Jaki dobrać bufor do pompy ciepła?

| Porady, Rekuperacja

Jaki dobrać bufor do pompy ciepła?

 

Pompa ciepła to ekologiczne, ekonomiczne i praktycznie bezobsługowe urządzenie, na które decyduje się coraz więcej właścicieli domów, zarówno jedno-, jak i wielorodzinnych. Aby jednak zwiększyć wydajność oraz energooszczędność systemu grzewczego z pompą ciepła, stosuje się ogrzewacze wody oraz zbiorniki buforowe. Jaką rolę pełni zbiornik buforowy i jak go dobrać do pompy? Podpowiadamy.

Pompa ciepła – z buforem czy bez?

Bufory ciepła to zbiorniki, których głównym zadaniem jest magazynowanie ciepła i oddawanie energii cieplnej do układu c.o. (grzejników, ogrzewania podłogowego) po wyłączeniu źródła ciepła (kocioł, piec). Jednak w przypadku pomp ciepła, ich rola jest nieco inna. Montuje się je w układach o małej pojemności wodnej (rurki miedziane, grzejniki panelowe, ogrzewanie podłogowe), po to, aby zwiększyć pojemność wodną instalacji grzewczej, i zapobiegać taktowaniu pompy ciepła, a tym samym skracaniu jej  żywotności.

Zbiornik buforowy pompy ciepła, w zależności od stopnia zaawansowania konstrukcji:

  • umożliwia rzadsze załączanie się sprężarki pompy ciepła, dzięki czemu wydłuża jej żywotność;
  • magazynuje ciepło;
  • reguluje przepływ cieczy grzewczej;
  • zapewnia prawidłowe działanie pompy ciepła poprzez zwiększenie pojemności wodnej w systemie grzewczym;
  • w zależności od modelu pozwala na połączenie dodatkowych źródeł ciepła, np. kocioł gazowy lub kolektory słoneczne.
  • w zależności od modelu pozwala również na ogrzewanie ciepłej wody użytkowej.
  • dla pomp ciepła powietrze-woda pełni również bardzo ważną funkcję magazynu energii dla odmrożenia parownika.

Ze względu na te funkcje, pompa ciepła i bufor są rozwiązaniem zalecanym w przypadku większości instalacji. Ponadto montaż zbiornika buforowego jest wręcz konieczny, jeśli pojemność wodna systemu centralnego ogrzewania jest mniejsza niż 10 L na 1 kW mocy grzewczej pompy. Warto o nim pomyśleć również wtedy, gdy dom podzielony jest na kilka obiegów (np. grzejniki i ogrzewanie podłogowe), gdy wykorzystuje się różne źródła ciepła, nie tylko pompę, ale też m.in. kocioł na paliwo stałe.

A kiedy pompa ciepła bez bufora będzie lepszym rozwiązaniem? Zbiornik buforowy może być zbędnym wydatkiem w przypadku domów energooszczędnych, w których zastosowane zostało wyłącznie ogrzewanie podłogowe i nieuwzględniane są żadne dodatkowe źródła ciepła oraz pojemność wodna układu jest wyższa niż 10L na 1kw mocy grzewczej pompy. Zalecamy zawsze skonsultować ostateczną decyzję z producentem danej pompy ciepła.

 

Jaki bufor do pompy ciepła? Rodzaje zbiorników buforowych

W Twoim wypadku zakup bufora ciepła to dobry wybór? W takim razie musisz dowiedzieć się jeszcze, jak dobrać zbiornik do pompy. Tutaj pod uwagę należy wziąć dwa czynniki:

  • jakie funkcje ma spełniać bufor do pompy ciepła?
  • jaka powinna być pojemność bufora do pompy ciepła?

Pojemność zbiornika omówimy za chwilę, teraz chcielibyśmy się skupić na rodzajach buforów wykorzystywanych w przypadku systemów grzewczych z pompą ciepła. To:

  • bufor bez wymiennika;
    bufor z wymiennikiem;
  • podgrzewacz wody kombinowany (bufor ciepła ze zbiornikiem CWU);
  • podgrzewacz wody higieniczny (bufor ciepła z wężownicą CWU);

Pompa ciepła – bufor bez wymiennika

Jeśli zadaniem bufora ciepła jest jedynie zwiększenie żywotności pompy poprzez wydłużenie jej cyklu pracy (czyli, jak wspominaliśmy, zwiększenie pojemności wodnej instalacji grzewczej), najlepszym rozwiązaniem będzie zbiornik buforowy bez wymiennika i o prostej konstrukcji a co za tym idzie, niskiej cenie. Ze względu na to, że nie posiada wymienników ciepła, nie będzie wykorzystywany do ogrzewania cwu. W przypadku ogrzewania kilkoma układami np. ogrzewanie podłogowe i grzejniki panelowe należy zastosować zbiornik z kilkoma króćcami przyłączeniowymi tak, aby móc odpowiednio podłączyć układy do zbiornika.

Bufor z wymiennikiem

Ten rodzaj buforu został wyposażony w jeden lub więcej wymienników (wężownice) – zazwyczaj wykonanych z rury stalowej, do których podłącza się dodatkowe źródła ciepła, takie jak kocioł gazowy, kolektory słoneczne, itp.

Pełni kilka funkcji, m.in.:

  • zwiększa żywotności pompy ciepła poprzez wydłużenie jej cyklu pracy;
  • akumuluje ciepło na potrzeby grzewcze z kilku źródeł ciepła;
  • umożliwi podłączenie kilku obiegów grzewczych (funkcja sprzęgła hydraulicznego).

Podgrzewacz wody kombinowany

Podgrzewacz wody kombinowany posiada konstrukcję typu zbiornik w zbiorniku. Co to oznacza? Tak jak jego poprzednik, to zbiornik buforowy bez lub z jednym/kilkoma wymiennikami rurowymi, który różni się tym, że w górnej części posiada dodatkowy zbiornik cwu, pełniący funkcję podgrzewacza wody użytkowej. Woda użytkowa jest ogrzewana poprzez wymianę ciepła zachodzącą pomiędzy zbiornikiem buforowym a zbiornikiem wody użytkowej.

Podgrzewacz wody kombinowany zalecany jest w sytuacji, gdy w budynku występują różne źródła ciepła, nadmiar energii może być wykorzystywany w optymalny sposób. Dodatkowym plusem jest to, że podgrzewacze wody kombinowane pozwalają na zaoszczędzenie miejsca w kotłowni.

Decydując się na ten rodzaj urządzenia, musisz wiedzieć, że konieczny będzie zakup zbiornika o większej pojemności, i, co za tym idzie, także o większych gabarytach. Należy również pamiętać, że nie wszyscy producenci pomp ciepła dopuszczają takie rozwiązanie.

Podgrzewacz wody higieniczny

Bardziej zaawansowanym rozwiązaniem jest podgrzewacz wody higieniczny. Od wcześniejszych konstrukcji podgrzewacza kombinowanego różni się tym, że zamiast zbiornika c.w.u. posiada wbudowaną wężownicę ze stali nierdzewnej karbowanej, w której  podgrzewana jest woda użytkowa. Jak działa?

W dolnej części zbiornika znajduje się początek wężownicy, do której prowadzona jest zimna woda użytkowa. Gdy zostanie tam dostarczona, płynie wężownicą do górnej części. Ciecz ze zbiornika buforowego poprzez ścianki wężownicy nierdzewnej oddaje ciepło do wody użytkowej, ogrzewając ją, a następnie ciepła woda odprowadzana jest do instalacji cwu.

Z uwagi na przepływowy charakter ogrzewania wody użytkowej, różnica temperatur pomiędzy pożądaną temperaturą wody użytkowej a temperaturą cieczy w zbiorniku buforowym musi wynosić co najmniej 15oC. Z tego względu takie rozwiązanie sprawdza się przy źródłach ciepła o wysokiej temperaturze.

Jaka pojemność bufora ciepła do pompy ciepła?

Drugim, najważniejszym parametrem, podczas wyboru bufora do pompy ciepła, jest dobranie minimalnej pojemności i tutaj głównym czynnikiem jest moc pompy ciepła.

Zakłada się, że pojemność zbiornika powinna wynosić co najmniej 10 l/kW mocy pompy ciepła, jeśli w budynku zastosowane jest ogrzewanie podłogowe i co najmniej 20 l/kW mocy pompy dla grzejników. Od tych wyliczeń należy odjąć ilość wody z układu pompy ciepła.

W przypadku, gdy do zbiornika za pomocą wymiennika będzie podłączone dodatkowe urządzenie grzewcze, np. kocioł gazowy, pojemność bufora należy dobrać dla źródła o większym zapotrzebowaniu na pojemność zbiornika.

Przykładowo, jeśli zdecydujesz się tylko na pompę ciepła o mocy 20 kW, która posiada układ wody wynoszący 240 l, powinieneś/aś wybrać bufor o pojemności co najmniej 160 l w przypadku, gdy montowana jest instalacja z grzejnikami. Przy czym, należy zaznaczyć, że jest to wartość minimalna, często zaleca się wybranie większego bufora, aby wydłużyć cykl pracy pompy, zmniejszając tym samym jej ilość załączeń. Jeśli nie masz pewności, czy Twoje obliczenia są prawidłowe, skontaktuj się z nami, a pomożemy ci wybrać pompę ciepła z buforem.

Zbiornik do pompy ciepła a izolacja termiczna

Aby zbiornik do pompy ciepła był rozwiązaniem ekonomicznym, trzeba wybrać model, który posiada jak najniższe straty ciepła (minimalne straty będą występować zawsze). Gdzie szukać takiej informacji? W karcie produktu lub na etykiecie energetycznej. Ponadto, choć bufor ciepła jest zbiornikiem o wysokim stopniu izolacji, warto zwrócić uwagę na to, jak wygląda izolacja rur, które łączą go z instalacją.

Podsumowanie

Bufor do pompy ciepła zwiększa żywotność, trwałość instalacji, dlatego jest rozwiązaniem, które rekomendowane jest w większości przypadków. Oprócz tego stanowi magazyn ciepła, zbiornik akumulacyjny oraz może współuczestniczyć w podgrzewaniu wody użytkowej.

To, co jest najważniejsze podczas wyboru bufora ciepła, to określenie jego podstawowych funkcji i wybranie rodzaju zbiornika. Gdy zostanie to już ustalone, należy obliczyć pojemność bufora na podstawie mocy pompy ciepła oraz dodatkowego urządzenia grzewczego, jeśli takowe będzie wpięte do zbiornika. Z tych powodów to urządzenie nigdy nie powinno być wybierane jako pierwsze.

Jako że pojemność urządzenia wpływa na jego gabaryty, podczas projektowania systemu grzewczego warto uwzględnić wielkość kotłowni, a także tak pragmatyczne kwestie, jak szerokość przejść, przez które wnoszony będzie zbiornik. Ostatnim czynnikiem, który dobrze wziąć pod uwagę jest stopień izolacji nie tyle samego bufora, co rur łączących go z instalacją oraz niewykorzystanych króćców.