envelope redakcja@polskiinstalator.com.pl home ul. Wąski Jar 9
02-786 Warszawa

Advertisement





Sprawność pomp ciepła. Część 2. Etykiety efektywności energetycznej

Odwiedzając sklepy ze sprzętem AGD od końca lat 90 ubiegłego wieku mogliśmy się spotkać z kolorowymi etykietami informującymi o tym, jak sprawne i efektywne jest urządzenie, którego etykieta dotyczyła. Od września 2015 podobne etykiety pojawiły się także dla urządzeń grzewczych i ich głównym zadaniem było pokazanie klasy efektywności energetycznej urządzeń.

Więcej…
Sprawność pomp ciepła Część 1. Co trzeba wiedzieć


Sprawność pomp ciepła zdecydowała o ich karierze jako oszczędnych źródeł ciepła. Jednak czy właśnie o sprawności możemy mówić w kontekście procesów zachodzących w pompach ciepła? Dlaczego obecnie[...]

Więcej…

Pompy ciepła na propan (R290) – wymagania producentów dotyczące montażu, uruchomienia i serwisowania urządzeń


Producenci pomp ciepła przeznaczonych do ogrzewania (ew. chłodzenia) budynków i przygotowania ciepłej wody użytkowej coraz częściej wprowadzają do swojej oferty pompy ciepła wykorzystujące natura[...]

Więcej…

Kierunek na przyjazne środowisku czynniki chłodnicze. Przegląd pomp ciepła


Trudno dziś sobie wyobrazić nasze życie bez czy klimatyzatorów, a już niebawem standardem w wielu domach będą także pompy ciepła. Większość tych urządzeń funkcjonuje w oparciu o lewobieżny obieg [...]

Więcej…




Sprawdzone rozwiązania Taconova w obszarze równoważenia hydraulicznego. Większa wydajność systemów grzewczych w okresie zimowym

Ze względu na rosnące koszty energii, optymalizacja jej zużycia w budynkach staje się ważniejsza niż kiedykolwiek wcześniej. Skutecznym rozwiązaniem, poprawiającym wydajność systemów grzewczych nawet o 15% jest równoważenie hydrauliczne. Jego prawidłowe wdrożenie może stanowić pewne wyzwanie dla instalatorów, zwłaszcza w eksploatowanych już obiektach. Firma Taconova oferuje szeroką gamę produktów z tego obszaru, charakteryzujących się łatwym i szybkim montażem. Co jednak powinni wiedzieć wykonawcy i projektanci instalacji na temat równoważenia hydraulicznego? Oto kilka istotnych wskazówek.

Więcej…
Instalacje ogrzewcze. Część I – zarys wstępu do podstaw. Definiowanie danych ogólnych w programie Sankom Audytor SET 7.2, część I


Rozpoczynamy cykl poświęcony projektowaniu instalacji HVAC. Prezentować będziemy zagadnienia teoretyczne, ale także praktyczne aspekty ich realizacji. Analizy prezentować będziemy na znanych i po[...]

Więcej…

Kotły kondensacyjne H2 ready


Rynek kotłów kondensacyjnych wciąż zmierza w kierunku maksymalnej redukcji śladu węglowego – w związku z zieloną transformacją oraz coraz większą świadomością inwestorów. Jednym ze sposobów na do[...]

Więcej…

Oszczędność energii dzięki wysokowydajnym pompom firmy Taconova. Optymalny dobór i regulacja pomp obiegowych w instalacjach grzewczych


Pompa obiegowa to kluczowy element większości systemów grzewczych. To właśnie ona wprawia w ruch wodę w obiegu grzewczym, zapewniając w ten sposób optymalną temperaturę w pomieszczeniach. Wielu w[...]

Więcej…




Rozwiązania„Plug & Play” – nieodłączne wsparcie w kolejnych etapach tzw. cyklu życia instalacji

W pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że Plug & Play to metoda podłączania urządzeń bez dodatkowych ustawień i instalacji. Urządzenia typu Plug & Play uruchamia się natychmiast po podłączeniu, względnie po bardzo prostej konfiguracji/ustawieniu, które nie wymaga fachowej wiedzy. To wyjątkowa zaleta. Nic więc dziwnego, że branża HVAC już dawno rozpoznała korzyści związane z Plug & Play, obserwowane również w innych dziedzinach. Mowa tutaj nie tylko o sterowaniu, ale i o wszystkich podłączeniach. Coraz bardziej zaawansowane technicznie rozwiązania HVAC, a przy tym coraz trudniejszy, ewentualnie ograniczony dostęp do wykwalifikowanych techników bardzo sprzyjają trendowi Plug & Play.

Więcej…
Projektowanie kurtyn powietrznych w budynkach użyteczności publicznej


Kurtyny powietrzne to od dawna znane i powszechnie stosowane urządzenia służące do odgrodzenia strumieniem powietrza środowiska wewnętrznego od zewnętrznego. Struga powietrza o dużym impulsie, tw[...]

Więcej…

Komfortowe i czyste powietrze wewnętrzne – jak je zapewnić?


Wysokie ryzyko zakażenia się koronawirusem beta SARS-CoV-2 spowodowało, że w wielu krajach rozgorzały dyskusje na temat sposobów walki z rozprzestrzenianiem się patogenów w pomieszczeniach i w ty[...]

Więcej…

Airzone od THERMOSILESIA


Airzone, nowość w ofercie THERMOSILESIA, to innowacyjne rozwiązanie usprawniające pracę klimatyzacji kanałowej. System inteligentnego zarządzania wielostrefowego Airzone zapewnia niezależną dystr[...]

Więcej…

Zawory kątowe – przegląd oferty rynkowej

W naszym krótkim przeglądzie przyjrzymy się ofercie rynkowej zaworów kątowych. Przeanalizujemy także ich parametry pod kątem cech użytkowych i przeznaczenia produktów.

Na początku odpowiedzmy sobie na pytanie, dlaczego zawory kątowe nazywają się akurat tak – czemu kątowe? Wynika to z ich geometrii, wlot jest pod kątem prostym do wylotu. No dobrze, ale przecież niektóre inne zawory, np. termostatyczne zawory grzejnikowe, kurki kulowe do rozdzielaczy itp. także mogą mieć figurę kątową, a takie ich wersje wcale nie są nazywane kątowymi.

Więcej…
Uzdatnianie wody pitnej – dobór rozwiązań


O wodzie pitnej możemy mówić w różnych kontekstach, bo w końcu co oznacza, że jest ona pitna? Czy woda z ujęcia głębinowego jest pitna? Czy woda z ujęcia powierzchniowego jest pitna? Czy deszczów[...]

Więcej…

Bezpieczne i ekonomiczne korzystanie z wody w szpitalach. Co oferują nowoczesne technologie?


Szpitale to bardzo wymagające obiekty, jeśli chodzi o zaopatrzenie w. Stosuje się ją tu m.in. do celów spożywczych, w tym – zaopatrzenia szpitalnej kuchni, higieny osobistej personelu i pacjentów[...]

Więcej…

Zawory zwrotne antyskażeniowe w praktyce


W artykule omówiłem tematykę urządzeń zabezpieczających przed wtórnym skażeniem wody przeznaczonej do spożycia przez ludzi, skupiając się przede wszystkim na zaworach zwrotnych antyskażeniowych, [...]

Więcej…

 

Wywiad z Peterem Hubacherem, zwanym szwajcarskim "doktorem od pomp ciepła"

W pompach ciepła pokładane są duże nadzieje jeśli chodzi o przełom w dziedzinie źródeł energii. Pod względem pierwotnego bilansu energetycznego i wartości rocznej efektywności SCOP (wynoszącej dla pomp ciepła ok. 3,0) wypadają one lepiej niż urządzenia grzewcze na paliwa kopalne. Największym mankamentem instalacji z pompą ciepła jest jednak słabe projektowanie i wykonywanie instalacji, które – pomimo zainstalowania najlepszych urządzeń – prowadzi do powstawania wadliwych instalacji o niskiej rocznej efektywności (SCOP). Na temat uwarunkowań i przyczyn tego zjawiska wypowiada się Peter Hubacher, znany jako szwajcarski |doktor od pomp ciepła". Rozmowę z nim przeprowadził Wolfgang Schmid, niezależny dziennikarz specjalistyczny pracujący dla czasopisma „Techniczne Wyposażenie Budynków” (TGA) w Monachium. W Polskim Instalatorze publikujemy obszerne fragmenty tego wywiadu.

Peter Hubacher

Inżynier dyplomowany, specjalista w dziedzinie elektrotechniki. Właściciel biura inżynierskiego (Hubacher Engineering), które zajmuje się energetyką. Ma wieloletnie doświadczenie w projektowaniu instalacji grzewczych oraz klimatyzacyjnych z wykorzystaniem OZE, szczególnie pomp ciepła. Prowadził prace badawcze w zakresie instalacji z pompą ciepła dla Federalnego Urzędu Regulacji Energetyki (BFE) w Szwajcarii, był też ekspertem ds. analiz w tej dziedzinie. Działacz Zrzeszenia Pomp Ciepła Szwajcaria (FWS), gdzie jest szefem działu zapewnienia jakości. (Fot. Margot Dertinger-Schmid)

(...)

Wolfgang Schmid: Szwajcaria – wraz z państwami skandynawskimi – jest podczas sesji naukowych i kongresów określana jako "kraj dojrzały pod względem pomp ciepła". Niemcy w zakresie pomp ciepła wydają się być nadal krajem "progowym". Jak ocenia Pan obecny poziom jakości urządzeń i instalacji tego typu w Niemczech?

Peter Hubacher: Z mojego punktu widzenia sytuacja w tej branży jest również bardzo dobra w Niemczech. Niemieckie Zrzeszenie Pomp Ciepła (BWP) współpracuje ściśle ze szwajcarskim Zrzeszeniem Pomp Ciepła, tak że nasza wiedza i doświadczenie są z pewnością znane i wykorzystywane przy zapewnianiu jakości w Niemczech.

Zresztą niemieckie pompy ciepła są prawie takie same, jak te w Szwajcarii. Niestety, coraz częściej oferuje się te urządzenia w internecie bez koniecznych fachowych porad. Końcowi odbiorcy jedynie porównują ze sobą najkorzystniejsze oferty. Ignoruje się specyficzne warunki dotyczące rozmieszczenia urządzeń i całej instalacji. W wyniku tego już "zaprogramowane" są późniejsze problemy.

Schmid: Co obecnie jest istotnym wyzwaniem w zakresie pomp ciepła i związanych z nimi instalacji?

Hubacher: Wymiarowanie i dobór pomp ciepła muszą być przeprowadzane jeszcze bardziej precyzyjnie. Podstawą jest dokładne określenie zapotrzebowania na moc cieplną. Z naszego doświadczenia wynika, że przeprowadza się w tym zakresie zbyt powierzchowne analizy i obliczenia. W celu obliczenia aktualnego, pierwotnego zużycia energii, przy uwzględnieniu oleju opałowego, gazu ziemnego, drewna lub energii elektrycznej w ogrzewaniu akumulacyjnym, należy albo ocenić zużycie w kolejnych latach, albo zgodnie z normą skorygować dokładnie obliczone roczne zużycie energii, posługując się tzw. stopniodniami grzania. Znaczenie dla dokładności obliczeń zapotrzebowania na ciepło użytkowe mają również czas użytkowania i praca zainstalowanej pompy ciepła, jak również stan budynku oraz zużycie ciepłej wody.

Niedokładnie określona moc grzewcza powoduje wiele konsekwencji, które zmniejszają efektywność i opłacalność instalacji z pompą ciepła. Na przykład zbyt duża moc grzewcza pompy ciepła przy wykorzystaniu instalacji z pompą ciepła typu solanka-woda prowadzi do przewymiarowania zarówno pompy ciepła, jak też instalacji sond gruntowych. Rezultatem są większe nakłady, większa liczba cykli pracy pompy ciepła oraz niższa jej efektywność.

Typowym problemem instalacji z pompą ciepła jest też zbytnie jej skomplikowanie w części hydraulicznej. Od wielu lat moje zalecenie jest takie same: im mniej skomplikowana jest instalacja, tym większa efektywność oraz niezawodność eksploatacji. Na przykład często bez potrzeby są montowane bufory kombi do c.o., jak i do c.w.u. Tymczasem opłaca się to tylko w przypadku, gdy planowane jest podłączenie instalacji solarnej. Gdy jest wiele zasobników, osobno do c.o., i do c.w.u., ich podłączenia często nie znajdują się w optymalnych miejscach, zasobniki nie są dokładnie „uwarstwione” i dochodzi w nich do zmieszania się strefy wody ciepłej ze strefą grzewczą. Z tego powodu wiele takich instalacji pracuje wyraźnie mniej efektywnie.

Schmid: Podgrzewanie c.w.u. obniża efektywność grzewczą pomp ciepła. Czy podgrzewanie wody użytkowej za pomocą oddzielnej pompy ciepła ma sens? W Japonii urządzenia EcoCute, wykorzystujące czynnik chłodniczy CO2, wydają się być bardzo skuteczne. Czy doświadczenia z Japonii można przenieść do Europy Środkowej?

Hubacher: To nie jest całkowicie zgodne z rzeczywistością, że podgrzewanie wody użytkowej powoduje znaczne zmniejszenie efektywności instalacji z pompą ciepła, ponieważ wyraźnie niższa efektywność (COP) występuje tylko pod koniec fazy ładowania zasobnika. Poza tym coraz więcej pomp ciepła tylko do podgrzewania c.w.u. jest produkowanych także na rynek w Europie. Dzięki wyższej temperaturze otoczenia ich efektywność jest dobra w szczególności w cieplejszej połowie roku. Czynnik chłodniczy CO2 nadaje się bardzo dobrze do podgrzewania wody użytkowej, ponieważ w tym przypadku większa różnica temperatury wywiera pozytywny wpływ na efektywność.

Schmid: W wyniku badań przeprowadzonych przez Instytut Solarnych Systemów Energetycznych (ISE) Frauenhofera we Freiburgu, jak również lokalnej organizacji Agenda 21, Grupa Energia miasta Lahr, bardziej krytycznie ocenia się używanie pomp ciepła typu powietrze-woda w naszej strefie klimatycznej. Dlaczego więc wzrasta ich udział w rynku?

Hubacher: Efektywność pompy ciepła zależy w bardzo dużym stopniu od różnicy temperatury między dolnym źródłem ciepła a odbiornikiem ciepła lub temperaturą na wyjściu skraplacza. Obliczona w sezonie grzewczym przeciętna temperatura dolnego źródła ciepła jest wskutek sezonowego przebiegu temperatury otoczenia niższa w przypadku pomp ciepła typu powietrze-woda niż w przypadku pomp ciepła typu solanka-woda, których temperatura źródła ciepła wynosi 3-5°C. Dodatkowo, regularne odszranianie parownika pogarsza efektywność pompy ciepła typu powietrze-woda, a przy tym jej eksploatacja jest bardziej skomplikowana i wymaga większych nakładów na technikę regulacji niż pompy ciepła typu solanka-woda. Jest więc słuszne, że pompy ciepła typu powietrze-woda są oceniane gorzej w zakresie efektywności. Trzeba jednak zauważyć, że instalacje te są trochę tańsze przy zakupie. Ponadto nie w każdym miejscu można wykonać odwiert pod sondę gruntową dla pompy ciepła typu solanka-woda. W efekcie ponad 60% z 20 000 pomp ciepła sprzedanych w Szwajcarii w 2012 r. to były pompy typu powietrze-woda.

Schmid: Czy trend w kierunku instalowania pomp ciepła typu powietrze-woda jest właściwą drogą?

Hubacher: Tę kwestię powinno się rozpatrywać zarówno w kontekście polityki energetycznej, jak i ochrony środowiska. Z energetycznego punktu widzenia mniejsza efektywność pomp ciepła powietrze-woda wcale nie świadczy o tym, że jest to rozwiązanie mniej korzystne. Nadal jeszcze lepiej jest wybrać taką pompę (z roczną efektywnością SCOP np. 3,0), niż montować ogrzewanie olejowe lub gazowe. Emisja CO2 jest wtedy wyraźnie niższa i – co istotne – zmniejsza się uzależnienie od importu energii. Z powodu mniejszych nakładów, pompy ciepła typu powietrze-woda są w praktyce tak samo korzystne pod względem opłacalności, jak pompy typu solanka-woda.

Niestety, udoskonalanie pomp ciepła przebiega w ostatnich latach raczej powolnie. Dostępne na rynku pompy typu powietrze-woda cechują się niewielką ilością innowacji, jednak dostrzegam nowe możliwości zwiększenia efektywności pomp wyposażonych w inwerter. Celem jest obecnie uzyskanie rocznej sprawności COP na poziomie co najmniej 4,0 (obecnie przeciętne COP = 2,6). Ta poprawa efektywności jest pilnie potrzebna, ponieważ w krajach, w których energię elektryczną wytwarzają głównie elektrownie konwencjonalne, potrzebna jest roczna efektywność co najmniej 3,0, aby nie wpływać negatywnie na bilans CO2.

Schmid: Jaki wzrost efektywności pomp ciepła typu powietrze-woda jest możliwy w krótkim okresie?

Hubacher: Zgodnie z moją wiedzą, w następnych pięciu latach roczna efektywność (SCOP) pomp ciepła typu powietrze-woda może zostać zwiększona do 3,5-4,0. Poprawiona musi zostać także ochrona przed hałasem, bo potrzebujemy ciszej pracujących pomp ciepła. Wtedy istotne, niekorzystne cechy takich urządzeń zostaną usunięte.

Schmid: Odwierty pod sondy gruntowe są drogie i w zależności od podłoża geologicznego mogą przysparzać problemów. Czy już niebawem będziemy mogli korzystać z alternatywnych rozwiązań, np. przyłączenia do sieci dystrybucji ciepła niskotemperaturowego?

Hubacher: Większy zakres zastosowania pomp ciepła, w szczególności w związku z miejscem źródła ciepła, nie podlega dyskusji. Właśnie dystrybucja ciepła niskotemperaturowego cechuje się dużymi zaletami. Jesteśmy jeszcze na początku rozwoju tej dziedziny. Sieć dystrybucji ciepła niskotemperaturowego może przynieść ogromne korzyści w przypadku mieszanej zabudowy. Ważne jest, żeby ciepło nie tylko było pobierane z sieci, ale też do niej dostarczane przez urządzenia chłodnicze i klimatyzacyjne. Przy właściwym zagospodarowaniu, w wyniku jednoczesnego dostarczania ciepła i zimna, powstaje dla wszystkich uczestników korzystna sytuacja, tzn. efektywność współpracujących ze sobą instalacji z pompą ciepła i instalacji chłodniczych jest większa, niż w przypadku pojedynczych instalacji.

Instalowanie sieci dystrybucji ciepła niskotemperaturowego ma również sens przy występowaniu stref wody gruntowej i jest zazwyczaj bardziej ekonomiczne niż pojedyncze studnie poboru tej wody. Za pomocą centralnej instalacji studni poboru wody gruntowej można wówczas zaopatrzyć w ciepło niskotemperaturowe z otoczenia całe osiedle domów jednorodzinnych. Każdy taki dom może być wyposażony w swoją pompę ciepła i pobierać ciepło ze środowiska naturalnego przez sieć dystrybucji ciepła niskotemperaturowego.

Zalecenia Petera Hubachera dotyczące wykonywania instalacji z pompami ciepła*

Źródło ciepła:
  • moc chłodnicza sond gruntowych: 35 do 40 W/m.b. (wg szwajcarskiej normy SIA 384/6);
  • instalować możliwie jak najdłuższe sondy gruntowe i prawidłowo je wymiarować: średnica znamionowa DN 32 mm aż do maks. długości sondy gruntowej wynoszącej 150 m, średnica znamionowa DN 40 mm aż do maks. długości wynoszącej 250 m;
  • zachowywać odpowiednią odległość między sondami gruntowymi: 7,5 do 10 m;
  • wybierać możliwie jak najniższe stężenia mieszaniny glikol/woda (dostawcy pomp ciepła zalecają w Szwajcarii 25% – przyp. red,);
  • stosować gotowe mieszaniny glikol/woda; ew. można przygotować mieszaninę, korzystając z mechanicznego mieszadła/ urządzenia dozującego; bardzo ważne jest dokładne wymieszanie składników.

Jeżeli jest to możliwe, zamiast mieszaniny glikol/ woda warto wybrać wodę oczyszczoną. Dzięki temu można uzyskać wyraźnie większą efektywność sond gruntowych. Zaletą tego rozwiązania są więc niższe koszty eksploatacji, wadą – konieczność wykonania głębszych odwiertów pod sondy gruntowe (wyższe nakłady – chodzi o odwierty ponad 200 m.b.; przyp. red.).

Wytwarzanie ciepła:
  • używać pomp obiegowych cechujących się dobrym wskaźnikiem efektywności energetycznej (EEI<0,23 – przyp. red.); powinno być możliwe nastawienie lub regulowanie liczby obrotów;
  • czynnik chłodniczy pompy ciepła dostosować do przewidywanej temperatury wody grzewczej; użycie czynnika roboczego R134a jest konieczne tylko wtedy, gdy temperatura wody grzewczej ma przekraczać 60°C;
  • w miarę możliwości zrezygnować z montowania buforów wody grzejnej; ogrzewanie podłogowe najlepiej nadaje się do pełnienia funkcji "bufora ciepła", natomiast dla instalacji grzejnikowych jest zalecane zamontowanie buforów w celu zwiększenia zawartości wody w instalacji;
  • w miarę możliwości stosować instalacje jednosystemowe (monowalentne); małe instalacje dwusystemowe wymagają dużych nakładów na technikę regulacji oraz łatwiej ulegają awariom;
  • stosować regulację temperatury zasilania wg krzywej grzewczej z wyrównaniem do temperatury pokojowej (samoadaptujący się system); wytwarzać tylko tyle ciepła, ile jest rzeczywiście wykorzystywane;
  • zapobiegać jednoczesnej niekontrolowanej pracy grzałki elektrycznej;
  • pompy ciepła wymiarować raczej oszczędnie w przypadku projektów do nowych obiektów i większych prac modernizacyjnych; w przypadku starych budynków dokładnie obliczyć zapotrzebowanie na ciepło;
  • nie wykonywać skomplikowanych instalacji hydraulicznych, ponieważ ich regulacja jest trudna;
  • prawidłowo nastawiać przepływy masowe w miejscu źródła ciepła i ogrzewania (wielostopniowe lub regulowane pompy obiegowe);
  • ustawiać zadane parametry przy uruchomieniu instalacji (krzywa grzewcza, temperatura c.w.u., okienko czasowe ogrzewania, przepływy masowe);
  • po określonym czasie, najlepiej w okresie grzewczym, jeszcze raz sprawdzać parametry do uruchomienia instalacji;
  • wyposażać instalację w następującą dokumentację: protokół z uruchomienia instalacji, instrukcję obsługi, karty z danymi technicznymi, schemat zasady działania instalacji, dane o sondach gruntowych (liczba, długość, wymiary, zezwolenie na odwierty), informacje o usuwaniu zakłóceń.

Dystrybucja ciepła:
  • w przypadku istniejących budynków najpierw poprawić stan izolacji budynku pod względem energetycznym, dopiero potem instalować pompę ciepła;
  • w przypadku nowych instalacji zaprojektować ogrzewanie podłogowe z temperaturą zasilania maks. 30°C;
  • w przypadku istniejących budynków starać się uzyskać docelowe temperatury na poziomie 35-45°C; rozważyć również przeprowadzenie punktowej poprawy izolacji cieplnej;
  • zamontować zawór przelewowy lub równoległy bufor (na powrocie c.o.) w instalacjach ogrzewania z regulacją pokojową termostatyczną w pomieszczeniach.

