Nie tylko kwestie ekologiczne, ale także coraz częściej ekonomiczne każą nam szukać nowych rozwiązań, które pozwoliłyby skutecznie ogrzać nasze domy i przygotować ciepłą wodę bez dużych kosztów. W tym artykule wyjaśnimy, jak może zostać użyta pompa ciepła do CWU. Sprawdź to teraz!
Jeszcze niedawno mówiło się przede wszystkim o wielkiej modzie na fotowoltaikę. w tej chwili coraz częściej jednak podkreślane jest ogromne zainteresowanie pompami ciepła. Oczywiście najlepsze rozwiązanie to łączyć je z instalacjami PV. Coraz większa świadomość ekologiczna, trend odchodzenia od tradycyjnych rozwiązań w grzejnictwie, ale przede wszystkim kwestie ekonomiczne wpływają na to, iż coraz częściej w polskich domach pojawiają się pompy ciepła. W tym artykule pokazujemy, iż można ich używać nie tylko jako źródło ciepła w domu. Idealnie także nadaje się pompa ciepła do CWU.
Jaka pompa ciepła do CWU?
Na rynku dostępna jest pompa ciepła typu powietrzna, gruntowa i wodna. Wybór odpowiedniego rozwiązania powinien uwzględniać możliwości finansowe i dostępne miejsce. Do najpopularniejszych należą pompy ciepła powietrzne i nie jest to wcale przypadek. Dla takich pomp nie ma znaczenia wielkość działki i otoczenia budynku. Urządzenie tego typu korzysta z tego, co jest wszędzie dookoła, czyli z powietrza. Właśnie taka pompa jest najczęściej używana do przygotowania ciepłej wody użytkowej, a szczególnie pompa ciepła powietrze-woda. W takim urządzeniu ciepło pobrane z powietrza jest przekazywane do wody, która potem płynie z kranu. Właśnie na takim typie pompy skoncentrujemy się w naszym artykule.
Powietrzna pompa ciepła do ciepłej wody – jak działa?
Praca pompy ciepła do podgrzewania wody nie różni się zasadniczo od pracy takiego samego urządzenia, którego zadaniem jest ogrzewanie domu. W czasie pracy pompy dokonuje się przemiana termodynamiczna specjalnego płynu, który jest nazywany czynnikiem roboczym lub czynnikiem chłodniczym. Mamy tu wykorzystanie ciepła z powietrza (energia z powietrza), które jest tłoczone przez wentylator. W parowniku i skraplaczu zachodzą procesy, dzięki którym uzyskuje się czynnik grzewczy. Używa się go do produkcji ciepłej wody użytkowej.
Ciekawostką jest fakt, iż działanie pompy ciepła jest zbliżone do działania lodówki. Wykorzystywana jest ta sama zasada. Normalnie w naturze energia cieplna przenika od ciała, które jest cieplejsze do zimniejszego ciała. Tymczasem w lodówce i pompie ciepła jest odwrotnie: cieplejszy element ogrzewa się jeszcze bardziej, a zimny staje się jeszcze zimniejszy. To możliwe dzięki zastosowaniu wspomnianego już czynnika roboczego i sprężarki. Przy sprężaniu gazu jego temperatura rośnie, a przy rozprężaniu gaz zamienia się w ciecz i pochłania ciepło z otoczenia.
W dużym skrócie cały proces podgrzewania wody użytkowej dzięki pompy powietrznej wygląda następująco: rozprężając się, gaz (czynnik roboczy) pobiera ciepło z powietrza, a po sprężeniu oddaje je wodzie w zasobniku. Typowa pompa ciepła CWU składa się z następujących elementów:
- sprężarka pompy;
- sterownik;
- grzałka elektryczna;
- wężownica;
- wymiennik ciepła.
Jak dostarczyć powietrze do pompy ciepła?
Aby pompa spełniała swoje zadanie, konieczne jest dostarczenie do niej powietrza, z którego energia cieplna podgrzeje wodę w zasobniku. Skąd wziąć takie powietrze? Możliwości jest kilka. Pierwsza opcja to powietrze z pomieszczeń i to jest najprostsze rozwiązanie. Zwykle chodzi o pomieszczenie, w którym pompa została zamontowana. Trzeba je wybrać jednak z rozwagą. To powinno być miejsce gospodarcze, piwnica itp., przy czym wykorzystanie powietrza z łazienki nie jest dobrym pomysłem. Dlaczego? Ponieważ takie pomieszczenie zostanie wychłodzone. Pamiętajmy, iż pompa wykorzystuje ciepło z powietrza, a potem oddaje je schłodzone.
Druga opcja to doprowadzić do pompy ciepła powietrze zewnętrzne. Takie powietrze może być niezwykle wydajnym źródłem energii szczególnie podczas letnich upałów. Jednak również zimą będziemy mieć korzyści z pompy, ponieważ niektóre modele potrafią pracować przy bardzo niskich temperaturach. Najlepsze rozwiązanie to jednak połączenie obydwu wcześniej opisanych rozwiązań: powietrze zewnętrzne i wewnętrzne. Montuje się wtedy przepustnicę, która jest sterowana manualnie lub automatycznie (wykorzystanie czujnika temperatury zewnętrznej). W zależności od warunków atmosferycznych przepustnica przełącza się albo na powietrze zewnętrzne, albo na wewnętrzne.
