CZYSTE POWIETRZE Z MURATOREM

Modernizacja instalacji grzewczej

Większy komfort. mniejsze rachunki, czystsze powietrze

Marcin Dąbrowski
Marcin Dąbrowski

Remont instalacji grzewczej robi się zwykle po to, by mieć komfortowe ogrzewanie i jak najmniej za nie płacić. Już te dwa powody są wystarczająco ważne, ale na mądrze przeprowadzonej modernizacji może zyskać także środowisko.

Czyste powietrze
modernizacja-instalacji.jpeg
Modernizacji instalacji grzewczej nie warto odkładać w nieskończoność, bo może się zdarzyć, że odmówi posłuszeństwa w szczycie sezonu grzewczego fot. Piotr Mastalerz
Loga Czyste powietrze

Większość instalacji grzewczych po kilkunastu czy tym bardziej kilkudziesięciu latach pracy nadaje się do remontu. Nawet jeśli jeszcze dają radę dostarczać do pomieszczeń wymaganą do ich ogrzania ilość ciepła, to dzieje się to zwykle dużym kosztem. I nie chodzi tylko o koszt wytworzenia ciepła, bo w przypadku kotłów spalających węgiel nie jest on w porównaniu z innymi źródłami ciepła wygórowany, ale też o niewygodę, brak możliwości zastosowania automatyki regulacyjnej, konieczność stałego nadzoru i fizycznego wysiłku przy obsłudze urządzeń grzewczych czy wreszcie coraz powszechniej dostrzegane ich szkodliwe oddziaływanie na jakość powietrza, którym oddychamy.

Modernizacja instalacji grzewczej to duże przedsięwzięcie logistyczne, ale przede wszystkim poważny wydatek, trudny do udźwignięcia przez wielu inwestorów. Jeśli się na nie zdecydują, mogą skorzystać z jednej z form dofinansowania dostępnych w ramach programu „Czyste powietrze”.

Podstawowym elementem instalacji grzewczej jest źródło ciepła, dlatego od jego rodzaju, jakości i stopnia zużycia w największej mierze zależą koszty eksploatacyjne instalacji i sposób jej oddziaływania na środowisko. Kiedy jest mowa o modernizacji systemu grzewczego, najczęściej chodzi przede wszystkim o jego wymianę. Często już samo to wystarczy i na tym modernizacja się kończy. Nie zawsze jest potrzeba przebudowywania także instalacji odbierającej ciepło ze źródła i przekazującej je do odbiorników w pomieszczeniach, choć często dla pełnego efektu modernizacji i te zmiany są konieczne.

Modernizacja instalacji grzewczej jest często jednym z elementów kompleksowej termomodernizacji i zazwyczaj nie pierwszym. Wielu inwestorów wcześniej decyduje się na zaizolowanie przegród zewnętrznych, ocieplenie dachu, wymianę stolarki itp. W wyniku takich zabiegów znacząco zmniejsza się zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania i do tych nowych parametrów muszą zostać dopasowane elementy modernizowanej instalacji grzewczej. Przewymiarowane źródło ciepła czy grzejniki niepotrzebnie podniosą koszty inwestycji. Kocioł o zbyt dużej mocy będzie też pracował nieekonomicznie i korzyści z modernizacji nie będą takie, jakich oczekujemy.

modernizacja-instalacji.jpeg Zdjęcia (3)
Jeśli po modernizacji chcemy lub musimy pozostać przy paliwie stałym, wybierzmy kocioł na pelety, bo jest dużo wygodniejszy do obsługi i ekologiczny fot. Andrzej T. Papliński

Co daje modernizacja instalacji grzewczej

1. Mniejsze wydatki na eksploatację domu

Nowoczesne urządzenia grzewcze mają wysoką sprawność, a systemy automatyki, w które można je wyposażyć, precyzyjnie dostosowują ich pracę do zapotrzebowania na ciepło. Dzięki temu zmniejsza się zużycie paliwa, a wraz z nim maleją koszty ogrzewania, które stanowią znaczną pozycję w wydatkach na eksploatację domu.

