Wydajność pracy instalacji z gruntowymi pompami ciepła
Gruntowa pompa ciepła
Vaillant
W Polsce brakuje wytycznych i standardów dotyczących wyboru i wykonywania dolnych źródeł dla gruntowych pomp ciepła. Branża korzysta z wytycznych niemieckich, austriackich i szwajcarskich. Duża liczba zmiennych i tym samym ryzyko uzyskania z wymienników gruntowych niedostatecznej ilości energii dla pomp ciepła zmuszają do bardzo starannego projektowania i budowy takich instalacji.
Zobacz także
Gaspol S.A. Układ hybrydowy: pompa ciepła i gaz płynny
Przy wyborze rozwiązań grzewczych wiele osób coraz częściej zwraca uwagę nie tylko na ich efektywność, ale i potencjalny wpływ na środowisko. Najbardziej poszukiwane są technologie zapewniające optymalne...
Przy wyborze rozwiązań grzewczych wiele osób coraz częściej zwraca uwagę nie tylko na ich efektywność, ale i potencjalny wpływ na środowisko. Najbardziej poszukiwane są technologie zapewniające optymalne ciepło, a jednocześnie gwarantujące minimalną lub zerową emisję CO2 czy szkodliwych substancji. Jednym z takich innowacyjnych rozwiązań jest połączenie pompy ciepła z instalacją gazową, które łączy w sobie zalety obu technologii, tworząc elastyczny, efektywny i zrównoważony system ogrzewania.
Barbara Jurek (Specjalista ds. techniczno-handlowych Caleffi Poland), Calefii Poland Sp. z o.o. Co warto wiedzieć o zaworze antyzamarzaniowym z serii 108 marki Caleffi
Wraz ze wzrastającą popularnością pomp ciepła, w tym pomp ciepła typu monoblok, dużym zainteresowaniem cieszy się również zawór antyzamarzaniowy Caleffi z serii 108. Jego zadaniem jest ochrona pompy ciepła...
Wraz ze wzrastającą popularnością pomp ciepła, w tym pomp ciepła typu monoblok, dużym zainteresowaniem cieszy się również zawór antyzamarzaniowy Caleffi z serii 108. Jego zadaniem jest ochrona pompy ciepła typu monoblok przed zamarznięciem w sytuacji wystąpienia awarii zasilania elektrycznego.
FRAPOL Sp. z o.o. Jak zaprojektować wydajny system grzewczy z pompą ciepła Frapol PRIME?
PRIME – monoblokowa pompa ciepła na R290 – powstała w odpowiedzi na potrzeby projektantów, instalatorów i inwestorów, zmieniające się wraz z dynamiką rozwoju europejskiego rynku HVACR. To rozwiązanie perspektywiczne,...
PRIME – monoblokowa pompa ciepła na R290 – powstała w odpowiedzi na potrzeby projektantów, instalatorów i inwestorów, zmieniające się wraz z dynamiką rozwoju europejskiego rynku HVACR. To rozwiązanie perspektywiczne, zgodne z coraz bardziej restrykcyjnym prawem europejskim i energooszczędne. Temperatura zasilania na poziomie ponad 60°C umożliwia stabilną produkcję ciepła technologicznego oraz ciepłej wody użytkowej w różnych warunkach otoczenia, a także współpracę z różnymi instalacjami grzewczymi....
Poniżej zasygnalizowano najczęściej zgłaszane przez polskie firmy instalacyjne problemy związane z projektowaniem instalacji z gruntowymi pompami ciepła, doborem urządzeń, budową oraz eksploatacją.
Wiele z nich to proste błędy, których łatwo uniknąć, ale są też takie sytuacje, na które instalatorzy mają niewielki wpływ. W żadnym ze zgłaszanych przypadków nieprawidłowa praca instalacji nie wynikała z działania samych pomp ciepła, jednak zdarzenia takie są często źródłem krzywdzących opinii o tych urządzeniach.
