Montaż pompy ciepła stanowi obecnie jedno z najważniejszych działań, które możemy podjąć w celu zwiększenia efektywności energetycznej i komfortu użytkowania budynku. Pompa ciepła jest bowiem zaawansowanym technologicznie urządzeniem o trzy do pięciokrotnie wyższej efektywności w przekazywaniu ciepła niż np. kocioł gazowy. To trwałe i praktycznie bezobsługowe rozwiązanie, które pozwala przez wiele lat cieszyć się komfortem cieplnym i użytkowym przy znaczącym obniżeniu kosztów ogrzewania. Co więcej – korzystnie wpływa na nasze zdrowie i środowisko naturalne dzięki redukcji emisji szkodliwych substancji do otoczenia.
Zapewne dlatego rynek pomp ciepła rozwija się dynamicznie, a zainteresowanych ich montażem nie brakuje. Jednakże – jak zawsze – gdy do powszechnego użycia wkraczają nowsze technologie, wypierając te dotychczasowe, już „oswojone”, w ślad za tym powstają niczym niepoparte i żyjące swoim życiem mity. Jednym z nich jest przekonanie, że pompy ciepła sprawdzają się tylko i wyłącznie w nowych budynkach.
Efektywnością instalacji pomp ciepła w już funkcjonujących budynkach zajmiemy się zatem w tym artykule. Producenci pomp ciepła od dawna oferują rozwiązania zapewniające wysoką efektywność tych urządzeń we wcześniej wybudowanych domach. Dowodem są obszerne badania terenowe prowadzone m.in. przez Instytut Fraunhofera ISE w Niemczech, które potwierdzają, że pompy ciepła działają niezawodnie jako źródło ogrzewania również w istniejących budynkach jednorodzinnych. Istotną kwestią do rozważenia nie jest zatem zastosowanie instalacji jako takiej, a raczej dostosowanie jej do indywidualnych potrzeb oraz warunków danego obiektu. Na co więc zwrócić szczególną uwagę? Od czego zacząć?
Energetyczny audyt budynku
Przede wszystkim od planów termomodernizacji budynku. Właściwa izolacja wpływa nie tylko na komfort termiczny, ale także na zapotrzebowanie budynku na energię i efektywność systemu grzewczego. Warto więc przeprowadzić audyt energetyczny budynku. Da nam on m.in. odpowiedź na pytania, gdzie konkretnie powstają mostki termiczne, przez które nadmiernie ucieka ciepło, oraz jak je zlikwidować, a także, jak optymalnie zmodernizować układ grzewczy. Wskaże więc najbardziej uzasadnione technicznie i opłacalne rozwiązania przy zmianie sposobu ogrzewania na pompę ciepła.
Dofinansowanie
Audyt energetyczny będzie też niezbędny przy ubieganiu się o dofinasowanie do kompleksowej termomodernizacji z programu „Czyste Powietrze”, która jest premiowana wyższym poziomem dotacji niż pojedyncze działania modernizacyjne. Zależnie od dochodu w gospodarstwie domowym możemy wówczas otrzymać dopłaty na pokrycie od 40 nawet do 100% kosztów kwalifikowanych (bez podatku
VAT) całej inwestycji, a maksymalna kwota dotacji może wynieść odpowiednio od 66 do 135 tys. zł (plus 1,2 tys. zł na audyt energetyczny). Możliwe jest również uzyskanie dofinansowania inwestycji z programów regionalnych.
Modernizacja i remont
Następnie, gdy już wiemy, co jest przyczyną utraty ciepła w budynku, zgodnie z zaleceniami audytu planujemy remont, np. wymianę stolarki, docieplenie ścian, stropu lub dachu, usprawnienie instalacji. To kolejny bardzo ważny krok. Pamiętajmy – żadne źródło ogrzewania nie będzie efektywne, jeśli wytworzone ciepło uciekać będzie przez różnego rodzaju nieszczelności! Żadne nie będzie też dobrze działać, gdy nie zadba się o odpowiednie warunki współpracy nowego urządzenia grzewczego z istniejącą instalacją.
Dobór pompy ciepła
Podczas modernizacji niezwykle ważnym aspektem jest racjonalny dobór pompy ciepła − zarówno jej typu, na co istotny wpływ mogą mieć uwarunkowania na naszej posesji, jak i parametrów technicznych urządzenia. W wodnych systemach centralnego ogrzewania budynków wykorzystuje się różne typy pomp ciepła, każdy o innej charakterystyce i wymaganiach dla instalacji. W Polsce najpopularniejsze są pompy ciepła typu powietrze-woda, ale coraz częściej stosuje się także pompy ciepła gruntowe i wodne, bardziej efektywne, ciszej pracujące, choć droższe w zakupie i instalacji.
