Od czego zależy wielkość dolnego źródła w pompach ciepła typu solanka/woda ?

Dolne źródło do pompy ciepła solanka/woda, zgodnie z wytycznymi projektowymi większości producentów, dobiera się do tzw. mocy chłodniczej poprawienie dobranej pompy dla pracy w układzie monowalentnym. Taki sposób doboru zakłada, że pompa ciepła będzie eksploatowała dolne źródło przez średni czas 2000h w ciągu roku. Dolne źródło dla pompy ciepła powinno być zatem traktowane, nie tyle jako źródło mocy, co bardziej jako źródło energii.

Ilość energii odprowadzona z dolnego źródła po zsumowaniu z energią pobraną przez sprężarkę daje nam ilość energii dostarczanej do budynku. Ta z kolei zależy od obliczeniowego obciążenia cieplnego budynku oraz od zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Punkt dotyczący ciepłej wody użytkowej jest często bagatelizowany, a gra on ogromną rolę w doborze wielkości dolnego źródła ciepła.

Nowe budownictwo dąży do obniżenia zapotrzebowania energetycznego budynku poprzez zastosowanie skuteczniejszej izolacji termicznej czy montaż wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła. Wszystko to jednak nie ma wpływu na zapotrzebowanie energii na ciepłą wodę użytkową – niezależnie od rodzaju budynku na zużycie wody i tym samym zapotrzebowanie energii wpływają przede wszystkim przyzwyczajenia mieszkańców. Obliczeniowe obciążenie cieplne budynku nie zmieni się wraz ze zmianą liczby mieszkańców, zmieni się natomiast zapotrzebowanie tego budynku w energię, a zmiana energii spowoduje z kolei zmianę czasu pracy pompy ciepła i tym samym zmianę czasu obciążenia dolnego źródła.

Jedna osoba w domu oznacza roczne zapotrzebowanie na energię na c.w.u. na poziomie 900 kWh, więc łatwo policzyć, że cztery takie osoby wymagają doprowadzenia ilości energii równej energii rocznej na cele grzewcze dla domu niskoenergetycznemu o powierzchni 100 m².

Na rynku dostępne są pompy ciepła o różnych współczynnikach efektywności COP. Oznacza to w rozrachunku końcowym, że im wyższa wartość COP tym można spodziewać się wyższej efektywności całorocznej, a idąc dalej tym tropem okaże się, że pompa ciepła o wyższej efektywności będzie wymagała większego dolnego źródła ciepła. Nie można zatem dowolnie manewrować pompa ciepła na zaprojektowanym już dolnym źródle ciepła.

 Dobór pompy ciepła solanka/woda  w zależności od rodzaju ogrzewania i dolnego źródła ciepła
Przykład praktyczny

Do pokazania zależności wielkości dolnego źródła od „klasy” pompy ciepła oraz parametrów temperaturowych instalacji grzewczej przyjęto budynek o następujących parametrach:

 

 

Pompa ciepła a rodzaj ogrzewania

Ogromne znaczenie dla efektywnej pracy pompy ciepła ma także strona wtórna pompy ciepła. Instalacja oparta o ogrzewanie płaszczyznowe z uwagi na niższe temperatury zasilania (np. 35/28°C) oferuje wyższą efektywność całoroczną pompy ciepła niż ogrzewanie grzejnikowe niskotemperaturowe (np. 55/45°C). W związku z tym instalacje z pompą ciepła współpracujące z instalacją ogrzewania podłogowego wymagają większego dolnego źródła ciepła niż ta sama instalacja oparta o grzejniki. Wniosek jest identyczny, jak w poprzednim akapicie: nie wolno dowolnie manewrować parametrami instalacji po zaprojektowaniu wielkości dolnego źródła.

Sugerowana kolejność postępowania przy doborze pompy ciepła:

• wyznaczenie zapotrzebowania budynku na moc cieplną;
• wyznaczenie zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową (obliczenie wymaganego dodatku);
• wybór rodzaju i parametrów ogrzewania (ogrzewanie powietrzne, wodne: nisko-, średniotemperaturowe;
• wybór źródła ciepła niskotemperaturowego (powietrze zewnętrzne, grunt, woda powierzchniowa, gruntowa itp..);
• dobór systemu pracy pompy ciepła (monowalentny, monoenergetyczny, biwalentny);
• wybór typu i wielkości pompy ciepła w zależności od rodzaju źródła ciepła i wymaganych parametrów pracy;
• dobór wielkości dolnego źródła dla pompy ciepła typu solanka/woda.

Kompaktowa pompa ciepła solanka/woda Vitocal 222-G/242-G

Rozwiązania dla domów jednorodzinnych:
Vitocal 222-G – kompaktowa pompa ciepła solanka/woda z podgrzewaczem c.w.u.
Vitocal 242-G – dodatkowa możliwość przyłączenia kolektorów słonecznych

• Kompaktowa pompa ciepła solanka/woda o mocy cieplnej od 5,9 do 10,0 kW
• Wysoki wskaźnik efektywności: wartość COP wg EN 14511 do 4,3 (solanka 0°C/woda 35°C) (COP = Coefficient of Performance)
• Maksymalna temperatura na zasilaniu: 60°C
• Wysoki komfort ciepłej wody dzięki zintegrowanemu zasobnikowi c.w.u. o pojemności 220 litrów w Vitocal 242-G (w Vitocal 222-G – o pojemności 170 litrów)
• Bardzo cicha praca dzięki nowemu, trójwymiarowemu układowi tłumienia drgań – poziom ciśnienia akustycznego: 43 dB (A) przy 0/35°C
• Łatwy w obsłudze nowy regulator Vitotronic z komunikatami tekstowymi
• Moduł obsługowy regulatora można zamontować również na uchwycie ściennym
• Urządzenia są dostarczane fabrycznie w postaci gotowej do podłączenia
• Łatwe wnoszenie dzięki niewielkiej powierzchni zabudowy, obniżonej wysokości konstrukcji i dzielonej obudowie
• Łatwa instalacja dzięki zmiennym akcesoriom przyłączeniowym
• Możliwość rozbudowy o komfortową technikę komunikacji