W ostatnich latach coraz częściej mówi się o współpracy pomp ciepła m.in. z instalacjami fotowoltaicznymi czy dodatkowymi źródłami ciepła. Choć temat ten cieszy się dużym zainteresowaniem, wciąż brakuje szczegółowych informacji na temat samej realizacji tej współpracy. W tym artykule przyjrzymy się, na czym polega funkcjonowanie hybrydowych systemów grzewczych z pompą ciepła i jak są one realizowane w praktyce.
Instalacja pompy ciepła w nowym domu
Podłączenie powietrznej pompy ciepła w nowym budynku jest stosunkowo proste. Wymaga przede wszystkim zastosowania się do ogólnych wskazówek zawartych w instrukcji instalacji urządzenia, odpowiedniego doboru armatury hydraulicznej, zabezpieczeń, pomp obiegowych oraz źródła szczytowego. Wiele firm produkujących pompy ciepła, takich jak szwedzki koncern NIBE, oferuje jednostki wewnętrzne wyposażone już w większość niezbędnych elementów hydraulicznych. Tego typu urządzeniami są np. NIBE SHB 20-12 czy NIBE BA-SVM 20-200/12 E EM, które sprawiają, że instalacja staje się łatwiejsza, szybsza, a także bardziej efektywna.
Pompy ciepła w budynkach modernizowanych
Pompy ciepła znajdują zastosowanie nie tylko w nowo powstających domach, lecz także w procesach modernizacji istniejących budynków. W tym przypadku często konieczne jest, aby nowa instalacja współpracowała z istniejącym już źródłem ciepła. Mówimy wtedy o hybrydowych systemach grzewczych. Podłączenie pompy ciepła do istniejącego źródła ciepła nie jest bardzo skomplikowane, ale wyzwaniem staje się programowanie sterownika, by zapewnić sprawne działanie całego systemu.
Programowanie sterowników NIBE
Sterowniki pomp ciepła NIBE, takie jak SMO S40, SMO 40, VVM, SHB czy BA-SVM, oferują zaawansowane możliwości programowania współpracy z dodatkowymi źródłami ciepła. Jednak ich prawidłowe działanie zależy od odpowiedniego podłączenia hydraulicznego, które z kolei zależy od rodzaju dodatkowego źródła ciepła. Przykładem może być urządzenie NIBE BA-SVM 20-200, które fabrycznie wyposażone jest w króćce do podłączenia np. kotła gazowego.
Ogólnie, na potrzeby tego artykułu (ale nie tylko) możemy zauważyć, że dodatkowe źródła ciepła można podzielić na dwie grupy:
– źródła sterowalne – np. kocioł gazowy, olejowy, elektryczny, które można włączać i wyłączać za pomocą sygnału ze sterownika pompy ciepła;
– źródła niesterowalne – np. kocioł na paliwo stałe lub kominek z płaszczem wodnym, których uruchomienie zależy od użytkownika (np. ręczne rozpalenie).
Źródła sterowalne
W przypadku tych źródeł ciepła, integracja z systemem pompy ciepła jest stosunkowo prosta.
Po podłączeniu do systemu, sterownik wysyła sygnał do dodatkowego źródła ciepła, kiedy pompa ciepła działa poniżej tzw. punktu biwalencji, czyli temperatury zewnętrznej, w której zapotrzebowanie na moc grzewczą staje się większe niż możliwości pompy ciepła. Sterowanie może odbywać się na zasadzie włącz/wyłącz lub krokowego sterowania mocą, co umożliwia dołączanie kolejnych stopni mocy źródła szczytowego. Sterownik pompy ciepła wyłączy źródło szczytowe, gdy pompa osiągnie zadane parametry pracy (i wyrówna tzw. stopniominuty).
Źródła niesterowalne
W przypadku niesterowalnych zdalnie źródeł ciepła, system hydrauliczny musi być tak zaprojektowany, aby nadwyżka energii z dodatkowego źródła była wykorzystywana w pierwszej kolejności, zanim włączona zostanie pompa ciepła. Najczęstszym rozwiązaniem jest zastosowanie dodatkowego zbiornika buforowego, który gromadzi nadmiar energii. Taki zbiornik powinien mieć odpowiednią pojemność, dostosowaną do mocy dodatkowego źródła.
Bufor łączy się wówczas z układem za pomocą zaworu mieszającego i karty rozszerzeń AXC (schemat 2). Sterownik pompy ciepła monitoruje temperaturę w instalacji i na czujniku BT52, a gdy temperatura osiągnie odpowiednią wartość, system zaczyna korzystać z energii źródła szczytowego, zamiast z pompy ciepła.
Odpowiednie dostosowanie systemu
Chociaż możliwości łączenia pomp ciepła w hybrydowe systemy grzewcze są szerokie, to ich skuteczność w dużej mierze zależy od funkcji sterownika i precyzyjnie zaplanowanego schematu hydraulicznego. Instalatorzy często podkreślają, że podczas modernizacji instalacji warto unikać radykalnych zmian w przyzwyczajeniach użytkowników. Choć jest to podejście zasadne, może ono ograniczać możliwość pełnego kontrolowania układu grzewczego, co w praktyce może prowadzić do problemów z temperaturą lub pojawianiem się alarmów na sterowniku pompy ciepła czy źródła szczytowego.
Zalecamy, aby przed podłączeniem pompy ciepła do istniejącego układu grzewczego dokładnie zapoznać się z możliwościami sterowników oraz parametrami dodatkowego źródła ciepła. Następnie warto opracować taki schemat hydrauliczny, który nie tylko umożliwi optymalne sterowanie, ale także zminimalizuje zmiany w funkcjonowaniu systemu, zapewniając jednocześnie komfort użytkowania i wysoką efektywność pracy całego układu. W tym celu pomocne będą aktywne schematy dostępne dla urządzeń NIBE, które pokazują możliwości sterowników oraz współpracę pomp ciepła z dodatkowymi źródłami energii.
Warto mieć na uwadze korzyści, jakie oferują pompy ciepła NIBE, jak np. współpraca z taryfami dynamicznymi, z PV, harmonogramy, wyjścia i wejścia swobodnie programowalne i wiele innych.
Przejdź Więcej o współpracy pomp ciepła NIBE z taryfami dynamicznymi