Jak dobrać pompę ciepła do CWU?
Na rynku można znaleźć pompy ciepła monoblok i split. Do ogrzewania wody użytkowej używany jest typ monoblok. Taką pompę po prostu łatwiej zamontować, nie są wymagane do tego uprawnienia F-GAZ. Należy także dobrać odpowiednią moc grzewczą pompy ciepła. Tutaj trzeba wziąć pod uwagę liczbę domowników oraz ich przyzwyczajenia (jak często jest używana ciepła woda). jeżeli potrzebna jest duża ilość ciepłej wody, wymagana jest większa moc pompy. Aby skrócić czas podgrzewania, można dodatkowo używać grzałki elektrycznej.
W przypadku pomp cieplnych ważne są jeszcze dwa współczynniki: COP i SCOP. Ten pierwszy jest współczynnikiem efektywności. COP wyraża stosunek użytecznej mocy cieplnej do pobranej energii elektrycznej, która zasila sprężarkę pompy. O ile COP pokazuje zużycie prądu w danym momencie, o tyle SCOP określa, ile prądu zużyje pompa w danym okresie (np. w ciągu roku, w czasie sezonu grzewczego). Najlepsze pompy charakteryzują się współczynnikiem COP do 6 i współczynnikiem SCOP do 4,65. Takie pompy pozwalają ogrzewać wodę do temperatury 65°C, a do tego pracują cicho.
Pompa ciepła do ciepłej wody użytkowej?
Decydując się na pompę ciepła do CWU, trzeba jeszcze wybrać między opcją ze zintegrowanym lub zewnętrznym zasobnikiem wody. W pierwszym przypadku podgrzewacz wody ma najczęściej pojemność do 200 litrów i to najpopularniejsze rozwiązanie. Niekiedy taki zasobnik ma dodatkową wężownicę pozwalającą podłączyć kocioł, chociaż najczęściej znajdziemy tam grzałkę elektryczną.
Druga opcja to pompa bez wbudowanego zasobnika. Podłącza się wtedy zewnętrzny podgrzewacz, który np. już posiadamy. Takie rozwiązanie pozwala umieścić zasobnik w dowolnym miejscu, niekoniecznie w tym samym pomieszczeniu, w którym pracuje pompa. Pojemność zasobnika powinna zostać dostosowana do wielkości rodziny (przy większej potrzeba co najmniej 300 litrów). Przy okazji warto zwrócić uwagę na to, czy zasobnik ciepłej wody jest stalowy, czy emaliowany. Ten ostatni jest korzystniejszy, ponieważ emalia chroni od wewnątrz stal, zwiększając jej odporność na korozję.
Ogrzewanie wody pompą ciepła – dlaczego warto?
Pompa ciepła należy do odnawialnych źródeł energii (OZE), zatem zasoby, z jakich czerpie energię, nigdy się nie wyczerpią. To jednak niejedyna zaleta pompy ciepła do ogrzewania wody.
– Pompa ciepła do CWU to przede wszystkim rozwiązanie ekologiczne. Do tego taki system jest adekwatnie bezobsługowy i bezpieczny dla domowników oraz środowiska naturalnego – zauważa Robert Rajkowski, Koordynator ds. pomp ciepła z firmy Da Vinci Green Energy – Nie bez znaczenia jest także cicha praca pompy ciepła, co nie obniża dyskomfortu domowników. Ponadto pompa do podgrzewania wody jest łatwa w montażu i ekonomiczna w użytkowaniu – podkreśla Pan Robert.
Ile energii zużywa pompa ciepła CWU?
Pompy ciepła przeznaczone do podgrzewania ciepłej wody (podobnie do ogrzewania domu) wymagają zasilania energią elektryczną. jeżeli nośnikiem ciepła jest powietrze, ile prądu zużyje pompa? To zależy od wielu elementów jak współczynnik COP, zapotrzebowanie na ciepłą wodę, temperatura, do jakiej podgrzewana jest woda itp.
Najczęściej do ogrzania:
- 100 litrów wody pompa zużywa 1,21 kWh (COP 2,9) lub 0,97 kWh (COP 3,6);
- 200 litrów wody pompa zużywa 2,41 kWh (COP 2,9) lub 1,94 kWh (COP 3,6);
- 300 litrów wody pompa zużywa 3,62 kWh (COP 2,9) lub 2,92 kWh (COP 3,6).
Pompa ciepła z fotowoltaiką
Jak wynika z powyższych danych, pompa ciepła nie zużywa dużo prądu, ale koszty ogrzewania wody użytkowej można jeszcze bardziej obniżyć. Wystarczy zasilić sprężarkę pompy energią elektryczną wyprodukowaną przez panele fotowoltaiczne. Takie instalacje są coraz popularniejsze w Polsce. Dzięki takiemu duetowi można praktycznie za darmo produkować ciepłą wodę.
Pompa ciepła do CWU to efektywne i tanie w eksploatacji rozwiązanie. Pompa wykorzystuje energię z powietrza, dzięki której ogrzewa wodę w zasobniku. Wszystko odbywa się automatycznie, a do tego pompa działa cicho i nie zużywa dużo prądu. Warto postawić na takie rozwiązanie, gdy mamy już dobry system grzewczy w domu, a brakuje nam jedynie urządzenia do CWU.
