Budownictwo jednorodzinne – przygotowanie inwestycji pod pompę ciepła. Chcę pompę!

W kolejnym artykule o pompach ciepła chciałbym przybliżyć kilka podstawowych elementów dotyczących nie tyle samego montażu, doboru czy projektu instalacji pompy ciepła, lecz samego przygotowania się do takiej inwestycji.

Z uwagi na znaczne zróżnicowanie specyfiki instalacji w budownictwie komercyjnym i przemysłowym, które zawsze wymagają indywidualnego podejścia, chciałbym się dziś skoncentrować na czynnościach, jakie należy rozpatrzyć i ewentualnie wykonać w domu jednorodzinnym, aby montaż pompy ciepła niemal na każdym etapie budowy był możliwy, czyli co należy zrobić, żeby się dało i było bezboleśnie.

Stosunkowo często spotykam się z inwestorami, którzy chcieliby posiadać pompę ciepła i przygotować się do jej montażu, mimo iż ostatecznie wybiorą rozwiązanie alternatywne, np. kocioł na paliwo stałe. Niemniej jednak chcieliby mieć możliwość wrócić do tematu pompy ciepła za kilka lat i pojawia się pytanie, co należy przygotować, aby było to możliwe? Na te pytania postaram się odpowiedzieć w poniższym artykule.

Instalacja wewnętrzna

Niezależnie od modelu i rodzaju pompy ciepła, jaką klient ostatecznie wybierze, należy każdorazowo odpowiednio wykonać instalacje wewnętrzne budynku. Chodzi tu głównie o instalację ogrzewania. Najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie niskotemperaturowego ogrzewania podłogowego w całym budynku. Temperatura zasilania takiego systemu nie powinna przekraczać maksymalnie 35°C. Jeżeli ze względu na wymagania inwestora lub warunki techniczne konieczne jest, aby w niektórych pomieszczeniach zostało zastosowane ogrzewanie grzejnikowe, to należy dobrać grzejniki w taki sposób, aby ich temperatura zasilania była jak najniższa. Dobrym rozwiązaniem w takich przypadkach jest zastosowanie niskotemperaturowych klimakonwektorów wentylatorowych, które mogą w sposób efektywny pracować na podobnym poziomie temperatury jak podłogówka. Jeżeli zaniedbamy temat niskotemperaturowego ogrzewania, to przy późniejszym montażu pompa ciepła nie będzie pracować w sposób możliwie najefektywniejszy, gdyż wzrost temperatury zasilania już o 1°C powoduje spadek wydajności o około 2,5%. Kolejnym elementem związanym z instalacjami wewnętrznymi jest możliwość wykorzystania funkcji chłodzenia całego budynku przy pomocy pompy ciepła. Z uwagi na specyfikę zastosowania pompy ciepła w układzie chłodzenia najbardziej popularne są dwa sposoby dystrybucji chłodu. Pierwszym z nich jest wykorzystanie instalacji ogrzewania podłogowego – tzw. chłodzenie ciche, drugim rozwiązaniem jest zastosowanie klimakonwektorów – chłodzenie dynamiczne. Zarówno przy pierwszym rozwiązaniu, jak i drugim należy zapewnić, aby wszystkie rurociągi służące do dystrybucji chłodu były zaizolowane izolacją chłodniczą, paroszczelną. W przypadku braku takiej izolacji w trybie chłodzenia na rurociągu może się gromadzić kondensat. Przy ogrzewaniu podłogowym ważnym aspektem jest kontrolowanie temperatury czynnika na zasilaniu układu i niedopuszczenie do osiągnięcia przez niego punktu rosy. Aby to zagwarantować, należy przewidzieć w budynku odpowiednie okablowanie umożliwiające podłączenie czujników temperatury i wilgotności w pomieszczeniach referencyjnych i punktach najbardziej newralgicznych. Przy instalacji klimakonwektorów musimy pamiętać, iż każda jednostka będzie posiadać odpływ kondensatu, który należy podłączyć do instalacji zbiorczej i odprowadzić na zewnątrz budynku. W przypadku nieprzewidzenia odpływu skroplin, montaż lub eksploatacja klimakonwektorów w późniejszym terminie w trybie chłodzenia może okazać się niemożliwa lub konieczne będzie np. kucie ścian, co w nowo wybudowanym obiekcie jest niemile widziane.

Na koniec przygotowań „w budynku” chciałbym zwrócić uwagę na fakt, iż niemal każda pompa ciepła posiada możliwość pracy według krzywej grzewczej zależnej od temperatury zewnętrznej. Aby było to możliwe, potrzebny będzie czujnik temperatury zewnętrznej, umieszczony oczywiście na zewnątrz budynku, na ścianie północnej. Konieczne jest więc umieszczenie odpowiedniego przewodu elektrycznego do jego podłączenia. Jeżeli już jesteśmy przy podłączeniach elektrycznych, to należy pamiętać również, iż sama pompa ciepła jest urządzeniem napędzanym energią elektryczną, a nadto być może będzie dodatkowo wyposażona w grzałki elektryczne. To obciążenie elektryczne należy wziąć pod uwagę podczas określania warunków przyłącza energetycznego budynku (moc przyłączeniowa, zabezpieczenia i przewody zasilające). Ostatnim już elementem w budynku, na który chciałbym zwrócić uwagę, jest miejsce. Przy instalacji pompy ciepła może się okazać, iż będziemy potrzebowali miejsca na samą pompę ciepła, ale w zależności od wymagań i zastosowanego rozwiązania należy zabezpieczyć miejsce w kotłowni na zbiornik buforowy, zasobnik c.w.u. oraz osprzęt hydrauliczny.

