Nieszablonowe rozwiązanie z kominkiem

Żeby uniknąć zbędnych inwestycji i przewymiarowania instalacji, wybór źródła ciepła powinien zostać dokładnie przemyślany.

Coraz częściej stosuje się rozwiązania z dwoma urządzeniami – jedno pracuje stale, zapewniając ciepło do pewnego poziomu, i jego eksploatacja jest tania, a drugie, szczytowe, włączane jest wtedy, gdy temperatura spadnie poniżej określonej wartości.

Kominek z płaszczem wodnym może stanowić zarówno podstawowe źródło zasilania instalacji ogrzewania, jak i szczytowe.

Kocioł z kominkiem

W domach jednorodzinnych popularnym rozwiązaniem są kotły gazowe. Biorąc pod uwagę ceny gazu, jest to wciąż jedno z najbardziej efektywnych źródeł ciepła. Dołączając jednak do instalacji dodatkowe urządzenie produkujące ciepło, można uzyskać duże korzyści ekonomiczne.

Ciekawym rozwiązaniem jest praca kotła ze wspomaganiem kominka z płaszczem wodnym. Wymaga to wykonania dodatkowej instalacji wraz z odpowiednim osprzętem, ponieważ kominek pracuje w układzie otwartym, a kocioł zamkniętym i konieczne jest zastosowanie dodatkowego wymiennika ciepła.

Zmagazynowanie ciepła wytworzonego przez kominek, by wykorzystać je później, jest możliwe przy dołączeniu zbiornika buforowego. Schemat przykładowej instalacji pokazano na rys. 1 [1]. Układ odprowadzania spalin musi być w tym rozwiązaniu osobny dla każdego ze źródeł. Dobrze zaprojektowana instalacja pozwoli w okresach przejściowych i przy niewielkim mrozie ogrzewać dom kominkiem, a gdy temperatura znacznie spadnie, wykorzystać kocioł.

Kominek z pompą ciepła

Innym rozwiązaniem, zarazem ekologicznym i oszczędnym w eksploatacji, jest zastosowanie współpracującej z kominkiem pompy ciepła. Przed podjęciem decyzji o inwestycji należy przeanalizować różne warianty współpracy tych dwóch źródeł.

Pierwszą możliwością jest zastosowanie do ogrzewania podstawowego pompy z wymiennikiem gruntowym typu solanka/woda lub pompy typu powietrze/woda. Kominek pełni wtedy funkcję źródła szczytowego, uruchamianego w przypadku, gdy temperatura spadnie do poziomu, w którym pompa staje się mniej wydajna.

Nadmiar ciepła wyprodukowanego zarówno przez kominek, jak i pompę ciepła można magazynować we wspólnym zbiorniku buforowym i może być ono wykorzystane na potrzeby c.w.u. Większy komfort daje kierowanie ciepła na potrzeby c.w.u. bezpośrednio z węzła wymiennikowego, skraca to czas oczekiwania na ciepłą wodę.

Kominek rozwiązuje również problem okresowego przegrzewania wody w zbiorniku c.w.u. dla ochrony przed bakteriami Legionella. Należy pamiętać, że pompa ciepła pracuje na niskich parametrach wody w instalacji, a kominek na wysokich, co należy uwzględnić szczególnie w przypadku instalacji ogrzewania płaszczyznowego i wyposażyć ją w rozdzielacz lub zawór trójdrogowy oraz by-pass.

Innym rozwiązaniem, które ze względu na klimat w niektórych regionach Polski oraz koszty jest rzadziej rekomendowane, to zastosowanie pompy ciepła typu powietrze/powietrze do ogrzewania podstawowego, a kominka jako źródła szczytowego.

Wykonuje się wtedy dwie instalacje – wodną dla kominka i powietrzną dla pompy ciepła. W tym wariancie powietrze ogrzewa pomieszczenia w zimie, w lecie chłodzi, a za przygotowanie c.w.u. odpowiada kominek. Dla zwiększenia sprawności działania systemu powietrznego warto zainwestować w gruntowy wymiennik ciepła.

Niezbędna automatyka

Żadna instalacja nie będzie poprawnie funkcjonować bez odpowiedniego sterowania. Redukcja kosztów ogrzewania przy zastosowaniu kominka możliwa jest tylko przy optymalnym doborze wkładu z płaszczem wodnym.

Kominek, pełniąc funkcję ogrzewania podstawowego, powinien mieć dobraną moc przy uwzględnieniu jego ekonomicznej eksploatacji i komfortu obsługi, np. do temp. zewnętrznej –10°C, gdyż w niższej wymagałby zbyt częstego dostarczania paliwa, np. co 2–3 godziny. Także pompy ciepła warto dobierać, kierując się ekonomią ich eksploatacji, i dodać im źródło szczytowe o adekwatnej mocy (w zależności od tego, czy są to pompy gruntowe, czy powietrzne).

Warto też zwrócić uwagę na sposób dostarczania powietrza do komory spalania w kominkach. Stosuje się w nich głównie dwa rozwiązania: pierwsze wykorzystuje wentylator dobierany wraz ze sterownikiem, drugim sposobem jest zastosowanie przepustnic powietrza kontrolowanych przez układ automatyki. Instalacja powinna być wyposażona w czujniki temperatury wody w płaszczu i na górze oraz przy dnie zasobnika c.w.u.

Producenci oferują również regulatory zabezpieczające przed przegrzaniem oraz zamarznięciem wody w instalacji. W razie zastosowania w systemie dwóch źródeł ciepła w momencie, gdy temperatura wody na zasileniu z kominka spadnie poniżej określonej wartości, załączy się wspierające źródło ciepła.

Można też zastosować regulację pogodową – gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej określonej wartości, uruchomione zostanie szczytowe źródło ciepła. Dodatkowo należy zapewnić sterowanie pompami obiegowymi dla c.o., a także ładującymi zasobnik na potrzeby c.w.u. Bezpieczeństwo pracy automatyki w razie awarii zasilania zapewni UPS.

Podsumowanie

Przed ostatecznym podjęciem decyzji o zakupie kominka z płaszczem wodnym należy jednoznacznie określić, jaką ma on pełnić funkcję: głównego czy szczytowego źródła ciepła, a może jedynie urządzenia dekoracyjnego, emitującego ciepło w budynku tylko w niewielkim stopniu. Żeby utrzymać ciepło, należy zapewnić stałe dostawy paliwa do kominka.

Najdogodniejszym zatem, a zarazem najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest połączenie kominka z innym źródłem ciepła, którego wybór powinien być oparty na możliwościach logistycznych, np. dostępności gazu sieciowego.

Kominek z płaszczem wodnym jest ciekawym rozwiązaniem dla instalacji hybrydowych, ponieważ kotły kondensacyjne czy pompy ciepła są przeznaczone głównie do systemów niskotemperaturowych, np. podłogówki. Dobrze zatem dysponować drugim źródłem ciepła do wydajnego ogrzewania konwekcyjnego.

Literatura

1. www.itap.pl.
2. Ślęzak P., Pompa ciepła z kominkiem i klimatyzacją. Analiza instalacji, „Rynek Instalacyjny” nr 10/2012.
3. www.kratki.pl.
4. www.makroterm.pl.