Pompy ciepła – błędy projektowe i wykonawcze

Dobrze zaprojektowany i wykonany system grzewczy z wykorzystaniem pompy ciepła charakteryzuje się niskimi kosztami eksploatacyjnymi. Ta prawda niestety nie przystaje do wszystkich instalacji – w praktyce spotykamy takie instalacje, które nie pracują tak jak zakładano, a koszty są nieraz wyższe niż przy ogrzewaniu tradycyjnym. Dlatego w poniższym wpisie podpowiadam, jakich błędów unikać w przypadku projektowania i wykonywania instalacji z pompami ciepła – oraz jak zadbać o ich właściwą eksploatację?

1. Zawyżona lub zaniżona moc pompy ciepła

Projektując instalację grzewcza opartą na pompie ciepła, musimy określić jej moc. W tym celu wykonujemy projektowe obciążenie cieplne dla rozpatrywanego obiektu – do jej sporządzenia wymagane są takie informacje jak:

  • lokalizacja budynku,
  • konstrukcja przegród zewnętrznych,
  • charakter użytkowania poszczególnych pomieszczeń,
  • planowane wyposażenie domu w system wentylacji z odzyskiem ciepła.

Wszystko to jest niezbędne, aby określić możliwe dokładnie potrzeby cieplne budynku. Projektant na tym etapie może być narażony na błędne oszacowanie tego wskaźnika, jeżeli nie otrzyma odpowiednich danych od inwestora i architekta projektującego ogrzewany obiekt. Nie możemy wychodzić z założenia, że przyszły instalator skoryguje nasze obliczenia – ponieważ wykonuje on instalacje zgodnie z projektem budowlanym. Z drugiej strony, brak projektu jest zawsze na rękę hydraulikowi. Bez dokumentacji nie można go później pociągnąć do odpowiedzialności za nieprawidłowe działanie ogrzewania. Błędne oszacowanie mocy pompy ciepła skutkuje jej niedowymiarowaniem lub przewymiarowaniem. Niedowymiarowana pompa ciepła nie jest w stanie przekazać wystarczającej ilości ciepła do budynku – w okresie zimnych temperatur występuje problem z niedogrzaniem pomieszczeń. Użytkownik pompy ciepła o zbyt małej mocy jest zmuszony do korzystania z innego źródła ciepła w celu dogrzania pomieszczeń. Zakup pompy ciepła o małej mocy, od strony inwestycyjnej jest kuszącym rozwiązaniem, jednak z drugiej strony, niesie ryzyko większych kosztów eksploatacyjnych w okresie grzewczym – mówmy o koszcie pracy dodatkowej grzałki elektrycznej w pompie ciepła lub pracy drugiego niezależnego źródła ciepła. W przypadku przewymiarowanej mocy, pompa ciepła będzie pracować prawidłowo – tak jak pompa o właściwie dobranej mocy. Różnica polega na tym, że przewymiarowane urządzenie będzie wykorzystywało mniejszy procent swojej mocy. Przy małych wydajnościach pompa ciepła pracuje z krótkimi impulsami, co obniża jej trwałość.

2. Zła lokalizacja zewnętrznej jednostki pompy ciepła split

Pompy ciepła powietrze/woda składają się z jednostki wewnętrznej i zewnętrznej. Ta druga, wymaga dobrze przemyślanej lokalizacji na zewnątrz. Składa się ona bowiem z obrotowego wentylatora i parownika, zamkniętych w kompaktowej obudowie. Wielu wykonawców montuje takie jednostki na fasadzie budynku – co jest rażącym błędem. Jednostka zewnętrzna powinna mieć zapewnioną wystarczającą przestrzeń wokół siebie, aby pobierać i odprowadzać powietrze – usytuowanie części wydmuchowej w przylegającej ścianie skutkuje jej szybkim zawilgoceniem. Montaż pompy na fasadzie budynku dodatkowo niesie ryzyko przenoszenia hałasu i drgań konstrukcyjnych do przylegającego pomieszczenia – na wskutek pracy wentylatora. Takie jednostki wykonujmy na betonowym podwyższeniu, w odpowiedniej odległości od ściany zewnętrznych. Aby ochronić ją przed opadami deszczu i śniegu, zapewnijmy jej zadaszenie o odpowiedniej powierzchni.

3. Złe wykonanie kolektora gruntowego

Wykonując dolne źródło ciepła dla pompy gruntowej, musimy znać rodzaj gruntu w którym ma być on instalowany – najlepiej jeżeli dysponujemy badaniem geologicznym. W zależności od typu gruntu, możemy uzyskać określoną ilość ciepła. Te dane są wypadkową dla powierzchni kolektora poziomowego lub głębokości kolektora pionowego. Powszechnym błędem jest zbyt gęste ułożenie rur kolektora poziomego lub usytuowanie go na niewielkiej głębokości. Sondy gruntowe należy rozmieścić z zachowaniem odpowiednich odległości od siebie – w przypadku dużych instalacji, bierzmy pod uwagę ryzyko zbyt dużego wychłodzenia gruntu, skutkującego utrudnieniem jego regeneracji. Utrudniona regeneracja dolnego źródła powoduje z kolei spadek temperatury wejściowej pompy ciepła, a to skutkuje nieprawidłowym funkcjonowaniem pompy ciepła włączenie z zaprzestaniem jej pracy w szczytowych okresach.

Zdj.1. Kolektor gruntowy pompy ciepła w wykonaniu poziomym

4. Niewłaściwie wykonane górne źródło ciepła

Pompy ciepła są urządzeniami przystosowanymi do pracy w niskotemperaturowych parametrach – temperatura wody w instalacji grzewczej powinna być jak najniższa. W takim rozwiązaniu, pompy ciepła pracują z możliwie wysoką sprawnością (wysoki COP). W systemach pomp ciepła zaleca się więc stosowanie ogrzewania płaszczyznowego – podłogowe, sufitowe lub ścienne. Alternatywą są grzejniki niskotemperaturowe lub klimakowektory. Podłączanie pompy ciepła do instalacji grzewczej zaprojektowanej na wysokie parametry jest więc błędem, powodującym spadek COP i przekładającym się na wzrost kosztów eksploatacyjnych systemu. Również poważnym błędem mogą być nieprawidłowe średnice rur zasilania i powrotu we wszystkich odcinkach instalacji rozprowadzania ciepła – może być to przyczyną niedogrzania budynku spowodowana spadkiem nominalnego przepływu po stronie skraplacza. Ważna jest sprawa izolacji rur cieplnych, zarówno po stronie wejścia dolnego źródła do pompy ciepła, aby nie dopuścić do wykraplania, a nawet obladzania rur – oraz po stronie instalacji górnego źródła, aby uniknąć niepotrzebnych strat ciepła na przesyle.

Bezbłędne ogrzewanie podłogowe – co warto wiedzieć?

5. Nieprawidłowa eksploatacja pompy ciepła

Większość pomp ciepła dostępnych w ofercie rynkowej w standardzie posiadają wbudowaną automatykę oraz system autodiagnostyczny. Niektórzy producenci proponują rozszerzenie o moduły, współpracujące np. z routerem domowym – dzięki nim inwestor uzyskuje dostęp do urządzenia z poziomu sieci internetowej w czasie rzeczywistym. Otrzymuje również raporty o błędach i usterkach – jeżeli otrzymamy taki komunikat, powinniśmy zapoznać się z kodem błędów i wykonać odpowiednie czynności wydawane przez urządzenie. Uporczywe ignorowanie błędów i zmuszanie pompy ciepła do pracy może z czasem doprowadzić do pogorszenia jej parametrów. Należy również pamiętać o okresowej kontroli pompy ciepła – autoryzowany serwisant min. raz w roku powinien sprawdzić ciśnienie instalacji tłoczącej czynnik roboczy, jego gęstość, rezerwę alkaiczną i ew. uzupełnić ubytki. Unikanie serwisu nie przyczyni się w bezpośredni sposób do zniszczenia pompy ciepła – ale z pewnością obniży jej wydajność kosztem większych nakładów eksploatacyjnych. Stracimy również udzieloną gwarancję na urządzenie.

Zdjęcia: fotolia.pl

Damian Czernik

inż. Damian Czernik, młodszy projektant instalacji

2 komentarze na temat “Pompy ciepła – błędy projektowe i wykonawcze”

  1. Bardzo fajny temat poruszony, zauważyłem, że właśnie coraz więcej osób ma problemy z pompami ciepła lepiej właśnie dobrze się doinformować na temat tych pomp zanim zaczniemy cokolwiek robić w tym kierunku przeczytać jakieś porady itp.

  2. Również uważam że ten artykuł jest bardzo przydatny dla nieobeznanych w temacie. Mi pomógł odpowiednio nakierować się. Mam nadzieję że pojawi się więcej tak rzeczowych artykułów.

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *