Przed nami nieustanne zmiany w technice grzewczej

Jak się Panu udało przekonać tyle na co dzień konkurujących ze sobą firm, żeby współdziałały?

Udało się to dzięki wspólnej pracy wielu osób z grupy roboczej w Euro-Centrum w Katowicach. Właśnie tam zrodził się pomysł opracowania wytycznych dla dolnych źródeł pomp ciepła. W trakcie prac nad nimi stwierdziliśmy, że bez zaangażowania szerszego grona specjalistów i firm z branży, bez nadania naszemu działaniu ram organizacyjnych, wytyczne szybko nie powstaną.

PORT PC to stowarzyszenie od początku otwarte dla wszystkich producentów urządzeń i osób zainteresowanych wspieraniem technologii pomp ciepła w Polsce – każdy może się do tej inicjatywy przyłączyć.

Jakie obraliście cele?

Dzięki analizie doświadczeń innych krajów europejskich mieliśmy świadomość, że rynek nie rozwinie się bez opanowania przez projektantów i instalatorów zagadnień projektowych, poprawnego doboru urządzeń i montażu instalacji.

Pompy ciepła to jedne z najbardziej niezawodnych urządzeń grzewczych – mają najmniejszy współczynnik awarii wśród urządzeń grzewczych, a koszty przeglądów są niewielkie. Jest to jednak technologia bardzo czuła na błędy, zarówno na etapie projektowania, jak i doboru i montażu. Brak jednolitych standardów technicznych jest dużą przeszkodą w stosowaniu tej technologii w Polsce.

Punktem wyjścia była dla nas analiza błędów, zwłaszcza popełnianych przy wykonywaniu gruntowych pionowych wymienników ciepła. Jedna źle zamontowana pompa ciepła sprawia, że w okolicy nikt już nie zechce takiego urządzenia. Oczywiście za błędy nie odpowiada wyłącznie instalator.

Budynek może być na przykład źle zaizolowany, do tego może dojść kilka innych czynników, jak suszenie wylewek i tynków za pomocą instalacji z gruntową pompą ciepła z wymiennikiem pionowym, co może takie dolne źródło przeciążyć, a nawet zniszczyć.

Kierowała też nami obawa, że zbyt duże wsparcie dla nowych technologii bez dbałości o jakość wykonywanych instalacji może spowodować regres, a nie wzrost tego rynku. Przykładem mogą być dopłaty do kolektorów słonecznych, za którymi nie idzie odpowiednia kontrola, przez co powstaje dużo instalacji, ale o niskiej jakości.

Nasze wytyczne mają się stać podstawą do zawierania umów cywilnych między inwestorem a wykonawcą. W założeniu ma to działać w obie strony – gdy wykonawca zrobi coś niezgodnie ze standardem, klient będzie w stanie to wychwycić, a jeśli klient będzie użytkował budynek niezgodnie z wytycznymi, instalator zdobędzie argumenty do obrony przed nieuzasadnionymi zarzutami.

Czy wytyczne będą dotyczyć tylko instalacji z dolnym źródłem w gruncie?

W przypadku powietrznych pomp ciepła problemem jest hałas tych urządzeń – kolejne wytyczne opracowujemy właśnie na ten temat, przygotowujemy też wytyczne dotyczące szacowania współczynnika efektywności.

Kiedy te standardy będą gotowe?

Wytyczne dla dolnych źródeł są już przygotowane, trwają jeszcze ostateczne konsultacje i korekty, więc za 2–3 miesiące powinny się ukazać. Uporządkują one między innymi kwestię wypełniania odwiertów pionowych wymienników ciepła. Niestosowanie tych wypełnień to naszym zdaniem duży błąd, gwarantują one bowiem dobre przewodzenie ciepła oraz bezpieczeństwo dla warstw wodonośnych, chronią także sam przewód wymiennika.

Według naszych szacunków odwiertów z wypełnieniem jest obecnie w Polsce około 25%, a jeszcze 2 lata temu było to jedynie 2–5%, podczas gdy w Niemczech – 100%. Dla inwestora wiąże się to z większym o ok. 10% kosztem wymiennika, ale gwarantuje optymalną pracę i całkowitą eliminację ryzyka połączenia warstw wodonośnych.

Mamy nadzieję, że wymóg stosowania wypełnień znajdzie wkrótce odzwierciedlenie również w przepisach. Pozostałe wytyczne PORT PC powinny się pojawić na początku przyszłego roku.

Jak będziemy liczyć SPF dla budowanych instalacji?

To rozległy temat. Norma PN-EN 14825 z 2012 r. ma służyć głównie oznakowaniu urządzeń, jednak metodyka w niej zawarta jest tak skomplikowana, że trudno ją przełożyć np. na stronę internetową czy program komputerowy, za pomocą którego instalator mógłby szybko wyliczyć współczynnik efektywności.

