fabryczny producenta urządzenia lub przez autoryzowanego instalatora. Jest to niezbędne w celu właściwego ustawienia parametrów pracy oraz kontroli jakości instalacji z pompą ciepła.

Przed oddaniem instalacji z pompą ciepła do użytkowania należy wykonać wyrównoważenie hydrauliczne instalacji, które ma na celu osiągnięcie zgodnego z projektem rozkładu zadanych przepływów wody do różnych punktów instalacji odbioru ciepła (ogrzewania płaszczyznowego, powierzchni chłodzących, wymienników ciepła, itp.).

Podstawowe wytyczne do określenia wymogów technicznych i eksploatacyjnych dla instalacji OZE

Szczegółowe wytyczne w zakresie wymogów technicznych dla instalacji wspomaganych pompami ciepła typu powietrze/woda przedstawiono w opracowaniu PODSTAWOWE WYTYCZNE DO OKREŚLENIA WYMOGÓW TECHNICZNYCH I EKSPLOATACYJNYCH DLA INSTALACJI OZE (pompy ciepła, kolektory słoneczne, panele fotowoltaiczne, kotły na biomasę). Dokument jest do pobrania w załączniku poniżej. 

Przypisy   [ + ]

Data modyfikacji: 25.03.2019