Wymienniki poziome
W folderach i katalogach firm sprzedających lub montujących pompy ciepła zwykle na początku informowani jesteśmy o tym, jak dużo ciepła można „wycisnąć” z gruntu, a także że poziomy kolektor gruntowy układa się poniżej strefy przemarzania i wykorzystuje on ciepło warstwy o głębokości od 1,2 do 1,5 m. Jest to zatem głębokość znajdująca się bardzo blisko granicy przemarzania, która wynosi od 0,8 m dla I strefy do 1,4 m dla strefy IV.
Jednocześnie w materiałach tych wyczytać można, że ciepło przenikające z głębszych warstw ku górze ma wartość jedynie od ok. 0,05 do 0,1 W/m2 i nie jest uwzględniane jako źródło dla warstwy, w której znajduje się kolektor. Wynika z tego wniosek, że instalacja taka w dużej mierze zależy od tego, jak bardzo uda się słońcu ogrzać tę wierzchnią warstwę ziemi, i obarczona jest ryzykiem zamarznięcia, mniejszym w pierwszej strefie i na wilgotnych gruntach, a większym w III i IV strefie na suchych i lekkich gruntach.
Różnice w potencjale uzyskiwania energii wynoszą nawet 300% pomiędzy gruntami lekkimi i suchymi a ciężkimi i wilgotnymi – takiego też rzędu mogą być różnice w wielkości kolektorów poziomych dla dwóch takich samych obiektów o tym samym zapotrzebowaniu na energię do ogrzewania, ale posadowionych na różnych gruntach.
Na tym tle występuje czasem nieuczciwa konkurencja cenowa nierzetelnych firm instalacyjnych. Otóż w wielu instrukcjach obsługi pomp ciepła znajduje się informacja, jaką wielkość (wydajność) ma mieć dolne źródło ciepła, i wartość ta podawana jest w przedziale od minimalnej do maksymalnej. Zdarzają się firmy za wszelką cenę dążące do zdobycia zamówienia, które by przebić inne oferty, proponują najtańsze dolne źródło, czyli bez uwzględnienia miejscowych warunków gruntowych i płyciej posadowione, tuż na granicy przemarzania.
Argument na ich korzyść jest bardzo przekonujący – o połowę niższa cena wykonania instalacji poparta instrukcją dołączoną do urządzenia. Rzetelny fachowiec nie ma niestety szans konkurować z takimi specami.
Jest też wielu inwestorów, którzy nie chcą ponosić dodatkowych kosztów badania gruntu, jednak opieranie się na analogiach z sąsiedztwa bywa zwodnicze. Warunki gruntowe są bardzo zmienne, można tu chociażby sięgnąć po doświadczenia w wierceniu studni – na jednej działce woda znajduje się na głębokości 2 m, a na sąsiedniej na 5 m. Jeśli istotną rolę w doborze wielkości kolektora poziomego odgrywa położenie wód gruntowych, trzeba się liczyć z ryzykiem obniżenia ich poziomu.
Dlatego warto sprawdzić, czy w pobliżu nie planuje się budowy dużych obiektów, zwłaszcza z zakresu infrastruktury, dla których często wykonywane są odwodnienia. Spowodować to może bowiem nie tylko spadek sprawności instalacji, ale i jej zamrożenie, skutkujące awaryjnym wyłączeniem pompy w sezonie grzewczym nawet na parę tygodni.
Jeśli weźmiemy pod uwagę kolejne ograniczenia, np. fakt, że kolektor nie może sąsiadować z roślinami głęboko ukorzeniającymi się w gruncie i pomiędzy przewodami musi zostać zachowana minimalna odległość, pole manewru staje się coraz mniejsze. Dlatego przy doborze tego rodzaju dolnych źródeł nie można polegać jedynie na intuicji instalatora – konieczne jest zbadanie gruntu. W przeciwnym razie istnieje duże ryzyko, że eksploatacja nie będzie tania, gdyż układ będzie musiał często korzystać ze wspomagania grzałką elektryczną lub innym szczytowym źródłem ciepła dla instalacji c.o.
Kolejnym ważnym zagadnieniem jest sposób przygotowania ciepłej wody. Jeśli zadanie to będzie należeć do pompy ciepła, istnieje ryzyko, że grunt nie zregeneruje się do następnego sezonu grzewczego. Oczywiście można zbudować na tyle dużą (o ile dysponujemy odpowiednią działką) i głęboko posadowioną instalację dolnego źródła, że będzie ona w stanie dostarczyć wymaganą ilość energii. Ale czy to się opłaci?
Dlatego coraz częściej projektanci wolą stosować układy biwalentne – czyli pompa ciepła solanka/woda dla potrzeb c.o. i pompa ciepła powietrze/woda dla potrzeb c.w.u. i/lub kolektory słoneczne.
Nie ma niestety uniwersalnej recepty, gdyż zbyt wiele zmiennych decyduje o ekonomiczności inwestycji i eksploatacji takich układów, począwszy od zapotrzebowania budynku na energię do ogrzewania, przez warunki terenowe i gruntowe, po liczbę osób, dla których trzeba przygotować c.w.u.
Wymienniki pionowe
Ryzyko niedostatecznej regeneracji i ewentualnego zamrożenia dolnego źródła ciepła w postaci sond pionowych jest mniejsze, ale również istnieje. Także w tym wypadku przy doborze dolnego źródła natknąć się można na kilka pułapek. Jedną z nich są różne strefy klimatyczne w Polsce. Dla takich samych budynków i tej samej wydajności dolnego źródła różnie przedstawiać się będą bowiem okresy jego eksploatacji w instalacji w Zielonej Górze i w Białymstoku.
Różnica ta sięgać może nawet 30%. Tym samym źródło może być za mało wydajne, będzie bardziej wyeksploatowane, a na koniec sezonu będzie miało niższą temperaturę i mniej czasu na regenerację. Należy zatem brać pod uwagę nie tylko jednostkową wielkość poboru mocy, ale i czas eksploatacji. Przykładowo według niemieckich wytycznych VDI przy pracy instalacji przez 1800 godzin w roku możemy liczyć na 25 W/m z gruntu suchego, a przy 2400 h/rok już tylko na 20 W/m – konieczne jest zatem zwiększenie dolnego źródła o 20%, czyli zamiast 100 m odwiertów potrzebujemy 120.
Kolejnym zjawiskiem, które warto uwzględnić przy obliczaniu wielkości odwiertu, jest fakt, że sonda praktycznie nie pobiera ciepła z przewodu do głębokości ok. 10 m, a nawet może być schładzana na tym odcinku. Zatem przy odwiercie ok. 30 m efektywna wymiana ma miejsce na odcinku 20 m. Przy pięciu odwiertach po 30 m ryzyko niedoszacowania mocy jest duże.
Im płytsze odwierty i większa ich liczba, tym ryzyko większe. Wynika to z tego, że na głębokości od ok. 15 do 30 m temperatura gruntu jest stabilna i wynosi 10°C, wzrastając co 100 m o 3 stopnie. Zatem solanka płynąca z głębokości 30 m trafia od głębokości ok. 10 m do strefy o niższej temperaturze. Właśnie z tego powodu wiele firm nie podejmuje się wykonywania instalacji dla odwiertów do 30 m, mimo że są one tańsze.
Kolejne ważne zjawisko to rozpiętość mocy możliwej do uzyskania z 1 mb. odwiertu. Waha się ona od 20 W/m dla gruntów suchych i lekkich, przez 40 W/m dla gruntów ciężkich i wilgotnych, po 60–65 W/m dla masywnych skał, jak np. wapień, piaskowiec lub granit. Wynika z tego wniosek, że przyjmowanie uzyskania mocy 50 W/m, jak sugerują niektóre materiały informacyjne dotyczące pomp ciepła, jest bardzo ryzykowne i grozi kosztownymi skutkami – aż po zamrożenie dolnego źródła ciepła i jego zniszczenie.
Między innymi dlatego niektóre firmy informują, że wykonują tylko instalacje bez grzałek dogrzewających, co ma być gwarancją rzetelnego dobrania przez nie dolnego źródła ciepła i jego wykonania, a inwestor nie zostanie z układem generującym takie koszty eksploatacji jak zwykłe ogrzewanie elektryczne.
