Jakich błędów unikać przy wyborze i instalacji pompy ciepła?

Pompy ciepła w przeciągu ostatnich kilku lat zrewolucjonizowały rynek grzewczy. Są bezobsługowe, zautomatyzowane i ekonomiczne w eksploatacji, dzięki czemu przyczyniają się do zmniejszenia kosztów ogrzewania budynków. Należy mieć na uwadze, że wspomniane korzyści mogą przynieść wyłącznie te pompy ciepła, które są odpowiednio zaprojektowane i wykonane. Dlatego w poniższym wpisie podpowiadam, jakich błędów się wystrzegać przy projektowaniu i doborze pompy ciepła – oraz jak zadbać o jej właściwą eksploatację?

Błędne oszacowanie mocy pompy ciepła

Podstawą doboru każdego urządzenia grzewczego jest określenie projektowego obciążenia cieplnego budynku. Błędne przyjęte założenia lub niepoprawnie wykonane obliczenia są przyczyną późniejszych błędów w instalacjach c.o. W przypadku popełnienia błędu na tym etapie, właściwe wykonanie systemu opartego na pompach ciepła nie gwarantuje jego poprawnego i efektywnego działania.

Niedowymiarowana pompa ciepła nie jest w stanie przekazać do budynku wystarczającej ilości ciepła – 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.

Przewymiarowana 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 i skraca żywotność sprężarki.

Niewłaściwie dobrany zasobnik ciepłej wody użytkowej

Pompa ciepła jest urządzeniem grzewczym pracującym najefektywniej na niskotemperaturowych parametrach zasilania i powrotu. Uzyskanie komfortowej temperatury wody użytkowej przy takich parametrach jest niemożliwe. Dlatego zasobnik wodny powinien posiadać wężownicę o większej powierzchni wymiany ciepła niż zasobnik dobierany dla kotła grzewczego (lub być wyposażony w zewnętrzny wymiennik płytowy).

Mała powierzchnia wężownicy będzie skutkować zbyt niską temperaturą c.w.u. – w dodatku do pompy ciepła wraca woda o wysokiej temperaturze, a to prowadzi do spadku efektywności pracy pompy ciepła. Jeżeli temperatura powrotu przekroczy pewien próg (zależny od typu urządzenia), to układ kontrolny wyłączy sprężarkę – tymczasem na wyświetlaczu pojawi się komunikat o błędzie lub potrzebie wezwania serwisu. Dla każdej mocy grzewczej pompy ciepła musi zostać dobrana odpowiednia powierzchnia wężownicy w zasobniku, nie można kierować się tylko samą pojemnością zasobnika.

Bardzo często w modernizowanych instalacjach grzewczych istnieje pokusa wykorzystania istniejącego zbiornika, który jest zasilany z wysokotemperaturowego kotła grzewczego. Niestety tego typu kotły potrzebują wężownicy średnio o połowę mniejszą, niż wymaga tego pompa ciepła. 

Zły dobór materiałów instalacyjnych

Do wykonania instalacji grzewczych wykorzystujemy rury stalowe, miedzianie i wiele rodzajów rur z tworzyw sztucznych. Zwróćmy uwagę, że nie wszystkie kombinacie rur wychodzą na zdrowie całej instalacji, połączenie pewnych materiałów stwarza ryzyko wystąpienia elektroerozji w poszczególnych miejscach, np. w przypadku połączenia bez przekładki rur miedzianych ze stalowymi.

Błędy dotyczą również nieprawidłowego doboru średnic rur zasilających i powrotnych systemu rozprowadzającego ciepło – może być to przyczyną niedogrzania budynku spowodowana spadkiem nominalnego przepływu po stronie skraplacza. Zbyt mały przepływ generuje większe koszty eksploatacyjne z tytułu obciążenia elektrycznego sprężarki.

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 ciepła (ogrzewanie podłogowe, grzejniki ścienne niskotemperaturowe lub klimakowektory), aby uniknąć strat ciepła na przesyle.

Zdj. Montaż pompy ciepła powinien być wykonywany wyłącznie przez wykfalifikowaną ekipę

Niewłaściwe usytuowanie jednostki zewnętrznej

W przypadku pomp ciepła typu powietrze-woda, konieczne jest zainstalowanie jednostki z wbudowanym wentylatorem i parownikiem w kompaktowej obudowie na zewnątrz. Wielu wykonawców montuje jednostki zewnętrzne bezpośrednio 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.

W celu ochrony przed opadami śniegu, pompę ciepła należy montować na betonowym cokole – jeżeli jednostka będzie narażona na opady deszczu i śniegu, należy ją zadaszyć. Montaż pompy na fasadzie budynku niesie ze sobą ryzyko przenoszenia hałasu i drgań konstrukcyjnych do przylegającego pomieszczenia – na wskutek pracy wentylatora.

Nieprawidłowa eksploatacja pompy ciepła

Prawie wszystkie modele pomp ciepła dostępne na rynku w standardzie są wyposażone w automatykę sterującą oraz w system autodiagnostyczny – niektórzy producenci oferują moduły rozszerzające możliwość współpracy z pompy ciepła np. z routerem domowym, uzyskując dostęp urządzenia do sieci, dzięki czemu mamy podgląd parametrów pracy pompy z poziomu strony internetowej w czasie rzeczywistym.

Otrzymujemy również raporty o błędach i usterkach – uporczywe ignorowanie sygnalizatora i zmuszanie pompy ciepła do pracy może z czasem doprowadzić do pogorszenia jej parametrów. Należy również pamiętać o okresowej kontroli pompy ciepła – serwisant powinien sprawdzić np. ciśnienie instalacji tłoczącej czynnik roboczy, jego gęstość i rezerwę alkaiczną.

Jest to konieczne, ponieważ podczas eksploatacji ciecze robocze mogą ulegać destrukcji (efekt wielu przemian chemicznych). W przypadku wystąpienia ubytków czynnika chłodniczego – należy go niezwłocznie uzupełnić. Brak spełnienia powyższych wymagań nie przyczyni się do zniszczenia pompy ciepła, ale z pewnością obniży komfort cieplny lub zwiększy koszty eksploatacyjne. Stracimy również nabytą gwarancję na urządzenie.

Autor: mgr inż. Damian Czernik, projektuje instalacje dla budynków pasywnych i energooszczędnych.

Zdjęcia we wpisie: zakupione na licencji stock.adobe.com/pl