Naszym zdaniem w warunkach polskich lepsza będzie metoda oparta na niemieckich wytycznych VDI 4650. Jest ona może mniej dokładna, ale prostsza i zarazem wiarygodna.

Metoda ta może być naszym zdaniem wykorzystywana do obliczania współczynnika efektywności przy ubieganiu się o dofinansowanie, wkrótce opublikujemy ją i będziemy upowszechniać. Liczymy, że w jej adaptacji do warunków polskich pomoże nam m.in. p. Marek Miara z Instytutu Fraunhofera z Freiburga. Wstępna analiza warunków klimatycznych dla Niemiec i Polski wskazuje, że nie ma między naszymi krajami zasadniczych różnic.

Planujemy też stworzenie strony internetowej z kalkulatorem, dzięki któremu każdy będzie mógł sam wprowadzić dane instalacji, wybrać pompę i obliczyć współczynnik SPF.

A co oznacza dla rynku pomp ciepła niedawna decyzja Komisji Europejskiej w sprawie SPF?

Ma ona istotne znaczenie dla statystyki OZE krajów członkowskich UE. Za pomocą ­tego wskaźnika mogą oni wyliczyć ilość energii odnawialnej wytwarzanej przez pompy ciepła w swoich krajach.

Warto podkreślić, że zgodnie z decyzją komisji pompa ciepła o mocy 10 kW typu powietrze/woda czerpiąca ciepło z powietrza zewnętrznego dostarcza ok. 10 tys. kWh rocznie, a pompa ciepła typu solanka/woda czerpiąca ciepło z gruntu daje ponad 17 tys. kWh energii odnawialnej. Energia ta wchodzi do krajowego bilansu energii odnawialnej, jaki powinien osiągnąć nasz kraj zgodnie z przyjętymi zobowiązaniami.

W przypadku fotowoltaiki odpowiednik 17 tys. kWh rocznie wymagałby budowy instalacji o powierzchni ok. 170 m², z kolei kolektory słoneczne potrzebowałyby ok. 50 m² powierzchni brutto. Decyzja KE zamyka dyskusję, czy pompy ciepła to urządzenia dostarczające energię odnawialną, i wyraźnie promuje ich zastosowanie.

Czyli Polska, chcąc spełnić przyjęte zobowiązania co do poziomu produkcji energii ze źródeł odnawialnych, powinna zacząć promować też pompy ciepła?

Zilustruję to na przykładzie. Mamy w Polsce program dofinansowania kolektorów słonecznych – plan dla 100 tys. domów. Tę samą ilość energii odnawialnej wchodzącej do ogólnego bilansu możemy uzyskać za pomocą instalacji z pompami ciepła zamontowanymi w 12 tys. domów.

Poprzez odpowiedni poziom dofinansowania można by wesprzeć również pompy ciepła dla ok. 60–100 tys. domów. Pompy ciepła dają szansę wypełnienia naszych zobowiązań dotyczących udziału energii odnawialnej w całości zużywanej energii, szansę do tej pory praktycznie pomijaną przez decydentów.

Osobiście jestem pod wrażeniem działań Komisji Europejskiej w zakresie energooszczędności, jej regulacje są bardzo spójne i przemyślane. Narzucanie pewnych standardów jest konieczne, gdyż na bezpieczeństwie energetycznym zyskują wszyscy – inwestor, instalator i samo państwo. Np. milion pomp obiegowych w klasie energetycznej A zastosowanych w układach c.o. to znacząca redukcja zużycia energii w skali kraju. To oszczędność odpowiadająca produkcji rocznej energii z 10 000 m2 paneli fotowoltaicznych.

Co ciekawe, duża część klientów, instalatorów nie była zainteresowana zakupem pomp obiegowych klasy energetycznej A, mimo że okres zwrotu był naprawdę krótki i sięgał 2 lat. My tego jeszcze nie doceniamy, jednak warto spojrzeć na te wymagania energetyczne z innej, szerszej perspektywy.

PORT PC prognozuje, że w 2020 r. połowa nowych budynków będzie wyposażona w pompy ciepła. Jak do tego dojdzie, skoro obecnie urządzenia te mają pod względem wsparcia rządowego status podobny do zwykłych kotłów węglowych?

Nawet niższy – w wielu miejscach w Polsce oferowane jest wsparcie dla kotłów węglowych. Jednak o stosowaniu pomp ciepła zadecyduje ekonomia. Eksploatacja pomp gruntowych jest o 50% tańsza niż kotłów gazowych, a pomp powietrznych o ok. 20%. Mniejsze koszty eksploatacji to mocny argument, kolejnymi są bezobsługowość, niskie koszty przeglądów i długa żywotność urządzeń.