Jeśli weźmiemy pod uwagę kolejne ograniczenia, np. fakt, że kolektor nie może sąsiadować z roślinami głęboko ukorzeniającymi się w gruncie i pomiędzy przewodami musi zostać zachowana minimalna odległość, pole manewru staje się coraz mniejsze. Dlatego przy doborze tego rodzaju dolnych źródeł nie można polegać jedynie na intuicji instalatora – konieczne jest zbadanie gruntu. W przeciwnym razie istnieje duże ryzyko, że eksploatacja nie będzie tania, gdyż układ będzie musiał często korzystać ze wspomagania grzałką elektryczną lub innym szczytowym źródłem ciepła dla instalacji c.o.
Kolejnym ważnym zagadnieniem jest sposób przygotowania ciepłej wody. Jeśli zadanie to będzie należeć do pompy ciepła, istnieje ryzyko, że grunt nie zregeneruje się do następnego sezonu grzewczego. Oczywiście można zbudować na tyle dużą (o ile dysponujemy odpowiednią działką) i głęboko posadowioną instalację dolnego źródła, że będzie ona w stanie dostarczyć wymaganą ilość energii. Ale czy to się opłaci?
Dlatego coraz częściej projektanci wolą stosować układy biwalentne – czyli pompa ciepła solanka/woda dla potrzeb c.o. i pompa ciepła powietrze/woda dla potrzeb c.w.u. i/lub kolektory słoneczne.
Nie ma niestety uniwersalnej recepty, gdyż zbyt wiele zmiennych decyduje o ekonomiczności inwestycji i eksploatacji takich układów, począwszy od zapotrzebowania budynku na energię do ogrzewania, przez warunki terenowe i gruntowe, po liczbę osób, dla których trzeba przygotować c.w.u.
Wymienniki pionowe
Ryzyko niedostatecznej regeneracji i ewentualnego zamrożenia dolnego źródła ciepła w postaci sond pionowych jest mniejsze, ale również istnieje. Także w tym wypadku przy doborze dolnego źródła natknąć się można na kilka pułapek. Jedną z nich są różne strefy klimatyczne w Polsce. Dla takich samych budynków i tej samej wydajności dolnego źródła różnie przedstawiać się będą bowiem okresy jego eksploatacji w instalacji w Zielonej Górze i w Białymstoku.
Różnica ta sięgać może nawet 30%. Tym samym źródło może być za mało wydajne, będzie bardziej wyeksploatowane, a na koniec sezonu będzie miało niższą temperaturę i mniej czasu na regenerację. Należy zatem brać pod uwagę nie tylko jednostkową wielkość poboru mocy, ale i czas eksploatacji. Przykładowo według niemieckich wytycznych VDI przy pracy instalacji przez 1800 godzin w roku możemy liczyć na 25 W/m z gruntu suchego, a przy 2400 h/rok już tylko na 20 W/m – konieczne jest zatem zwiększenie dolnego źródła o 20%, czyli zamiast 100 m odwiertów potrzebujemy 120.
Kolejnym zjawiskiem, które warto uwzględnić przy obliczaniu wielkości odwiertu, jest fakt, że sonda praktycznie nie pobiera ciepła z przewodu do głębokości ok. 10 m, a nawet może być schładzana na tym odcinku. Zatem przy odwiercie ok. 30 m efektywna wymiana ma miejsce na odcinku 20 m. Przy pięciu odwiertach po 30 m ryzyko niedoszacowania mocy jest duże.
Im płytsze odwierty i większa ich liczba, tym ryzyko większe. Wynika to z tego, że na głębokości od ok. 15 do 30 m temperatura gruntu jest stabilna i wynosi 10°C, wzrastając co 100 m o 3 stopnie. Zatem solanka płynąca z głębokości 30 m trafia od głębokości ok. 10 m do strefy o niższej temperaturze. Właśnie z tego powodu wiele firm nie podejmuje się wykonywania instalacji dla odwiertów do 30 m, mimo że są one tańsze.
Kolejne ważne zjawisko to rozpiętość mocy możliwej do uzyskania z 1 mb. odwiertu. Waha się ona od 20 W/m dla gruntów suchych i lekkich, przez 40 W/m dla gruntów ciężkich i wilgotnych, po 60–65 W/m dla masywnych skał, jak np. wapień, piaskowiec lub granit. Wynika z tego wniosek, że przyjmowanie uzyskania mocy 50 W/m, jak sugerują niektóre materiały informacyjne dotyczące pomp ciepła, jest bardzo ryzykowne i grozi kosztownymi skutkami – aż po zamrożenie dolnego źródła ciepła i jego zniszczenie.
Między innymi dlatego niektóre firmy informują, że wykonują tylko instalacje bez grzałek dogrzewających, co ma być gwarancją rzetelnego dobrania przez nie dolnego źródła ciepła i jego wykonania, a inwestor nie zostanie z układem generującym takie koszty eksploatacji jak zwykłe ogrzewanie elektryczne.
Odwierty do głębokości maksymalnej ok. 50 m są tańsze, gdyż można je wykonać przy pomocy łatwo dostępnego i już zamortyzowanego sprzętu. Głębsze odwierty wymagają zastosowania lepszego sprzętu i są droższe o ok. 25%. Ponadto odwierty do 30 m nie wymagają opracowania projektu prac geologicznych i opisania struktury geologicznej, a tym samym ponoszenia dodatkowych kosztów. Ile odwiertów rzeczywiście wykonywanych jest zgodnie z dokumentacją do 30 m – ta wiedza jest głęboko zakopana.
Firmy instalatorskie sygnalizowały też problemy wynikające z nieprawidłowo wykonanych wypełnień przestrzeni między przewodem wymiennika a gruntem – warto stosować służące do tego specjalne mieszanki.
Wiele firm staje przed dylematem, jak nie ulec presji inwestora, który chce mieć na papierze odwierty płytkie, bez ubiegania się o zezwolenia i tańsze, zamiast droższych i wymagających zezwoleń. W sposobie radzenia sobie z takimi sytuacjami tkwi sekret powodzenia i dobrej opinii wielu firm funkcjonujących na naszym rynku.
Eksploatacja
Zdarzają się użytkownicy, którzy postrzegają instalacje z pompami ciepła poprzez analogię do tradycyjnych rozwiązań, w których by uzyskać większą moc, wystarczy wymienić urządzenie na takie o większej mocy lub dodać więcej paliwa. Wielu zapomina, że gruntowego źródła ciepła nie da się „podkręcić” i nie przybędzie mu mocy, a wręcz stale jej ubywa i odnawia się ona dość długo – trwa to tygodnie, a nawet miesiące.
Doświadczone firmy po uruchomieniu pompy ciepła zalecają stałe monitorowanie temperatur dolnego źródła i informowanie o ich ewentualnym szybkim spadku. Może to być ważny sygnał ostrzegawczy, który umożliwi uniknięcie poważniejszych problemów.
Wiele firm stara się też zabezpieczyć przed nieodpowiedzialnymi zachowaniami użytkowników za pomocą instrukcji i umów, które zawierają nie tylko oczekiwania inwestora, ale też ograniczenia w korzystaniu z instalacji, w tym ryzyka wynikające z nadmiernego zużycia energii przez pompę ciepła.
Jednak na niektóre zachowania użytkowników instalator nie ma praktycznie żadnego wpływu, a mogą być one przyczyną takiego obniżenia temperatury w dolnym źródle, które doprowadzi do awaryjnego wyłączenia się pompy ciepła, a nawet uszkodzenia przewodów z solanką w przypadku zamarznięcia gruntu wokół nich.
Pierwszy i drugi sezon grzewczy w nowych budynkach z gruntowymi pompami ciepła mogą być groźne dla instalacji, a zwłaszcza sond pionowych. Nowe budynki są niedosuszone, mieszkańcy nastawiają wyższe temperatury, niż zakładano w projekcie, np. 23 zamiast 20°C, otwierają okna itp. Co więcej zdarza się, że pełna moc ogrzewania podłogowego wykorzystywana jest do wygrzania wylewek i osuszania budynku w sierpniu lub wrześniu.
W takich przypadkach istnieją nikłe szanse, że instalacja dotrwa bez problemów do końca sezonu grzewczego. Nawet jeśli wydajność gruntowego dolnego źródła ciepła zostanie dobrana z naddatkiem mocy, i tak nie jest ona niewyczerpana, jak w przypadku pomp ciepła typu powietrze/woda.
Odwierty do głębokości maksymalnej ok. 50 m są tańsze, gdyż można je wykonać przy pomocy łatwo dostępnego i już zamortyzowanego sprzętu. Głębsze odwierty wymagają zastosowania lepszego sprzętu i są droższe o ok. 25%. Ponadto odwierty do 30 m nie wymagają opracowania projektu prac geologicznych i opisania struktury geologicznej, a tym samym ponoszenia dodatkowych kosztów. Ile odwiertów rzeczywiście wykonywanych jest zgodnie z dokumentacją do 30 m – ta wiedza jest głęboko zakopana.
Firmy instalatorskie sygnalizowały też problemy wynikające z nieprawidłowo wykonanych wypełnień przestrzeni między przewodem wymiennika a gruntem – warto stosować służące do tego specjalne mieszanki.
Wiele firm staje przed dylematem, jak nie ulec presji inwestora, który chce mieć na papierze odwierty płytkie, bez ubiegania się o zezwolenia i tańsze, zamiast droższych i wymagających zezwoleń. W sposobie radzenia sobie z takimi sytuacjami tkwi sekret powodzenia i dobrej opinii wielu firm funkcjonujących na naszym rynku.
Eksploatacja
Zdarzają się użytkownicy, którzy postrzegają instalacje z pompami ciepła poprzez analogię do tradycyjnych rozwiązań, w których by uzyskać większą moc, wystarczy wymienić urządzenie na takie o większej mocy lub dodać więcej paliwa. Wielu zapomina, że gruntowego źródła ciepła nie da się „podkręcić” i nie przybędzie mu mocy, a wręcz stale jej ubywa i odnawia się ona dość długo – trwa to tygodnie, a nawet miesiące.
Doświadczone firmy po uruchomieniu pompy ciepła zalecają stałe monitorowanie temperatur dolnego źródła i informowanie o ich ewentualnym szybkim spadku. Może to być ważny sygnał ostrzegawczy, który umożliwi uniknięcie poważniejszych problemów.
Wiele firm stara się też zabezpieczyć przed nieodpowiedzialnymi zachowaniami użytkowników za pomocą instrukcji i umów, które zawierają nie tylko oczekiwania inwestora, ale też ograniczenia w korzystaniu z instalacji, w tym ryzyka wynikające z nadmiernego zużycia energii przez pompę ciepła.
Jednak na niektóre zachowania użytkowników instalator nie ma praktycznie żadnego wpływu, a mogą być one przyczyną takiego obniżenia temperatury w dolnym źródle, które doprowadzi do awaryjnego wyłączenia się pompy ciepła, a nawet uszkodzenia przewodów z solanką w przypadku zamarznięcia gruntu wokół nich.
Pierwszy i drugi sezon grzewczy w nowych budynkach z gruntowymi pompami ciepła mogą być groźne dla instalacji, a zwłaszcza sond pionowych. Nowe budynki są niedosuszone, mieszkańcy nastawiają wyższe temperatury, niż zakładano w projekcie, np. 23 zamiast 20°C, otwierają okna itp. Co więcej zdarza się, że pełna moc ogrzewania podłogowego wykorzystywana jest do wygrzania wylewek i osuszania budynku w sierpniu lub wrześniu.
W takich przypadkach istnieją nikłe szanse, że instalacja dotrwa bez problemów do końca sezonu grzewczego. Nawet jeśli wydajność gruntowego dolnego źródła ciepła zostanie dobrana z naddatkiem mocy, i tak nie jest ona niewyczerpana, jak w przypadku pomp ciepła typu powietrze/woda.
Warto uczulać użytkowników na fakt, że podczas zamarzania woda wokół wymiennika zwiększa swoją objętość i może go zgniatać. Zmrożenie to nie będzie miało miejsca na wybranym odcinku, ale najprawdopodobniej na całej długości sondy pionowej. W efekcie wymiennik za kilkadziesiąt tysięcy złotych, zamiast służyć przynajmniej 50, a nawet 100 lat, uszkadza się już w pierwszym roku eksploatacji. Między innymi z tego powodu niektóre firmy instalacyjne wolą zastosować trwałe przewody z najgęstszego polietylenu, nawet o ciśnieniu nominalnym PN 16, aby zabezpieczyć się przed ryzykiem wynikającym z beztroskiego zachowania użytkowników.
Nawet jeśli nie dojdzie do mechanicznego uszkodzenia przewodu, istnieje ryzyko, że w wyniku zamarzania, a następnie rozmarzania materiału wokół przewodu może powstać szczelina powietrzna, która jest dobrym izolatorem, a nie przewodnikiem, w efekcie czego spadnie wydajność dolnego źródła ciepła. Dlatego wiele firm stara się bardzo starannie kontrolować pierwsze uruchomienie instalacji, szczegółowo szkoli użytkowników i zwraca ich uwagę na specyficzne warunki eksploatacji w trakcie pierwszego sezonu grzewczego.
Kolejnym problemem, który może się pojawić podczas eksploatacji pomp ciepła, są niezgodne z projektem, cieńsze lub niestarannie wykonane izolacje budynku, a tym samym większe jest jego zapotrzebowanie na energię do ogrzewania. Jeśli do tego inwestor zrezygnował np. z centrali z odzyskiem ciepła wentylacyjnego i fakty te nie były brane pod uwagę przy doborze dolnego źródła, bardzo trudno będzie zapewnić komfort w takim budynku za pomocą taniego ogrzewania i konieczne będzie korzystanie z dodatkowego drogiego źródła energii dla instalacji c.o., w praktyce z grzałki elektrycznej.
Występowały też przypadki awaryjnych wyłączeń pomp ciepła po zamrożeniu wymienników poprzedzonym rozbudową budynku, a zwłaszcza podłączeniem do istniejącej instalacji letniego basenu. Logika takiego rozwiązania jest zdaniem użytkowników następująca – skoro pompa nie musi latem ogrzewać domu, to tanią energię można wykorzystać do podgrzania wody w otwartym basenie.
Szkodliwe efekty takiego rozwiązania nie pojawiają się natychmiast. Latem wszystko może być jeszcze w porządku, co tylko utwierdza użytkownika w słuszności jego działania, ale przychodzi październik i pompy nie chcą pracować. Zdarza się również, że basen jest na tyle duży i nieizolowany, a przy tym intensywnie podgrzewany, że instalacja przestaje działać już latem, tym bardziej gdy użytkownik uzna, że skoro nie ma mrozów, grzałki dogrzewające nie muszą być włączone.
W takich wypadkach można się jedynie zastanawiać, jaki instalator zgodził się wykonać taki układ, zamiast rekomendować zastosowanie kolektorów słonecznych do przygotowania c.w.u. i podgrzewania basenu oraz skierowanie wyprodukowanych przez nie nadwyżek energii do regeneracji dolnego źródła ciepła.
Im wyższa temperatura dolnego źródła, tym większa sprawność instalacji z pompą ciepła. Do zwiększenia sprawności instalacji z gruntowymi pompami ciepła i regeneracji gruntu stosuje się m.in. kolektory słoneczne i chłodzenie budynków. Zagadnienie to wymaga już jednak odrębnego omówienia.
Literatura
- Materiały PORT PC – Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła.
- Materiały firm: Fonko, Dimplex, Nateo, Viessmann i Rehau.
- Leszek P., Dobór dolnego źródła dla pomp ciepła, „Rynek Instalacyjny” nr 9/2008.
- Lachman P., Efektywne ogrzewanie. Zamarznięte pionowe wymienniki pompy ciepła – studium osobliwego przypadku, „Magazyn Instalatora” nr 3/2011.
- Gumuła S., Stanisz K., Akumulator wodny jako dolne źródło pompy ciepła, „Rynek Instalacyjny” nr 9/2011.
- VDI 4640 Blatt 2: Thermische Nutzung des Untergrundes – Erdgekoppelte Wärmepumpenanlagen.
- ÖWAV-RB 207 (2. Aufl.): Thermische Nutzung des Grundwassers und des Untergrunds – Heizen und Kühlen, 2009.
- SIA 384-6: Erdwärmesonden, 2009.