Podgrzewanie wody użytkowej:
  • wymiarować przepływ masowy wystarczająco duży do zasilania urządzenia podgrzewającego wodę użytkową (ΔT = ok. 5 K); wybierać wystarczająco duże wymienniki ciepła; wielkość orientacyjna: 0,4 m2/kW mocy grzewczej;
  • określać maksymalnie dwa zadane okienka ładowania zasobnika (wieczorem i w nocy, żeby zasobnik był napełniony rano);
  • dostosować uzupełniające podgrzewanie za pomocą grzałki elektrycznej w celu otrzymania wyższej temperatury c.w.u. w cyklu ładowania przez pompę ciepła; istotne jest, aby nie dopuścić do przejęcia przez elektryczne ogrzewanie bezpośrednie wstępnego podgrzewania wody;
  • przestrzegać przepisów dotyczących zapewnienia odpowiedniej temperatury c.w.u. i okresowej dezynfekcji termicznej;
  • zamontować termosyfon za zasobnikiem ciepłej wody użytkowej, aby nie powstała tam żadna niekontrolowana cyrkulacja.

* Powyższe zalecenia dla instalacji z pompą ciepła oparte są częściowo na doświadczeniach zdobytych podczas realizacji Projektu Pompy Ciepła lEA: Załącznik 37 „Przedstawienie wyników pomiarów polowych instalacji pomp ciepła w budynkach – dobre przykłady zastosowania nowoczesnej techniki”. W tym projekcie bierze udział Szwecja, Szwajcaria i Wielka Brytania. Realizacja projektu zostanie ukończona jesienią 2013 r. Ze strony Szwajcarii w tym projekcie uczestniczą: Hubacher Engineering, Engelburg und Planair SA, La Sague.


Schmid: Coraz częściej są oferowane także hybrydowe systemy ogrzewania, czyli pompa ciepła typu powietrze-woda współpracująca z klasycznym urządzeniem grzewczym. Kiedy takie rozwiązanie ma sens?

Hubacher: Instalacje dwusystemowe (hybrydowe – przyp. red.) istnieją już od dłuższego czasu. Trzeba w nich określić, przy jakiej temperaturze otoczenia konwencjonalne urządzenie grzewcze ma zacząć wytwarzać ciepło zamiast pompy ciepła typu powietrze-woda. Uważam, że pompa ciepła typu powietrze-woda powinna nadal pracować poniżej temperatury otoczenia, przy której następuje włączenie konwencjonalnego urządzenia wytwarzającego ciepło. Tylko w ten sposób można utrzymać wysoki udział przyjaznego środowisku wytwarzania ciepła za pomocą pomp ciepła.

Moim zdaniem, takie dwusystemowe rozwiązanie nie jest opłacalne dla małych instalacji, lecz dla instalacji w większych obiektach, o mocy grzewczej przekraczającej 100 kW. W odniesieniu do domów jednorodzinnych zalecam, żeby modernizację instalacji grzewczej poprzedzić termomodernizacją budynku. W ten sposób zmniejszy się potrzebną moc grzewczą. W przypadku małych instalacji racjonalnym rozwiązaniem jest system hybrydowy z solarną instalacją grzewczą lub instalacją fotowoltaiczną.

Schmid: W jakim stopniu zaprzestanie używania F-gazów, czyli sprawa czynników chłodniczych, wpłynie na rynek pomp ciepła? Czy mamy wystarczającą ilość alternatywnych, naturalnych czynników chłodniczych?

Hubacher: Jeśli chodzi o wybór czynnika chłodniczego, to obecnie mamy ograniczone możliwości. Z propanem, który byłby idealnym czynnikiem chłodniczym do pomp ciepła, nadal występują problemy, ponieważ producenci sprężarek tylko w ograniczonym zakresie zezwalają na użytkowanie sprężarek w tym celu. Muszą oni zmierzyć się z nowymi oczekiwaniami i problemami oraz ulepszyć swoje składniki. Amoniak, kolejny obojętny dla środowiska czynnik chłodniczy, nie nadaje się do małych instalacji. Czynnik chłodniczy CO2 wykazuje natomiast słabą efektywność w procesie ogrzewania. Nadaje się jednak do podgrzewania wody użytkowej.