2. Większy komfort

Instalacja grzewcza zbudowana według wyższych niż kiedyś standardów i wyposażona w urządzenia do automatycznego sterowania z możliwością programowania i obsługi zdalnej dostarczy do pomieszczeń dokładnie tyle ciepła, ile potrzeba. Zapewni użytkownikom komfortowe warunki we wnętrzach przy minimum zaangażowania z ich strony.

3. Czystsze powietrze

Już sama wymiana kotła na nowoczesny, spełniający obowiązujące standardy odnośnie do jakości produktów spalania i emisji sprawi, że do środowiska trafi mniej zanieczyszczeń. Efekt będzie jeszcze lepszy, jeśli modernizacja pójdzie dalej - ilość ciepła potrzebnego do ogrzania domu zostanie istotnie zredukowana i/lub jego znaczna część będzie pochodziła z OZE.

modernizacja-instalacji.jpeg Zdjęcia (2)
Kocioł z zasobnikiem potrzebuje więcej miejsca. Można go umieścić w dawnej kotłowni, jeśli się ją dokładnie posprząta i odnowi. Zostanie sporo miejsca do wykorzystania na inne potrzeby fot. Andrzej Szandomirski

Kocioł na kocioł

Ze względu na konieczność ograniczania tak zwanej niskiej emisji najpilniejszej modernizacji wymagają instalacje grzewcze, do których ciepło dostarczają proste kotły na paliwa stałe. Tym bardziej że są już w Polsce miejsca (na przykład Kraków i jego okolice), w których używanie ich zostało po prostu zakazane, a kolejne przymierzają się do wprowadzenia podobnych restrykcji.

Na opalany paliwem stałym. Stary stałopalny kocioł węglowy najłatwiej wymienić na urządzenie zasilane także paliwem stałym, ale nowej generacji, wyposażone w podajnik paliwa i zasobnik pozwalający na zgromadzenie w nim opału na kilka dni.

Ewidentny, choć niemierzalny zysk wynikający z takiej wymiany to wygoda dla użytkownika. Wprawdzie dostarczania opału stałego do kotła nie da się całkowicie zautomatyzować, ale ograniczenie konieczności jego uzupełniania do jednego-dwóch razy w tygodniu (a czasem rzadziej) jest dla wielu użytkowników kuszące.

Sprawność takiego urządzenia będzie także zdecydowanie większa, więc wydatki na ogrzewanie powinny się zmniejszyć. Można też liczyć na zmniejszenie emisji zanieczyszczeń, bo w tej kwestii różnica między kotłami o nowoczesnej konstrukcji a starymi rozwiązaniami to kilkadziesiąt procent na korzyść tych pierwszych.

Jeśli chce się z różnych powodów pozostać przy paliwie stałym, warto wybrać kocioł opalany biomasą, a najlepiej peletami, bo choć ich spalaniu także towarzyszy emisja szkodliwych substancji (tlenku węgla, tlenków azotu, części lotnych, pyłów), to jednak powstają z zasobów odnawialnych i nie zwiększają ilości dwutlenku węgla w atmosferze, więc uznaje się je za paliwo znacznie mniej uciążliwe dla środowiska niż paliwa kopalne.

Kotły na pelety (są wśród nich kondensacyjne) są wyposażone w zasobnik paliwa z podajnikiem oraz automatykę, dzięki którym czynności obsługowe są ograniczone do minimum. Urządzenie można ulokować w dotychczasowej kotłowni (wymagania odnośnie do miejsca montażu są takie same, bo to wciąż kocioł na paliwo stałe), a zapas peletów w workach przechowywać w tym samym pomieszczeniu albo gdzieś w pobliżu, gdzie wcześniej magazynowano węgiel do kotła, jeśli obok kotła (jego wymiary będą większe ze względu na zasobnik) się nie zmieszczą. Można je wtedy przechowywać luzem i transportować do kotła podajnikiem pneumatycznym, co pozwoli na nieprzerwaną pracę kotła nawet przez kilka miesięcy.

Nie da się uniknąć konieczności usuwania popiołu, ale ze spalania peletów jest go znacznie mniej niż z węgla i jest jasny, więc nie brudzi wszystkiego wokół tak jak węglowy. Można go też wykorzystać jako nawóz w ogrodzie albo usuwać do kompostownika.

Proste kotły węglowe zabezpieczano otwartym naczyniem wzbiorczym. Po modernizacji nowy kocioł na pelety, choć to nadal urządzenie na paliwo stałe, można wyposażyć w naczynie zamknięte, ale potrzebne jest też urządzenie do odprowadzania nadmiaru ciepła, na przykład w postaci wężownicy chłodzącej z termostatycznym zaworem bezpieczeństwa zamontowanym na przewodzie doprowadzającym do niej zimną wodę. Nowoczesne kotły mają ją już często fabrycznie wbudowaną. Można też zastosować zbiornik buforowy do akumulowania nadmiaru ciepła.

Wraz z wymianą kotła musi też nastąpić modernizacja komina, ponieważ spaliny z nowoczesnych kotłów, w tym także peletowych, są znacznie chłodniejsze niż te opuszczające kotły węglowe i wykrapla się z nich para wodna, która w połączeniu z innymi produktami spalania tworzy kwaśne skropliny. Zwykły murowany komin trzeba zabezpieczyć przed ich niszczącym działaniem, na przykład przez umieszczenie w nim wkładu ze stali żaro- i kwasoodpornej.

Gdy jest za bardzo zniszczony albo ma za mały przekrój, żeby dało się do niego wsunąć wkład o odpowiedniej średnicy, trzeba wybudować nowy, na przykład ze stalowych dwuściennych elementów przymocowanych do zewnętrznej ściany budynku.

Program „Czyste powietrze”

Celem programu jest poprawa efektywności energetycznej oraz zmniejszenie lub uniknięcie tak zwanej niskiej emisji pyłów i innych szkodliwych substancji (smogu), której głównym źródłem są stare kotły na węgiel i inne paliwa stałe powszechnie wykorzystywane do ogrzewania domów jednorodzinnych. Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej przygotował go, aby zachęcić inwestorów do podejmowania wysiłku związanego z termomodernizacją, w tym z modernizacją instalacji grzewczych. Program jest skierowany do właścicieli użytkowanych i nowo budowanych domów jednorodzinnych. Wielkość dofinansowania zależy od wysokości miesięcznego dochodu na osobę w gospodarstwie domowym wnioskodawcy, a zakres prac objęty dofinansowywaniem – od wieku budynku.

Warunkiem koniecznym uzyskania dofinansowania (dotacji, dotacji z pożyczką albo tylko pożyczki) jest wymiana starych i nieefektywnych źródeł ciepła spalających paliwa stałe na nowoczesne źródła ciepła spełniające najwyższe normy oraz przeprowadzenie innych zabiegów termomodernizacyjnych w budynku. Programem objęte są również takie prace, jak: docieplenie budynku, wymiana okien, modernizacja instalacji centralnego ogrzewania oraz montaż kolektorów słonecznych, modułów fotowoltaicznych i wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła.

Możliwość uzyskania środków na modernizację zależy od tego, kiedy zostało wydane pozwolenie na budowę domu i jakie źródło ciepła jest w nim zainstalowane w dniu składania wniosku o dofinansowanie. Jeśli jednak dom jest ogrzewany przez kocioł na paliwo stałe niespełniający wymagań programu (czyli niższej klasy niż 5.), można się ubiegać o dofinansowanie bez względu na datę uzyskania pozwolenia na budowę.

Rządowy program „Czyste powietrze” jest realizowany od 2018 r.

Na przełomie marca i kwietnia br. wprowadzono w nim dziesięć zmian, które mają ułatwić inwestorom skorzystanie z oferowanych przez program dotacji. Są wśród nich między innymi uproszczenie wniosku o dotację i zasad jej przyznawania, dopuszczenie możliwości składania wniosków online w serwisie gov.pl i skrócenie czasu ich rozpatrywania, a także integracja z programem „Mój prąd” oraz możliwość finansowania przedsięwzięć już rozpoczętych i zakończonych.

modernizacja-instalacji.jpeg
Pod względem wygody, ekologii i kosztów eksploatacji pompa ciepła nie ma sobie równych, ale na taką inwestycję nie każdego stać fot. STIEBEL ELTRON
zdaniem eksperta
Anna Zyla Anna Żyła, doradca BOŚ

Co zrobić, żeby mniej płacić za ogrzewanie?