Na zewnątrz

Rozpatrując już konkretne rozwiązania, skupmy się najpierw na pompach ciepła typu solanka/woda. Przy tego typu urządzeniach obowiązkowo musimy pomyśleć o kolektorze gruntowym. W zależności od wielkości dostępnego terenu dwie najbardziej popularne opcje to kolektor płaski i pionowy tzw. odwierty. W przypadku, gdy działka jest niewielka lub gdy nie chcemy niszczyć zagospodarowanego już terenu, zalecanym rozwiązaniem będzie układ odwiertów pionowych. Decydując się na tę opcję, należy najpierw zadbać o przygotowanie projektu robót geologicznych, a na obszarach górniczych dodatkowo planu ruchu górniczego, które muszą zostać zgłoszone staroście przed rozpoczęciem właściwych prac wiertniczych. Kiedy wybieramy kolektor płaski, musimy odpowiednio rozplanować poszczególne sekcje oraz studnię zbiorczą. Już na etapie wykonywania ław fundamentowych warto wykonać przepusty dla dolnego źródła. Można je wykonać tuż pod ławą fundamentową, przez co zaoszczędzimy wiercenia czy kłucia w wykonanych już ścianach, a nadto będą one zupełnie niewidoczne. W zależności od zapotrzebowania na ciepło obiektu, co ma bezpośredni wpływ na moc pompy ciepła i wielkości dolnego źródła ciepła, przepusty należy wykonać z rur o odpowiedniej średnicy. Rury przesyłowe będą najczęściej miały większą średnicę niż średnice rur w poszczególnych sekcjach kolektora. Przykładowy przepust dla domu jednorodzinnego o zapotrzebowaniu na ciepło np. 10 kW, będzie się składał z dwóch rur PE 100 o średnicy 50 mm, zaizolowanych izolacją paroszczelną i dodatkowo osobno umieszczonych w rurach osłonowych o średnicy 110 mm. Na zewnątrz wystarczy, że rury wyprowadzimy 2 m poza obrys budynku, a w budynku wprowadzamy je do kotłowni w miejscu, gdzie planujemy ustawienie pompy ciepła. Należy pamiętać o szczelnym zamknięciu zakończeń rur w celu zabezpieczenia ich przed zanieczyszczeniami.

Z powietrza

Przy pompach ciepła typu powietrze/woda zakres zewnętrznych prac przygotowawczych będzie uzależniony od technologii, jaką wybierzemy (monoblok czy split). Każdorazowo będziemy musieli przewidzieć zasilanie elektryczne do jednostki zewnętrznej i w zależności od konkretnego rozwiązania może to być 400 V lub 230 V. Dodatkowo konieczna będzie komunikacja pomiędzy jednostką zewnętrzną a wewnętrznym sterowaniem, czyli dodatkowy przewód lub przewody elektryczne. Jeżeli nie jesteśmy w stanie określić tych wymagań na danym etapie budowy, warto zastosować rurę osłonową z tzw. pilotem, przez którą w późniejszym czasie będziemy mogli przeprowadzić wymagane przewody elektryczne.

Również każdorazowo przy pompach powietrznych musimy pamiętać o odprowadzeniu kondensatu z jednostki zewnętrznej, który zazwyczaj wykonujemy z rur PCV i podłączamy do studni chłonnej lub kanalizacji poprzez syfon.

Ostatnie elementy, jednak szalenie ważne, to rury, które przekazują wytworzone ciepło w jednostce zewnętrznej do wnętrza budynku. Przy pompach ciepła typu monoblok czynnikiem przesyłowym jest woda, czasami również stosowany roztwór glikolu i wody. W takich przypadkach najczęściej stosowanym rozwiązaniem są rury preizolowane, które możemy umieścić w gruncie już na etapie wykonywania ścian fundamentowych. Dla pomp ciepła typu split, gdzie pomiędzy jednostką zewnętrzną a wnętrzem budynku krąży czynnik chłodniczy, należy zastosować rury miedziane w otulinie, takie jak w instalacjach klimatyzacyjnych. Jeżeli będą one instalowane w gruncie, to należy również zastosować odpowiednie rury osłonowe. Starajmy się zachować w miarę możliwości najkrótsze odległości pomiędzy jednostkami ze względu na straty ciepła oraz opory hydrauliczne.

W przypadku, kiedy przygotowujemy inwestycje pod montaż pompy ciepła, lub nawet, kiedy przekładamy jej realizację w czasie, warto wykonać niezbędne prace montażowe i projektowe w zakresie elementarnych wymagań pompy ciepła, gdyż umożliwi nam to jej bezproblemowy montaż i oszczędzi niepotrzebnych kłopotów oraz przeróbek.

Przemysław Radzikiewicz

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij