STIEBEL ELTRON: Pompy ciepła — pytania i odpowiedzi
Co to jest pompa ciepła?
Pompa ciepła jest ekologicznym urządzeniem grzewczym, niskotemperaturowym, którego zasada działania opiera się na znanych zjawiskach i przemianach fizycznych.
Opisując działanie pompy ciepła, zauważymy, że w obiegu termodynamicznym pompy ciepła, zachodzą w sposób ciągły cztery procesy. W parowniku czynnik roboczy ulega procesowi odparowania (proces odbioru ciepła z otoczenia). Następnie w kompresorze następuje proces sprężania par czynnika roboczego, a za kompresorem czynnik roboczy posiadający wysokie ciśnienie i wysoką temperaturę ulega procesowi skraplania w skraplaczu (proces oddawania ciepła do systemu). Ostatnim procesem, jakiemu podlega czynnik roboczy w obiegu termodynamicznym, jest proces rozprężania realizowany na zaworze rozprężnym, dozującym czynnik roboczy do parownika, gdzie następuje ponownie proces odparowania, a cykl przedstawiony powyżej powtarza się. Proces transportu ciepła z ośrodka o niższej temperaturze do ośrodka o temperaturze wyższej możliwy jest jedynie przy udziale wysoko wartościowej energii (energii) dostarczonej z zewnątrz. Energią tą jest energia elektryczna doprowadzona do napędu sprężarki będącej jednym z elementów obiegu termodynamicznego, który to obieg umożliwia nam opisany transport ciepła.
Czy pompa ciepła może stanowić jedyne źródło ciepła w budynku/instalacji, w której została zamontowana?
Tak — pompa ciepła może być jedynym źródłem ciepła, pracować w systemie monowalentnym jeżeli:
- została dobrana na 100% OZC — Ogólne Zapotrzebowanie Cieplne budynku w danej (rozpatrywanej) strefie klimatycznej;
- instalacja wewnętrzna została zaprojektowana i wykonana zgodnie z wymogami stawianymi systemom niskotemperaturowym;
Czy w przypadku zastosowania pompy ciepła do ogrzewania budynku — instalacji c.o. może ona również stanowić źródło ciepła dla potrzeb c.w.u., czy do potrzeb c.w.u. trzeba zamontować dodatkowe inne urządzenia, np. kocioł czy grzałkę elektryczną?
Tak, pompa ciepła STIEBEL ELTRON z automatyką WPMWII lub WPMi może być źródłem ciepła dla potrzeb c.o. (dwóch obiegów grzewczych z dwoma różnymi temperaturami pracy — obieg grzejnikowy np. 55/45 oraz układ ogrzewania podłogowego) jak i c.w.u. do temperatury 55°C w zasobniku c.w.u., gdyż maksymalna temperatura pracy pomp ciepła to 60°C lub 65°C. Dodatkowe źródło ciepła dla potrzeb c.w.u. nie jest potrzebne.
Co to jest dolne źródło?
Dolne źródło jest to "ośrodek", "środowisko", z którego pozyskujemy, transportujemy zgromadzone tam ciepło niskotemperaturowe. Dolne źródła dla pomp ciepła dzielimy na trzy podstawowe grupy:
- powietrze: zewnętrzne, wewnętrzne (wentylacyjne — baseny, hale sportowe, hale przemysłowe), technologiczne itd., zakres zastosowania dla pomp ciepła STIEBEL ELTRON to temp. od - 20°C do +30°C;
- grunt: wymienniki poziome (płaskie i spiralne), pionowe — sondy pionowe.
Co to jest instalacja dolnego źródła?
Instalacja dolnego źródła systemu z pompą ciepła to jest ta cześć instalacji systemu, dzięki której możemy pozyskiwać / transportować ciepło niskotemperaturowe. Rozwijając: dolne źródło stanowić może w przypadku systemów gruntowych (źródło ciepła grunt) układ rur kolektora poziomego lub pionowego wykonanego z rur PE, w których cyrkuluje mieszanina propylenglikolu i wody potocznie nazywana solanką.
Dla systemów opartych na wodzie będzie to układ dwóch studni: jedna będzie studnią eksploatacyjną — pobór wody z warstwy wodonośnej, druga zaś studnia chłonna — wprowadzająca schłodzoną wodę do tej samej warstwy wodonośnej. Studnie wykonane są w odległości minimalnej około 20 mb od siebie, z uwzględnieniem kierunku spływu warstwy wodonośnej. Dla systemów opartych na powietrzu zewnętrznym i pompach ciepła przystosowanych do zabudowy na zewnątrz nie musimy wykonywać żadnej instalacji, gdyż przepływ powietrza przez urządzenie wymuszany jest przez zabudowany w pompach ciepła STIEBEL ELTRON wentylator. Jedyny wymóg to zapewnienie swobodnego przepływu powietrza wokół urządzenia. Pompa ciepła zabudowana wewnątrz budynku wyposażona jest w rękawy powietrzne umożliwiające zassanie i wyrzut powietrza poprzez dwa otwory w ścianie zewnętrznej budynku.
Czy wykorzystanie wód gruntowych podlega przepisom prawa?
TAK, zasady wykorzystania wody podziemnej przez pompę ciepła podlegają Prawu wodnemu. Jest to wykorzystanie w celach energetycznych. Obecnie obowiązujące prawo wodne to Ustawa z dnia 18 lipca 2001 roku — Prawo wodne [Dziennik Ustaw z dnia 11 października 2001 roku, numer 115, pozycja 1229].
Czy w przypadku zastosowania pompy ciepła konieczne jest zastosowanie ogrzewania podłogowego lub ściennego niskotemperaturowego?
Nie jest konieczne zastosowanie ogrzewania podłogowego lub ściennego. Pompy ciepła wysokiej jakości nie mają problemów z pracą z temperaturami maksymalnymi na poziomie 60°C, co umożliwia projektantowi swobodny dobór grzejników dla parametrów 55/45°C. Przykładowo pompy ciepła STIEBEL ELTRON z automatyką sterującą WPMWII obsługują jeden układ bezpośredni np. grzejnikowy 55/45°C, drugi układ ogrzewania podłogowego lub ściennego (oba układy posiadają oddzielne, niezależne krzywe grzewcze), trzeci układ do c.w.u z temperaturą maksymalną 55°C.
Co to jest współczynnik efektywności COP pompy ciepła?
Współczynnik efektywności pompy ciepła w potocznym języku można nazwać sprawnością pompy ciepła. Do określenia współczynnika efektywności COP pompy ciepła ("sprawności") możemy wykorzystać odwrócony obieg Carnota:
ε = 1/ηc = Tg/Tg-T0 = Tg/ΔT
gdzie:
- T0 — temperatura dolnego źródła ciepła,
- Tg — temperatura źródła górnego (systemu grzewczego)
- ΔT — różnica temperatur pomiędzy temperaturą górnego źródła a temperaturą źródła dolnego.
- ε = Moc grzewcza pompy ciepła / Moc elektryczna potrzebna do napędu sprężarki
Przykład:
Pompa ciepła WPF10 S0/W35 - moc grzewcza 9,9 kW, pobór mocy elektrycznej 2,2 kW
ε = 9,9 / 2,2 = 4,5