Ponadto gdy wprowadzony zostanie wymóg udziału energii odnawialnej w bilansie budynku, do wyboru będziemy mieć np. kocioł gazowy z kolektorem słonecznym lub pompę ciepła. W takim układzie różnice w kosztach inwestycyjnych będą mniejsze niż przy porównaniu pompy jedynie z samym kotłem.

Uwzględniając ilość energii odnawialnej uzyskiwanej z kolektora słonecznego i pompy ciepła, widać wyraźnie, co państwo powinno promować. Tym bardziej że, szczególnie na południu kraju, mamy ogromny problem z niską emisją, tak szkodliwą dla zdrowia ludzi. Panuje powszechne przekonanie, że spalanie biomasy jest ekologiczne, a w rzeczywistości nie zawsze tak jest.

Na zmianę nastawienia inwestorów wpłynie ponadto wprowadzenie od 2015 r. klas energetycznych dla urządzeń grzewczych. Klient obecnie nie jest w stanie skutecznie porównać różnych urządzeń – np. kotła o sprawności 107% i pompy ciepła z COP 4,7 przy B0/W35 oraz kotła o sprawności 90%. Klasy energetyczne mają pomóc ocenić urządzenie przed jego wyborem, sprawdziły się w przypadku sprzętu AGD.

Jeśli chodzi o urządzenia grzewcze, klasa A+ lub wyższa będzie oznaczać, że korzystają one z odnawialnych źródeł energii. Uzyskanie klasy A+ dla kotła gazowego będzie możliwe tylko w pakiecie z kolektorem słonecznym, a będzie ona osiągalna już dla pompy ciepła powietrze/woda i zastosowania ogrzewania płaszczyznowego, natomiast pompy gruntowe będą miały klasy A++ i A+++.

Klasyfikacja będzie się odnosić do zużytej energii pierwotnej, np. kocioł kondensacyjny o obecnej efektywności 107% zgodnie z nowymi przepisami będzie miał ok. 90%, uwzględniona zostanie bowiem m.in. energia elektryczna, jaką zużywa.

Dodam, że nadal brakuje nam dobrej kampanii informacyjnej, pokazującej przykłady zastosowania pomp ciepła w innych niż domy jednorodzinne obiektach, np. w szkołach, z pełną analizą kosztów, tak aby inwestor (gmina) mógł się na tych realizacjach wzorować. Będziemy takich przykładów pokazywać coraz więcej.

Ponadto ogromny potencjał mają pompy ciepła o dużych mocach, np. montowane na końcówkach sieci ciepłowniczych w celu dostarczania ciepła poza sezonem grzewczym do przygotowania c.w.u., w przemyśle do wykorzystywania dolnych źródeł o wysokiej temperaturze − nawet 100°C, by móc następnie zasilać układy z temperaturą 150–200°C. W miastach dolne źródła dla pomp znajdziemy nawet w sieciach kanalizacyjnych, a w przemyśle nadal sporo ciepła zrzucane jest prosto do rzek.

Czy nie obawia się Pan, że nastąpi nagły wzrost popytu na pompy ciepła i rozregulowanie rynku?

Zbyt duży przyrost rynku byłby problemem, ale jak na razie rozwija się on harmonijnie. Zainteresowanie pompami ciepła znacząco rosło w Europie w czasie kryzysów paliwowych, gdy drożały olej i gaz. Sprawiało to, że np. na targach we Frankfurcie w 1981 r. pojawiło się kilkuset producentów, jednak później sprzedaż gwałtownie malała. I nie było to spowodowane tylko spadkiem cen energii, ale również błędami w doborze i montażu urządzeń, brakiem standardów, stowarzyszeń i szkoleń. Wywoływało to obawy nie tylko inwestorów, ale i instalatorów – po prostu z braku wiedzy i umiejętności odradzali klientom montowanie tych urządzeń.

Poprawie jakości wykonywanych instalacji OZE służyć mają m.in. programy szkoleń dla instalatorów i certyfikaty – co z nimi?

W Polsce obecnie panuje tendencja do uwalniania zawodów i instalatorzy montujący instalacje OZE prawdopodobnie nie będą musieli się legitymować certyfikatem. Jednak uważam, że warunkiem uzyskania wsparcia dla budowy instalacji z OZE powinien być wymóg wykonania ich przez instalatora certyfikowanego lub mającego autoryzację producenta.

Są firmy, w których „szkolenie” instalatora pomp ciepła trwa przysłowiowe parę minut. Nasze stowarzyszenie przygotowuje pięciodniowe szkolenie w ramach programu EUCERT, kończące się egzaminem i uzyskaniem certyfikatu. Program jest szeroki, ale niezbędny – począwszy od zagadnień ekonomicznych, czyli jak policzyć koszty inwestycji i eksploatacji, przez wiedzę techniczną na temat urządzeń, po praktyczne umiejętności doboru i montażu.

Szkolenia te prowadzone są na podstawie jednolitego europejskiego standardu, który będzie podlegał modyfikacjom w miarę zbierania doświadczeń z różnych krajów. Naszym zdaniem wprowadzenie takiego standardu szkoleń pomoże uzyskać wysoką jakość wykonywanych instalacji z pompami ciepła.

Rezygnacja z obowiązkowego certyfikowania instalatorów OZE nakłada na nas zadanie zachęcania inwestorów, by jednak wybierali wykonawców, których umiejętności zostały wiarygodnie poświadczone. Wydawany przez nas certyfikat instalatora Europejskiego Stowarzyszenia Pomp Ciepła (EHPA) będzie potwierdzał, że jego posiadacz dysponuje odpowiednią wiedzą i umiejętnościami, takimi samymi, jakie mają wykwalifikowani specjaliści w innych krajach.

W Euro-Centrum w Katowicach wystartujemy ze stacjonarnymi szkoleniami pięciodniowymi, a później planujemy prowadzić je dwustopniowo – część w ośrodku szkoleniowym, a część w siedzibach producentów, którzy włączą się do tego programu.

Jak zamierza Pan przekonać instalatorów, że warto się u was szkolić?

Powiem wprost – zajmuję się szkoleniami od 18 lat i ten program to jeden z najlepszych, jakie widziałem. Obejmuje wszystkie tematy potrzebne instalatorowi w praktyce. Żaden producent nie jest obecnie w stanie przygotować szkolenia w takim zakresie, nie ma po prostu na to czasu.

Jestem przekonany, że dobrzy instalatorzy mają świadomość, że muszą się cały czas kształcić, by móc pracować w swoim zawodzie. Nawet jeśli ktoś ma doświadczenie i dużą wiedzę – warto ją uporządkować i uaktualnić, a zmienia się sporo.

Jak wielu klientów jest zainteresowanych pompami ciepła?

Z badań wynika, że 40% inwestorów budujących nowe domy chciałoby mieć w nich pompy ciepła. Jednak wielu rezygnuje z tego pomysłu ze względu na brak dofinansowania czy większe koszty niż zwykłego kotła wielopaliwowego. Klientów byłoby więcej, gdyby funkcjonował program wsparcia dla pomp ciepła i można było wiarygodnie porównać różne warianty i przykłady realizacji oraz korzyści eksploatacyjne.

Pokażę to na przykładzie kosztów mojego domu o powierzchni 250 m2 – koszty ogrzewania, przygotowania ciepłej wody i pasywnego chłodzenia latem za pomocą gruntowej pompy ciepła wynoszą rocznie 2700 zł. To o połowę mniej, niż gdybym ogrzewał gazem i używał klimatyzatora.

Dodam jeszcze, że moja pompa ciepła produkuje rocznie 18 tys. kWh energii odnawialnej, którą państwo wlicza do ogółu zużywanej energii. Przez 5 lat to już blisko 90 tys. kWh energii odnawialnej dodanej do bilansu.

Jaka jest Pana wizja systemów ogrzewania i klimatyzacji budynków za 20–40 lat?

Inwestorzy zwracają coraz większą uwagę na koszty eksploatacji. Ogrzewanie, ciepła woda i chłodzenie pochłania blisko 90% całej energii zużywanej w budynkach. Wiele osób już dziś zadaje sobie pytanie, czy nie warto zbudować mniejszego domu, ale lepiej wyposażonego, żeby tej energii zużywał jak najmniej. W domach takich stosowane będą m.in. pompy ciepła.

Technologia ta jest stale rozwijana i w perspektywie kilku lat możemy się spodziewać zasadniczych zmian, nie tylko w pompach sprężarkowych. Przykładem z ostatnich 2–4 lat jest rozwój pomp typu powietrze/woda i zastosowanie w nich np. inwertera i zaworu rozprężnego czy nowych wentylatorów, co sprawiło, że powstała zupełnie nowa generacja tych urządzeń, pracujących w temperaturze –20°C z efektywnością wyższą niż 1,5.

Wyzwaniem dla producentów jest obecnie skonstruowanie urządzenia, które będzie pracować efektywnie w budynkach modernizowanych, z instalacjami c.o. zasilanymi temperaturami powyżej 70°C i zdolnego podgrzewać c.w.u. do wysokich temperatur.

Bardzo obiecująca jest technologia wykorzystania CO2 jako czynnika roboczego i za kilka lat możemy być świadkami kolejnych przewartościowań w technice grzewczej i chłodzenia. Chyba jesteśmy skazani na ciągłe zmiany…

Waldemar Joniec

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!