Z jakiegoś powodu nic nie wiadomo o nadających się do użycia, nowych, syntetycznych czynnikach chłodniczych. Pomimo to jesteśmy przekonani, że czynniki chłodnicze zawierające fluor nadal będą zastępowane innymi z korzyścią dla środowiska naturalnego.

Schmid: W Niemczech Niemieckie Zrzeszenie Pompy Ciepła (BWP) bardzo stara się o zezwolenie na używanie etykiety „Smart- Grid-ready”. Brakuje jednak modeli transakcji dotyczących wykorzystania do eksploatacji pomp ciepła nadmiaru energii elektrycznej o opłacalnej cenie wytwarzanej z odnawialnych źródeł. Jak ocenia Pan szanse, że firmy zaopatrujące w energię będą oferować okresowo zmienną taryfę prądu do eksploatacji pomp ciepła?

Hubacher: W każdym razie przyszłość zmierza w tym kierunku. Musimy firmom zaopatrującym w energię dać możliwość zarządzania w taki sposób instalacjami z pompą ciepła, żeby zmniejszyły się drogie i bezużyteczne szczytowe pobory mocy, a korzystne oferty zaopatrzenia w energię elektryczną mogły być racjonalnie wykorzystywane. Właśnie elektryczna pompa ciepła jest takim urządzeniem, które można wyłączać lub zmniejszać jego moc zgodnie z potrzebami w zakresie dostarczanej mocy, zarówno firm zaopatrujących w energię, jak i użytkowników sieci. Muszą jednak być spełnione dwa warunki: po pierwsze, codzienne musi być oferowana możliwa do akceptacji liczba godzin wyłączenia/ograniczenia poboru energii przez pompę ciepła, po drugie – związana z tym blokada nie może trwać dłużej niż dwie godziny. W żadnym przypadku wskutek blokady nie może dojść do ograniczenia komfortu użytkownika. Z tego punktu widzenia etykieta "Smart-Grid-ready" jest dobrym i ważnym warunkiem wstępnym uzyskania stabilizacji sieci energetycznej. Jesteśmy jeszcze w początkowej fazie opracowywania okresowo zmiennej taryfy prądu. Moim zdaniem, gdy sieci dystrybucji prądu zostaną rozbudowane w tym celu i będzie funkcjonować komunikowanie się między zaopatrzeniem w energię a instalacjami technicznymi w budynkach, pompy ciepła z etykietą "Smart-Grid-ready" dadzą dodatkowy impuls rynkowi.

Schmid: Dzięki swojej działalności ma Pan dobry wgląd w nowe rozwiązania. Podczas Branżowej Konferencji Pompy Ciepła w Burgdorf w Szwajcarii, w czerwcu 2013 r., dużo mówiono o instalacjach z pompą ciepła o małej różnicy temperatury między dolnym źródłem ciepła a odbiornikiem ciepła oraz o regulacji mocy wg temperatury zewnętrznej, przy uwzględnieniu regulacji w oparciu o pomiar temperatury w pomieszczeniu. Kiedy tego typu urządzenia pojawią się na rynku?

Hubacher: Już od dłuższego czasu mówi się o tego rodzaju systemach. Wyższa Szkoła Zawodowa w Lucernie prawdopodobnie ma prototyp instalacji o małej różnicy temperatury między źródłem ciepła a odbionikiem, wyposażony w turbosprężarkę, z którym wykonuje się już próby. Aby jednak zastosować takie urządzenia w praktyce, trzeba jeszcze rozwiązać pewne problemy, jak np. ułożyskowanie małych turbin, które pracują z bardzo dużą liczbą obrotów. Regulacja w domu jednorodzinnym wg krzywej grzewczej z dodatkowym wyrównywaniem mocy grzewczej do temperatury pomieszczenia jest już teraz stosowana. O ile mi wiadomo, większość regulatorów jest projektowana zgodnie z tą koncepcją. Realizowanie tego sensownego energetycznie uzupełnienia jest jednak kwestią bardziej związaną z projektowaniem.

Schmid: Bardzo dziękuję za rozmowę.

Orginalny tytuł: "Effizienz verbessern, mehr rechnen, knapper auslegen"

 


 

pi