Pompy ciepła stają się coraz popularniejsze z powodu wzrostu cen energii i konieczności ochrony środowiska.Niestety, po upływie pierwszego sezonu grzewczego nie wszyscy użytkownicy pomp ciepła są zadowoleni z wysokości swoich rachunków za energię elektryczną lub poziomu komfortu cieplnego w ogrzewanych pomieszczeniach, a opinia jest taka, że pompy ciepła nie działają efektywnie.
Dowiedzmy się zatem, co należy wziąć pod uwagę wybierając system pompy ciepła do ogrzewania budynku mieszkalnego lub komercyjnego.
Najpopularniejszym typem pomp ciepła są pompy ciepła powietrze/woda (A/W), ponieważ mogą one, w przeciwieństwie do pomp ciepła powietrze/powietrze (A/A), ogrzewać pomieszczenia równomiernie w całym domu i przygotowywać ciepłą wodę znacznie taniej niż podgrzewacze elektryczne. Koszty inwestycyjne gruntowych pomp ciepła typu B/W i W/W są znacznie wyższe i wymagają odpowiedniej powierzchni działki do wykonania poziomego lub pionowego gruntowego wymiennika ciepła. Jednak w dłuższej perspektywie czasu gruntowe pompy ciepła mogą zapewnić użytkownikowi oszczędności ze względu na niższe koszty eksploatacji (mniejsze zużycie energii elektrycznej).
Aby pompa ciepła powietrze/woda zużywała jak najmniej energii elektrycznej, powinny być spełnione następujące warunki:
- budynek musi mieć jak najmniejsze straty ciepła, a zatem jego przegrody zewnętrzne powinny być dobrze zaizolowane i szczelne,
- do ogrzewania należy stosować nośnik ciepła o możliwie niskiej temperaturze (w przypadku chłodzenia temperatura nośnika chłodu powinna być możliwie wysoka), gdyż im mniejsza jest różnica między temperaturą powietrza zewnętrznego a temperaturą nośnika w obiegu ogrzewania lub chłodzenia budynku, tym większa oszczędność energii elektrycznej.
- należy wybrać elementy grzewcze, które zapewnić korzystny rozkład temperatury wewnętrznej w warunkach niskiej temperatury powierzchni wymiany ciepła.
Przyjrzyjmy się 3 możliwym opcjom przekazywania ciepła do ogrzewania pomieszczenia za pomocą powietrznej (A/W) lub gruntowej (B/W) pompy ciepła (rysunek poniżej).
System ogrzewania System ogrzewania System HYDROKAPILLARE ®
grzejnikowego podłogowego
Pole powierzchni elementów grzejnych (grzejników) determinuje temperaturę nośnika ciepła w systemie grzewczym. Niska temperatura nośnika w systemie grzewczym zapewnia zmniejszenie zużycia energii pierwotnej, a w konsekwencji niskie rachunki za ogrzewanie. Dotyczy to również innych sposobów ogrzewania (ogrzewanie miejskie, kocioł gazowy, kocioł na pellet itp.).
Stosowanie grzejników w instalacjach z pompami ciepła nie jest zalecane, gdyż mała powierzchnia grzejników wymaga względnie wysokiej temperatury nośnika ciepła w systemie grzewczym.
Klasyczny system ogrzewania podłogowego z rurami o średnicach 16 mm i 20 mm może współpracować z pompami ciepła w trybie ogrzewania ze względu na niższą temperaturę nośnika ciepła niż w ogrzewaniu grzejnikowym. Jednak jeżeli chcemy również wykorzystać ogrzewanie podłogowe do chłodzenia pomieszczenia, to rozkład temperatury powietrza będzie niekorzystny.
W wielu krajach system HYDROKAPILLARE ® jest nadal nowym i nieznanym rozwiązaniem mimo że jest bardzo korzystny zarówno w przypadku ogrzewania. jak i chłodzenia pomieszczeń za pomocą w jednego systemy. W systemie kapilarnym powierzchnie grzejne/chłodzące stanowią połączone rurki o średnicy 3,4 mm lub 4,3 mm ułożone w odstępach 10 lub 20 mm (tzw. maty kapilarne)
Zalety systemu HYDROKAPILLARE ®:
- W matach kapilarnych temperatura powierzchni wymiany ciepła jest niższa niż w klasycznych ogrzewaniach podłogowych z rurami o średnicach 16 mm i 20 mm. W dobrze izolowanym budynku, temperatura powierzchni prawidłowo zainstalowanych mat kapilarnych może być o 2-3oC wyższa niż temperatura powierzchni podłogi. Jeśli w pomieszczeniu ma być zapewniona temperatura 22°C, to wówczas optymalna temperatura powierzchni wynosi 23°C, a temperatura czynnika grzewczego 25°C. Tak niskie wartości temperatury powierzchni grzejnych zapewniają ekonomiczną pracę pompy ciepła, a stąd dużą wartość współczynnika wydajności grzejnej COP i niskie zużycie energii elektrycznej;
- System rur kapilarnych ogrzewa lub chłodzi pomieszczenia równomiernie dzięki dużej powierzchni wymiany ciepła;
- System kapilarny ma odpowiednią bezwładność cieplną, a jego wydajność zależy od grubości i przewodności cieplnej warstwy akumulacyjnej, np. ścian, tynku sufitowego (zwłaszcza glinianego), płyt gipsowo-kartonowych (najlepiej KNAUF Thermoboard), płyt Fermacell, suchej warstwy betonu na podłodze, masy wyrównującej, kleju do płytek między betonem a nowymi płytkami;
- System kapilarny może być instalowany zgodnie z wymaganiami na dowolnej powierzchni pomieszczenia, dobrze pasuje do nowoczesnych wnętrz z niskimi parapetami lub witrynami;
- Ograniczone konwekcyjne ruchy powietrza w pomieszczeniu, w konsekwencji zmniejszona cyrkulacja kurzu i alergenów;
- Zapewnia ogrzewanie i chłodzenie za pomocą tego samego systemu, usytuowanego najlepiej w sufitach lub ścianach w celu zapewnienia zarówno ogrzewania, jak i chłodzenia. Ogrzewania promiennikowe, do których należy system kapilarny, działa skutecznie niezależnie od usytuowania powierzchni grzejnych w pomieszczeniu.
Modele 3D mat kapilarnych z obliczeniami hydraulicznymi są teraz dostępne w MagiCad Cloud dla wszystkich projektantów korzystających z Autocad i Magicad – https://www.magicad.com/en/blog/2023/10/hydrokapillare-water-capillary-heating-cooling-technology-now-available-in-magicad-cloud/ Dostępne są również inne narzędzia informatyczne do obliczania strat ciepła w budynkach i projektowania systemów kapilarnych – na przykład, MODLAB http://www.modlab.lv/SKS/
Firma Hydrokapillar Tech produkuje elementy systemu kapilarnego HYDROKAPILLARE ® na Łotwie i zapewnia wsparcie w zakresie projektowania i instalacji systemu ‒ www.hydrokapillare.eu