Zapotrzebowanie budynków na energię, w szczególności cieplną, sukcesywnie się zmniejsza. Coraz powszechniej buduje się domy pasywne i energooszczędne, które są znacznie lepiej zaizolowane niż tradycyjne obiekty mieszkalne. To sprawia, że potrzebują mniej energii do ogrzewania.

Zapewnienie komfortu cieplnego w „zwykłym” budynku często wymaga dostarczenia ponad 80 kWh/m2 energii rocznie, w energooszczędnym wystarczy od 15 do 40 kWh/m2. Jeszcze mniej zużywają domy pasywne - zapotrzebowanie na energię do ogrzewania takiego domu stanowi zaledwie 20% zapotrzebowania domu tradycyjnego.

W nowym budownictwie, ale także w starszych budynkach po termomodernizacji, sprawdzi się zainstalowanie pompy ciepła. Zaletą pomp ciepła jest to, że dostarczają energię do ogrzewania (z jednej jednostki energii elektrycznej użytej do zasilania pompy ciepła uzyskuje się ponad trzy jednostki energii cieplnej) i podgrzewania wody użytkowej. Nowoczesne urządzenia mogą także zapewnić chłodzenie pomieszczeń. Jeśli dodatkowo do zasilania pompy ciepła wykorzysta się energię elektryczną z zainstalowanych na posesji paneli fotowoltaicznych, zyska się niemal darmowe ogrzewanie.

Pompy ciepła cechują długa żywotność (nawet do 50 lat) i łatwość obsługi (bez konieczności ręcznego dostarczania paliwa każdego dnia, jak to ma miejsce w przypadku szkodliwych dla środowiska i nieefektywnych kotłów na węgiel).

Najważniejsze, że taka inwestycja szybko się zwraca - według wyliczeń portalu Kotly.pl - nawet już po 5-7 latach. Trzeba jednak pamiętać, że ze względu na stosunkowo niską temperaturę wody grzewczej tego typu system najlepiej się sprawdza w instalacjach z ogrzewaniem płaszczyznowym (podłogowym, ściennym bądź sufitowym).

W domach, w których zainstalowano pompy ciepła, zużycie energii elektrycznej jest nieco większe niż w ogrzewanych tradycyjnie. Aby nie zwiększać kosztów eksploatacji, warto sięgnąć po jedno z najpopularniejszych rozwiązań proekologicznych, jakim jest fotowoltaika. Mimo że wymaga to zainwestowania co najmniej kilkunastu tysięcy złotych (tyle kosztuje niewielka instalacja o mocy około 3 kW), każda pozyskana kilowatogodzina może zapewnić około 500 zł oszczędności rocznie.

W domach jednorodzinnych najczęściej montuje się instalacje o mocy od 3 do 6 kW, dzięki którym można uzyskać 3–6 tys. kWh energii rocznie. Jeśli planuje się ogrzewanie domu pompą ciepła, warto rozważyć zainwestowanie w nieco większą instalację fotowoltaiczną.

Inwestycje w technologie zapewniające w naszych domach „zieloną” energię cieplną i elektryczną wymagają dodatkowych nakładów finansowych. Bank Ochrony Środowiska oferuje kredyt na instalacje fotowoltaiczne w wysokości do 75 tys. zł, którym można sfinansować 100% inwestycji (więcej informacji na www.bosbank.pl).

Dodatkowo można skorzystać z rządowego programu „Mój prąd”, który zapewnia dofinansowanie w formie dotacji do 50% kosztów (nie więcej niż 5000 zł) inwestycji.

modernizacja-instalacji.jpeg
W przypadku pompy gruntowej dodatkowy koszt to budowa wymiennika gruntowego. Droższy, ale lepszy jest pionowy fot. Andrzej T. Papliński
modernizacja-instalacji.jpeg
Duży zbiornik buforowy jest dobrym magazynem ciepła dla instalacji grzewczej i stabilizuje pracę pompy ciepła fot. Andrzej T. Papliński

Na gazowy. Z ekologicznego punktu widzenia taka wymiana jest bezsprzecznie korzystna. Kocioł gazowy zapewni też wygodę, o jakiej użytkownicy urządzeń na paliwa stałe mogą tylko pomarzyć.

Gorzej z efektem ekonomicznym. Ogrzewanie gazem ziemnym, a tym bardziej propanem, kosztuje więcej niż paliwami stałymi.

Dodatkowe problemy to stosunkowo mała dostępność sieci gazu ziemnego, wysoki koszt wybudowania przyłącza do sieci (przy dużej odległości domu od sieci albo w trudnych warunkach terenowych nawet kilkadziesiąt tysięcy złotych) oraz konieczność załatwienia wielu formalności (sporządzenie projektu, uzyskanie pozwolenia na budowę etc.). Takie przeciwności często skutecznie odstraszają inwestorów.

Z drugiej strony kotły gazowe są dziś jednymi z tańszych urządzeń grzewczych (ich koszt zaczyna się już od 3 tys. zł), więc samo wyposażenie kotłowni nie jest bardzo drogie.

Nowe kotły gazowe to niemal wyłącznie urządzenia kondensacyjne z zamkniętą komorą spalania (pobierające powietrze do spalania bezpośrednio z zewnątrz). Takie dwufunkcyjne urządzenie o mocy do 30 kW można zamontować w dowolnym pomieszczeniu niemieszkalnym (na przykład kuchni, łazience, holu, garderobie), pod warunkiem że spełnia ono wymagania odnośnie do kubatury (co najmniej 6,5 m3) i wentylacji (ma kanał wentylacji grawitacyjnej wywiewnej zkratkąo wymiarach co najmniej 14 x 14 cmumieszczoną pod stropem pomieszczenia i nawiew powietrza, przynajmniej pośredni, przez szczeliny w drzwiach) oraz umożliwia wykonanie bezpiecznego odprowadzenia spalin. Gdy moc kotła nie przekracza 21 kW, wystarczy koncentryczny przewód powietrzno-spalinowy wyprowadzony przez ścianę zewnętrzną z zachowaniem bezpiecznej odległości wylotu od elementów budynku (na przykład okien, daszków, ryzalitów), ale kiedy jest większa, potrzebny jest komin wyprowadzony ponad dach budynku. Można, podobnie jak w przypadku kotła na pelety, wykorzystać istniejący komin murowany - pozostałość po usuniętym starym kotle węglowym. Należy w nim umieścić jednościenną szczelną rurę spalinową ze stali kwasoodpornej.

Niewielkie i kompaktowe kotły dwufunkcyjne mają wbudowane wszystkie elementy niezbędne do prawidłowego funkcjonowania instalacji (naczynie wzbiorcze, zawory, sterowniki), ale nie są w stanie zapewnić komfortowego zaopatrzenia w ciepłą wodę w domu z dwiema lub większą liczbą łazienek. Jeżeli oczekiwania użytkowników w tej kwestii są duże, powinni wybrać kocioł jednofunkcyjny z zasobnikiem c.w.u. Gdy zasobnik ma być osobny (są też kotły kompaktowe z zasobnikiem we wspólnej obudowie), nie trzeba koniecznie kupować nowego, jeśli ten, który mamy, jest w dobrym stanie i ma odpowiednią pojemność.

Takiego kompletu (kocioł plus osobny zasobnik, zazwyczaj stojący) ze względów estetycznych i z uwagi na ilość miejsca potrzebną na komplet elementów niezbędnych do jego działania (zasobnik, pompy, naczynia wzbiorcze) nie da się już ustawić gdziekolwiek. Potrzebne jest osobne pomieszczenie. Może to być kotłownia po usuniętym kotle węglowym, ale przed umieszczeniem w niej urządzenia gazowego należy ją dokładnie wyczyścić (najlepiej odnowić), aby pył węglowy pozostały po eksploatacji poprzedniego kotła nie uszkodził delikatnych elementów kotła gazowego.

Gdy nie ma możliwości doprowadzenia do domu gazu z sieci, można rozważyć zainstalowanie kotła na gaz płynny. To rozwiązanie mniej korzystne finansowo (ciepło z gazu płynnego jest znacznie droższe) i pod względem wygody (gaz trzeba magazynować w zbiorniku na posesji i pamiętać o zamówieniu na czas dostawy kolejnej porcji paliwa), ale odpada konieczność codziennej obsługi i zmniejsza się obciążenie dla środowiska.

modernizacja-instalacji.jpeg
Jednostka wewnętrzna powietrznej pompy ciepła może wisieć na ścianie, podobnie jak kocioł, ale na podłodze jest potrzebne miejsce na zbiorniki – do c.w.u. i buforowy fot. Piotr Mastalerz
modernizacja-instalacji.jpeg
Dolnym źródłem ciepła pompy powietrznej jest powietrze, więc wystarczy ustawić jednostkę zewnętrzną przy ścianie domu i przeprowadzić przewody z czynnikiem obiegowym przez ścianę fot. Piotr Mastalerz

Automatycznie

Sterowanie wydajnością kotłów na paliwa stałe polega na zmniejszaniu intensywności spalania porcji paliwa przez ograniczanie dopływu powietrza do spalania. Gdy w pomieszczeniach robi się zbyt ciepło, trzeba ręcznie przestawić regulator (termostat) na kotle, aby wyłączał go wcześniej, kiedy opuszczająca go woda grzewcza ma niższą temperaturę, a gdy we wnętrzach zrobi się za chłodno, ponownie zmienić ustawienia tak, żeby podgrzewał wodę do wyższej temperatury. Ani to wygodne, ani precyzyjne. Po modernizacji to się zmieni.

Wszystkie nowoczesne urządzenia grzewcze (także kotły na pelety) mogą współpracować z bardziej skomplikowanymi układami automatycznej regulacji, dzięki którym sterowanie jest wygodniejsze i pozwala na racjonalne wykorzystanie energii.

Wewnętrzne regulatory temperatury (termostaty pokojowe) lub regulatory pogodowe pozwalają na niezależne sterowanie więcej niż jednym obiegiem grzewczym, w tym również obiegiem ogrzewania podłogowego. Niemal wszystkie regulatory, z wyjątkiem najprostszych termostatów, umożliwiają programowanie czasu, w którym instalacja grzewcza ma utrzymywać określoną temperaturę, a dodatkowe moduły zapewniają kolejne funkcje instalacji, takie jak na przykład priorytet przygotowywania ciepłej wody użytkowej.

Regulatory można też dziś wyposażyć w moduły do komunikowania się z nimi przez sieć, co w połączeniu z odpowiednią aplikacją zainstalowaną na smartfonie lub tablecie umożliwia kontrolowanie funkcji systemu grzewczego i sterowanie jego pracą z każdego miejsca w zasięgu telefonii komórkowej lub sieci wi-fi.

Wszytko po to, by było wygodniej i taniej.

modernizacja-instalacji.jpeg
Przynajmniej część energii elektrycznej, która jest konieczna do zasilania pompy ciepła, może być wytwarzana przez panele fotowoltaiczne fot. Andrzej T. Papliński
modernizacja-instalacji.jpeg
Jeśli dach ma za małą powierzchnię, by zmieściły się na nim panele, albo jest nieodpowiednio zorientowany względem słońca, panele można umieścić na konstrukcji wsporczej na gruncie fot. Andrzej T. Papliński

W miejsce kotła – pompa ciepła

Urządzenia wykorzystujące źródła energii odnawialnej (kolektory, pompy ciepła, panele fotowoltaiczne) są z roku na rok coraz doskonalsze, bardziej efektywne, a wraz z upowszechnianiem się tych technologii, także coraz tańsze. Wprawdzie pod względem kosztów inwestycyjnych nie mogą jeszcze konkurować z tradycyjnymi źródłami ciepła, ale inwestorzy planujący dziś modernizację instalacji grzewczej coraz częściej biorą pod uwagę możliwość wykorzystywania ich jako dodatkowe źródło ciepła, a wielu rezygnuje na ich rzecz z tradycyjnego kotła.

Ogrzewanie z pompą ciepła jest w pełni zautomatyzowane, tanie w eksploatacji, komfortowe i przyjazne dla środowiska. Za pomocą tego samego urządzenia mogą być zimą realizowane ogrzewanie i podgrzewanie wody, a latem – chłodzenie.

Instalacja z pompą ciepła sprawdzi się w budynku o stosunkowo niewielkim zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania, więc jeśli planuje się zastosowanie jej do zasilania modernizowanej instalacji grzewczej, należy wcześniej przeprowadzić prace termomodernizacyjne w budynku: ocieplić przegrody zewnętrzne i dach, wymienić stolarkę, zadbać o odpowiednią wentylację itd. W ustaleniu koniecznego zakresu prac pomocny będzie audyt, a przed ostateczną decyzją o wydaniu niemałych pieniędzy na pompę ciepła przyda się projekt modernizowanej instalacji sporządzony przez projektanta z doświadczeniem w doborze pomp ciepła.

Do ogrzewania domów jednorodzinnych wykorzystuje się pompy gruntowe (typu glikol-woda) pobierające ciepło z ziemi oraz powietrzne (powietrze-woda) czerpiące je z powietrza na zewnątrz domu.

Na gruntową pompę ciepła wraz z montażem i niezbędnymi do tego akcesoriami należy przeznaczyć co najmniej 30 tys. zł, a dodatkowe kilka-kilkanaście tysięcy przygotować na sfinansowanie budowy wymiennika gruntowego (dolnego źródła ciepła). O ile w ogóle da się go wybudować.

Poziomy kolektor gruntowy zajmuje sporo miejsca, a z tym na zagospodarowanej od lat działce może być kłopot. Nawet jeśli jest dostatecznie duża, trzeba ją zrujnować, a potem można już tylko posiać trawę i rośliny bez głębokiego systemu korzeniowego. Na odwierty pionowe, których głębokość zależy od jakości termicznej gruntu, wystarczy mniej miejsca, ale nie da się ich wykonać bez specjalistycznego sprzętu wiertniczego, co sprawia, że koszt jest jeszcze wyższy.

W przypadku modernizacji wygodniejsze wydaje się więc rozwiązanie z pompą typu powietrze-woda, ponieważ odpada kłopot z dolnym źródłem ciepła.

Powietrzne pompy ciepła są coraz doskonalsze i mogą efektywnie pracować także zimą, choć warunki pracy mają wtedy trudne. Zapotrzebowanie na ciepło jest największe, bo dom potrzebuje ogrzewania, a temperatura powietrza spada do wartości nierzadko poniżej zera. Kiedy nie są w stanie całkowicie pokryć zapotrzebowania energetycznego budynku, muszą być wspomagane, na przykład przez grzałkę elektryczną.

Bardzo ważne jest odpowiednie dobranie mocy pompy ciepła. Za mała nie zapewni w pomieszczeniach komfortowej temperatury albo będzie musiała być często wspomagana pracą grzałki, co niepotrzebnie zwiększy zużycie drogiej energii elektrycznej, za duża – spowoduje częste włączanie i wyłączanie, co przyspieszy zużywanie się sprężarki.

Warto tak dobrać moc pompy ciepła, aby wystarczyła do pokrycia strat ciepła budynku przy temperaturze powietrza na zewnątrz między -7 a -12oC, a dopiero poniżej tej wartości temperatury wspomagać ją dodatkowym źródłem ciepła.

Dla prawidłowej pracy pompy ciepła ważne są odpowiednia ilość czynnika grzewczego w instalacji i stabilne przepływy, dlatego warto zamontować zbiornik buforowy zwiększający pojemność instalacji i magazynujący energię.

Pompę ciepła i/lub elementy konieczne w instalacji (zasobnik c.w.u., zbiornik buforowy) można ulokować w dawnej kotłowni albo w innym pomieszczeniu – suchym i ze sprawną wentylacją, także mechaniczną wywiewną.

W przypadku powietrznych pomp ciepła trzeba poszukać dobrego miejsca na jednostkę zewnętrzną, bo znajdujące się w niej wentylatory i sprężarka pracują dość głośno. Nie można jej ulokować w zagłębieniu utrudniającym swobodny przepływ powietrza ani ustawić w taki sposób, by wydmuchiwała powietrze w kierunku ściany domu, bo to spotęguje odgłosy jej pracy. Hałas emitowany przez urządzenia jest podawany na obowiązkowych dla nich etykietach energetycznych.

Wymagania odnośnie do minimalnej odległości od ścian i innych elementów są określane przez producentów. Można je znaleźć w ulotkach informacyjnych tych urządzeń.

modernizacja-instalacji.jpeg

Potrzebny jest falownik, który zamieni prąd stały wytwarzany przez instalację fotowoltaiczną na przemienny, taki jak w instalacji elektrycznej

fot. Marcin Czechowicz

I dodatkowo panele PV

Pompa ciepła korzysta z darmowej i ekologicznej energii czerpanej z gruntu, wody lub powietrza, ale do tego, żeby dało się tę energię wykorzystać do ogrzewania pomieszczeń i wody użytkowej, konieczna jest praca sprężarki zasilanej energią elektryczną. Nowoczesne sprężarki są dość oszczędne, ale prąd jest najdroższym źródłem energii, więc im mniej trzeba go kupić od zakładu energetycznego, tym eksploatacja pompy może być tańsza. Dlatego kiedy wybierze się pompę ciepła, warto zainwestować także w panele fotowoltaiczne i większość energii potrzebnej w gospodarstwie domowym produkować we własnym zakresie. Na komplet paneli do średniej wielkości domu jednorodzinnego trzeba przeznaczyć jakieś 20 tys. zł, ale dzięki programowi „Mój prąd” na taką inwestycję można dziś otrzymać dofinansowanie.

Trzeba jeszcze rozwiązać problem wynikający z rozmijania się w czasie największego zapotrzebowania pompy ciepła na energię elektryczną (zimą, kiedy musi działać ogrzewanie) z okresem jej największej produkcji przez panele, która ma miejsce latem, gdy intensywnie świeci słońce. Można magazynować tę energię w akumulatorach, ale ponieważ jest to niewygodne i kosztowne, lepiej wysyłać jej nadmiar do zakładu energetycznego w ramach zawartej z nim tak zwanej umowy prosumenckiej i odbierać ją w okresach zwiększonego zapotrzebowania.

W ramach takiej umowy posiadacze instalacji fotowoltaicznych o mocy do 10 kW pracujących w systemie „on-grid” (podłączonych do sieci) mogą w ciągu 365 dni odebrać maksymalnie 80% energii, którą wcześniej wysłali do sieci. Pozostałe 20% to koszt magazynowania energii przez operatora sieci elektroenergetycznej.

modernizacja-instalacji.jpeg
Specjalny licznik mierzy energię wyprodukowaną przez domową instalację fotowoltaiczną, która jest odprowadzana do sieci elektroenergetycznej, bo nie zdołały jej zużyć pompa ciepła i inne urządzenia elektryczne w domu. 80% tej energii można z powrotem bezpłatnie pobrać z sieci fot. Małgorzata Chabowska

Dostosowanie instalacji

Modernizacja instalacji grzewczej często ogranicza się do prac w obrębie kotłowni. Wymiana instalacji grzewczej rozprowadzającej ciepło po budynku nie jest konieczna, jeśli jest ona w dobrym stanie i nadaje się do współpracy z nowym urządzeniem grzewczym.

Kiedy kocioł wymienia się na pompę ciepła, najlepiej byłoby także zastąpić grzejniki niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym, z którym pompa współpracuje najlepiej. Podobnie warto byłoby postąpić w przypadku modernizacji z wykorzystaniem kotła kondensacyjnego, którego walory można w pełni wykorzystać wtedy, gdy temperatura wody powracającej z instalacji grzewczej nie przekracza 55oC.

Taka przeróbka nie zawsze jest technicznie możliwa i nie każdy jest gotowy na tak duży zakres prac remontowych.

Może się okazać, że istniejące grzejniki da się wykorzystać, bo po termomodernizacji zapotrzebowanie na ciepło znacznie się zmniejsza, więc mimo obniżenia się parametrów wody grzewczej ich powierzchnia będzie wystarczająca. Jeśli okażą się za małe, trzeba je wymienić na większe, ale to znacznie łatwiejsze niż zrywanie podłóg, żeby ułożyć pod nimi rury podłogówki.

Ze względu na małą bezwładność cieplną takiego układu przyda się zbiornik buforowy, który będzie stabilizował pracę pompy i zakumulowane ciepło kierował do grzejników, gdy będzie taka potrzeba.

Wydanie: Murator 6/2020 Tekst Marcin Dąbrowski
warto przeczytać
tematy z okładki
Bezpieczna wentylacja w czasie epidemii i po niej
Do wszystkich miejsc, w których przebywają ludzie, trzeba dostarczać świeże powietrze, przynajmniej do oddychania. Dlatego systemy wentylacji mamy dzisiaj wszędzie...
REKUPERATOR