W przypadku pomp ciepła typu powietrze-woda wystarczy, że przy budynku jest odpowiednio duża przestrzeń do umieszczenia jednostki zewnętrznej (rys. 1). Natomiast do wodnych pomp ciepła konieczne jest posiadanie na posesji dwóch studni głębinowych (czerpalnej i zrzutowej), które zapewnią dostęp do wody gruntowej.
Wymaganiem jest zatem występowanie wód gruntowych na akceptowalnej głębokości, ale też ich odpowiedni skład i jakość (rys. 2).
Z kolei pompa gruntowa, która uchodzi za najbardziej efektywną, potrzebuje nie tylko odpowiednich warunków gruntowo-wodnych, ale też – jeśli będzie korzystać z kolektorów poziomych − dużej i wolnej powierzchni działki. Na tej powierzchni można potem stworzyć ogród, ale nie można sadzić roślinności z mocnymi i głęboko wrastającymi korzeniami (rys. 3).
Dlatego zdecydowanie bardziej popularnym rozwiązaniem dla pompy gruntowej jest wykonanie instalacji dolnego źródła ciepła w postaci odwiertów pionowych pod sondy (sięgających nawet na głębokość nawet pow. 100 m), wypełnianych następnie odpowiednim materiałem. Realizacją takich prac zajmują się wyspecjalizowane firmy zgodnie z zatwierdzonym projektem, uwzględniającym zarówno warunki
gruntowo-wodne, jak i zapotrzebowanie budynku na ciepło (rys. 4).
Uwarunkowania związane z lokalizacją domu i działką, na której się on znajduje, są więc bardzo ważne przy wyborze typu pompy ciepła. Niezależnie od nich, decydując się na inwestycję, powinniśmy też znać konkretne zapotrzebowanie na ciepło do ogrzania naszego budynku oraz parametry istniejącej instalacji centralnego ogrzewania i właśnie do nich dostosować daną pompę ciepła, a zwłaszcza jej moc.
Skonfigurowanie modernizowanej instalacji wymaga dodatkowo dokładnego określenia zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Tych wszystkich informacji dostarczy nam audyt energetyczny budynku.
Montaż pompy ciepła
Końcowym warunkiem jest znalezienie miejsca wewnątrz budynku na zamontowanie pompy ciepła oraz innych elementów układu grzewczego (np. zasobnika ciepłej wody użytkowej), a także – jeśli wybieramy pompę ciepła typu powietrze-woda czy powietrze/powietrze − wydzielenie dla jednostki zewnętrznej odpowiedniej strefy na zewnątrz budynku. Niezwykle ważne jest, by hałas będący wynikiem pracy jednostki zewnętrznej, nie przeszkadzał domownikom ani sąsiadom. Należy też tak ulokować pompę, aby zapewnić serwisantom łatwy dostęp do całego systemu.
Następną ważną kwestią związaną z instalacją pompy ciepła w już istniejącym budynku jest właściwe połączenie urządzenia z istniejącym układem centralnego ogrzewania (c.o.) i zapewnienie efektywnej współpracy z instalacją odbiorczą (grzejnikami). Wielu inwestorów obawia się przy tym, że decydując
się na pompę ciepła, będą zmuszeni dokonać kosztownej wymiany starych grzejników. Nic bardziej mylnego! Owszem, jeśli przeprowadzamy gruntowny remont, w tym również wymianę instalacji grzewczej, warto zainwestować także w nowe formy ogrzewania, np. grzejniki płytowe, konwektorowe czy nawet ogrzewanie podłogowe lub ścienne. Jednak możemy też zastosować wariant odwrotny – dobrać
pompę ciepła do starych, w tym żeliwnych grzejników. Nowoczesne urządzenia grzewcze, a takim jest właśnie pompa ciepła, świetnie poradzą sobie (o ile zadbamy o ich właściwą konfigurację) z efektywnym dostarczaniem ciepła także do istniejących odbiorników. Warto rozważyć wymianę/montaż zaworów termostatycznych, aby precyzyjniej regulować temperaturę w poszczególnych pomieszczeniach.
Jak widać, zamiast obawiać się montażu pomp ciepła w już istniejących budynkach, lepiej odpowiednio przygotować się do inwestycji, by ostatecznie cieszyć się z nieocenionych korzyści, które dzięki niej zyskamy. Każdy inwestor może skorzystać również ze wsparcia merytorycznego dotyczącego
pomp ciepła. Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORT PC) w ramach kampanii „Pompuj ciepło z głową” publikuje na swojej stronie wiele przydatnych materiałów, w tym 12-odcinkowy blog dr inż. Marka Miary poświęcony pompom ciepła w już istniejących budynkach.
Materiał prasowy PORT PC, kampania Pompuj ciepło z głową https://www.pompujcieplozglowa.pl/
O redakcji
Na łamach naszego czasopisma „Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja” począwszy od numeru 4/ 2021 do numeru 9/2021 (5 części ) zamieściliśmy cykl artykułów dr inż. Marka Miary „Pompy ciepła w istniejących budynkach” w formie pytań i odpowiedzi.
