Jak uzyskać wysoki parametr grzewczy w obiekcie termomodernizowanym, kiedy instalacja nie podlega wymianie?

Modernizacje źródeł ciepła na podstawie pompy ciepła są w Polsce coraz bardziej popularne w zasadzie we wszystkich sektorach: prywatnym, przemysłowym, jak i publicznym. Właściciele budynków chętnie korzystają z dostępnych dofinansowań w celu poprawy efektywności systemów ogrzewania, a co za tym idzie obniżenia kosztów eksploatacyjnych.

Pompy ciepła z założenia są źródłem ciepła niskotemperaturowym, więc idealna termomodernizacja powinna zakładać wykorzystanie niskotemperaturowych odbiorników.

Jednak wielu inwestorów decydując się na termomodernizację, jest zmuszonych do pozostawienia istniejących odbiorników ciepła, które projektowane były na wysoki parametr grzewczy. Czy w takiej sytuacji istnieje możliwość montażu pompy ciepła, która pracowałaby efektywnie w takich warunkach?

Otóż tak, istnieją na rynku urządzenia, które są w stanie zapewnić wysoki parametr, pracując jednocześnie z wysokim COP.

Wysokotemperaturowe pompy ciepła Enerblue i Oilon

Wysokotemperaturowe pompy ciepła, o których mowa mają możliwość wytworzenia wody grzewczej nawet do 120 ⁰C, natomiast ich jednostkowe moce zawierają się w szerokim zakresie modeli urządzeń od 30 do 2000 kW z możliwością łączenia w kaskady. Są to urządzenia pracujące z wysokim współczynnikiem COP, niewymagające instalacji kominowej, oraz bezproblemowo integrujące się z istniejącą instalacją grzejnikową. Dodatkowo istnieje możliwość przygotowania c.w.u. bez dodatkowego załączania grzałki elektrycznej.

Zdj. 1. Przykładowe urządzenia marki Enerblue oraz Oilon.

Zasada działania wysokotemperaturowych pomp ciepła

W celu lepszego zobrazowania zasady działania wysokotemperaturowych pomp ciepła jako przykład posłuży nam budynek o zapotrzebowaniu na moc grzewczą 500 kW z instalacją odbiorczą zaprojektowaną na parametr 70/55, która nie będzie wymieniana.

Termomodernizacja będzie polegała na zmniejszeniu zapotrzebowania na moc grzewczą budynku poprzez docieplenie budynku i wymianę stolarki okiennej oraz modernizacji źródła ciepła. Dla budynku o takiej charakterystyce przygotowaliśmy 2 warianty rozwiązania, których przykładowe schematy i opis wykorzystanych urządzeń przedstawię poniżej.

Wariant I – Trzy pompy ciepła Enerblue Black EVO HT 235 we współpracy z pięcioma kondensacyjnymi kotłami gazowymi Caldaria Condensing + 100.2 do montażu zewnętrznego.

Black HT EVO to wysokotemperaturowa rewersyjna pompa ciepła typu powietrze/woda, która w zależności od liczby sprężarek posiada pojedynczy, bądź podwójny obieg chłodniczy. Produkcję ciepłej wody do temperatury 80 °C zapewniają półhermetyczne sprężarki tłokowe. Urządzenie przy parametrze A7/W70 osiągnie współczynnik COP=2,29.

Rys. 1. Schemat wysokotemperaturowych pomp ciepła firmy Enerblue przygotowany przez Gazuno.

Stworzono układ alternatywny, w którym pompy ciepła Black EVO HT zapewniają parametr grzewczy 70 ⁰C do temperatury zewnętrznej 0 ⁰C, a poniżej tej temperatury pracę w całości przejmują kotły gazowe. Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej spadać będzie wydajność urządzenia oraz jego COP, w związku z tym ważne jest ustalenie odpowiedniego punktu biwalentnego, do którego pompa ciepła będzie w stanie pracować w sposób efektywny oraz z odpowiednią mocą. W tym przypadku przy parametrze A0/W70 jedna pompa ciepła Black EVO HT 235 osiągnie moc 143 kW oraz COP=2,07.


Wariant II – Dwie pompy ciepła Enerblue Brown 250 we współpracy z pompą ciepła Oilon z serii P.

Brown to wysokotemperaturowa rewersyjna pompa ciepła wykorzystująca czynnik chłodniczy R410A. Każda jednostka posiada 2 niezależne obiegi chłodnicze oraz wyposażona jest w dwie sprężarki spiralne zapewniające produkcję ciepłej wody do 62°C. Urządzenie przy parametrze A7/W35 osiągnie współczynnik COP =4,29.

Z kolei pompa ciepła Oilon z serii P typu woda/woda ma możliwość wytwarzania bardzo efektywnie ciepłej wody o temperaturze nawet do 120 °C. Wykorzystano w niej sprężarki tłokowe renomowanych producentów. Poprzez zastosowanie przemienników częstotliwości (opcjonalnie) można płynnie sterować wydajnością kompresora, dzięki czemu moc urządzenia precyzyjnie dostosowuje się do aktualnego zapotrzebowania na ciepło.

Rys. 2. Schemat wysokotemperaturowych pomp ciepła firmy Enerblue i Oilon przygotowany przez Gazuno

W tym wariancie pompa ciepła Brown 250 produkuje czynnik grzewczy do temperatury 35 ⁰C i stanowi dolne źródło dla pompy ciepła Oilon, która zapewnia wymagany parametr na instalacji 70 ⁰C.

Jest to rozwiązanie hybrydowe, które zapewni wysoki parametr grzewczy oraz pracę z bardzo wysoką efektywnością przez cały rok bez wykorzystania źródła szczytowego. Dzięki takim parametrom pracy dolnego źródła pompa ciepła Oilon będzie w stanie wyprodukować wymagane 500 kW mocy grzewczej na wysokim parametrze, pracując ze współczynnikiem COP= 5,15!


Możliwe zastosowania wysokotemperaturowych pomp ciepła

Wykorzystane w powyższych wariantach urządzenia znajdą zastosowanie w różnego rodzaju budynkach: wielorodzinnych, przemysłowych oraz publicznych takich jak szkoły, urzędy, czy szpitale.

Ponadto sprawdzą się świetnie we współpracy z sieciami cieplnymi, w budynkach zasilanych z wysokotemperaturowych źródeł ciepła oraz takich gdzie potrzebne będzie jednoczesne grzanie i chłodzenie. Warto pamiętać, że takie urządzenia istnieją i nie trzeba wykluczać wykorzystania pomp ciepła ze względu na konieczność osiągnięcia wysokich parametrów na instalacji odbiorczej.

Chcesz dowiedzieć się więcej o wysokotemperaturowych pompach ciepła Enerblue i Oilon? Odwiedź nasze strony, wypełnij formularz, a my pomożemy Ci w doborze urządzeń do analizowanego przez Ciebie budynku.