Pompa ciepła do c.w.u.

Podgrzewacz wody z pompą ciepła to dobra alternatywa dla tradycyjnego podgrzewacza elektrycznego, ale także świetne rozwiązanie dla każdego, kto chciałby mniej płacić za przygotowywanie ciepłej wody. Pompa ciepła do c.w.u. wykorzystuje w tym celu zakumulowaną w powietrzu energię słoneczną. Jest to urządzenie znacznie droższe od zwykłego podgrzewacza elektrycznego, ale pozwala oszczędzić na rachunkach. Oszczędności są podobne jak w przypadku zastosowania kolektorów słonecznych, zbliżony jest też wydatek na inwestycję. Pompę ciepła znacznie łatwiej jest zainstalować niż kolektory – nie potrzeba do tego miejsca na dachu z południową ekspozycją. Nie trzeba się też martwić nadwyżką ciepła w przypadku braku jego odbioru.

W tym artykule analizujemy możliwości pomp ciepła do c.w.u. zarekomendowanych nam przez ich producentów.

Z zasobnikiem czy bez niego

Wśród prezentowanych urządzeń są dwa zasadniczo różniące się od siebie warianty – pompa ciepła przeznaczona do współpracy z typowym pojemnościowym podgrzewaczem wody wyposażonym w wężownicę (Galmet i Hewalex) oraz pompa ciepła zintegrowana z zasobnikiem c.w.u. (Beretta, Biawar, De Dietrich, Ferroli, Immergas, Viessmann).

Urządzenie bez zasobnika to dobre rozwiązanie dla kogoś, kto ma już podgrzewacz wody, ale chciałby zmienić źródło dostarczanej do niego energii. Warto to zrobić, jeśli dotychczas był nim kocioł na gaz czy olej, bo w ten sposób można obniżyć koszt przygotowywania c.w.u. Zadowoleni z takiej zmiany powinni być też dotychczasowi użytkownicy kotłów na paliwa stałe, bo korzystanie z pompy ciepła jest na pewno dużo wygodniejsze niż rozpalanie węgla lub drewna w kotle za każdym razem, gdy poza sezonem grzewczym ktoś chce się wykąpać. Zastosowanie pompy ciepła powinni też rozważyć użytkownicy kolektorów słonecznych, którzy z jakichś względów nie są z nich zadowoleni. Zapewne nie są to częste przypadki, gdyby jednak kolektory uległy zniszczeniu czy awarii kosztownej w naprawie, można zamiast nowych kupić pompę, która w odróżnieniu od nich dostarcza ciepło nie tylko w słoneczny dzień, lecz także w nocy i przy całkowicie zachmurzonym niebie – powinna bez problemu współpracować z dotychczas używanym zasobnikiem solarnym.

Natomiast pompa ciepła zintegrowana z zasobnikiem c.w.u. to wariant dla tych, którzy jeszcze nie mają żadnego podgrzewacza albo chcieliby nią zastąpić zwykły bojler elektryczny, żeby mniej płacić za prąd. Pompy ciepła tego typu są wyposażone w zasobnik o pojemności od blisko 200 l (Biawar, De Dietrich, Ferroli) odpowiedni dla trzech-czterech użytkowników, przez mniej więcej 250 l (Beretta, Viessmann), do 300 l (Immergas) – producenci tych urządzeń deklarują możliwość ich zastosowania w domach zamieszkanych przez cztery-pięć osób.

Jak działa pompa ciepła

W jaki sposób można podgrzać wodę, wykorzystując do tego chłodniejsze od niej powietrze? W pompie ciepła odbywa się to dzięki przemianom termodynamicznym płynu nazywanego czynnikiem roboczym, którego ważną właściwością jest to, że intensywnie paruje (wrze) we względnie niskiej temperaturze.

Przemiana cieczy w gaz oznacza przejęcie przez nią energii z otoczenia. W pompie ciepła odbywa się to w tak zwanym parowniku. Jeśli jest to pompa powietrzna, parownik tworzą rurki z płynem, wokół których intensywnie przepływa powietrze tłoczone przez wentylator. Temperatura powietrza się przy tym obniża, ale temperatura pary opuszczającej parownik jest nadal niska. Jej temperatura rośnie dopiero w sprężarce – sprężanie pary powoduje wzrost jej temperatury o kilkadziesiąt stopni Celsjusza. Wobec tego po opuszczeniu sprężarki para jest gorąca i może podgrzewać wodę. Odbywa się to w wymienniku ciepła nazywanym skraplaczem, bo oddając ciepło wodzie, para się skrapla. Zwykle możliwe jest uzyskanie w ten sposób temperatury wody na poziomie 55^oC – wynika to z dopuszczalnego ciśnienia w obiegu chłodniczym. Niektóre pompy ciepła są jednak skonstruowane tak, żeby ciśnienie pary, a wobec tego także jej temperatura, mogły być nieco wyższe. Wśród prezentowanych przez nas urządzeń pompa ciepła Ferroli może podgrzewać wodę do 60^oC, Viessmann do 62^oC, a De Dietrich do 65^oC. Wprawdzie do normalnego korzystania z ciepłej wody aż tak wysoka temperatura nie jest potrzebna, ale dzięki możliwości jej uzyskania woda wypełniająca zasobnik może być podgrzewana szybciej.