Hybrydowa pompa ciepła
Kiedy warto połączyć działanie kilku źródeł ciepła?
Hybrydowa pompa ciepła stanowi ciekawą alternatywę dla osób szukających kompromisu między tradycyjnymi a nowoczesnymi metodami ogrzewania. Jest to bowiem kombinacja konwencjonalnych źródeł ciepła z innowacyjną technologią pomp ciepła. W tym artykule przybliżymy Ci zalety tego systemu ogrzewania oraz wskażemy sytuacje, w których hybrydowa instalacja grzewcza może okazać się najlepszym wyborem.
Co to jest hybrydowa pompa ciepła?
Termin hybrydowa pompa ciepła obejmuje wszystkie systemy grzewcze, które łączą pompę ciepła z innymi źródłami ciepła. Z reguły hybrydowy system grzewczy składa się z dwóch urządzeń grzewczych, które są kontrolowane za pomocą wspólnego systemu sterowania. Istnieją trzy różne rodzaje ogrzewania hybrydowego połączonego z pompą ciepła:
- Ogrzewanie hybrydowe z kotłem gazowym → Łączy pompę ciepłą z kotłem gazowym
- Ogrzewanie hybrydowe z kotłem olejowym → Łączy pompę ciepłą z kotłem olejowym
- Ogrzewanie hybrydowe z kolektorami solarnymi → Łączy pompę ciepłą z kolektorami solarnymi
W sytuacji, gdy dwa źródła ciepła wspólnie pokrywają zapotrzebowanie domu na energię grzewczą, określamy to biwalentnym działaniem systemu grzewczego. Możliwe jest jednak połączenie ze sobą więcej niż dwóch źródeł ciepła. Z technicznego punktu widzenia hybrydowa pompa ciepła jest połączona z drugim źródłem za pośrednictwem zasobnika buforowego, który zbiera ciepło ze wszystkich źródeł. Aby te źródła działały poprawnie i nie przeszkadzały sobie nawzajem, system sterowania musi precyzyjnie je ze sobą koordynować.
Hybrydowa pompa ciepła, pompa ciepła w układzie biwalentnym — systemy biwalentne łączą różnorodne źródła ciepła, są to np. pompy ciepła współpracujące z gazowymi kotłami kondensacyjnymi.
Zalety hybrydowej pompy ciepła i jej praktyczne zastosowanie
W hybrydowych systemach grzewczych zazwyczaj to pompa ciepła pokrywa większość zapotrzebowania na energię. Ma to wiele zalet, gdyż pompa ciepła jest:
znacznie bardziej wydajna,
tańsza w eksploatacji,
bardziej przyjazna dla środowiska niż konwencjonalne systemy grzewcze.
Drugie źródło ciepła służy głównie do pokrycia szczytowego zapotrzebowania na moc cieplną szczególnych sytuacjach. Przykładowo wspomaga działanie pompy ciepła w regionach Polski, gdzie temperatura w zimie spada nawet poniżej -20°C, a w przypadku awarii zapewnia ogrzewanie domu.
Wpływ rodzaju pompy ciepła na jej działanie w systemie hybrydowym
W zależności od rodzaju pompy ciepła istnieją różne wskazania do łączenia jej z innymi technologiami w system hybrydowy.
Pompa ciepła powietrze/woda wykorzystuje powietrze z otoczenia jako źródło ciepła. Zatem zimą, aby wyprodukować taką samą ilość energii cieplnej, pompa musi zużyć więcej prądu. W takim przypadku sensowne może być użycie drugiego źródła ciepłado wspomagania pompy ciepła w tych okresach. Jednak z reguły nawet zwiększone zużycie energii elektrycznej w takiej sytuacji nie uzasadnia kosztów zakupu drugiego urządzenia. System hybrydowy jest odpowiedni jedynie w szczególnych przypadkach lub jeśli stary system grzewczy oparty np. o kocioł gazowy może przynieść nam wymierne oszczędności po zamontowaniu pompy ciepła.
Pompy ciepła solanka/woda (gruntowe) korzystają ze stabilnych temperatur dolnego źródła przez cały rok. W głębszych warstwach zarówno wody gruntowe utrzymują stałą temperaturę, niezależnie od wahań temperatur na powierzchni. W związku z tym, w przypadku dobrze zaprojektowanych pomp ciepła solanka/woda, systemy hybrydowe często nie są konieczne.
Podsumowując: pompy ciepła są niezawodne i łatwe w eksploatowaniu, więc na ogół nie ma potrzeby stosowania dodatkowego źródła ciepła. Jednak drugie urządzenie grzewcze jeszcze bardziej zwiększa ich wydajność. Idealnie nadają się do tego na przykład kolektory solarne.
Wspomaganie pompy ciepła w systemie hybrydowym
Są różne możliwości rozbudowy instalacji hybrydowej z pompą ciepła. Obok wspomnianych już wcześniej kolektorów słonecznych, należy wymienić również ogrzewanie gazowe oraz olejowe.
Kolektory solarne i pompa ciepła
Podstawowa zasada połączenia techniki solarnej i pompy ciepła jest prosta:
Kolektory solarne przekształcają energię słoneczną w ciepło, które następnie ogrzewa budynek. W tym czasie pompa ciepła zużywa mniej energii elektrycznej lub nie zużywa jej wcale. Ta kombinacja jest szczególnie zalecana w okresie letnim i przejściowym.
Połączenie gruntowej pompy ciepła z kolektorami solarnymi sprawia, że potencjał efektywnego wykorzystania energii solarnej rośnie. Latem wytwarzane jest więcej ciepła niż domownicy potrzebują, a nadmiar tej energii jest magazynowany. Dzięki temu wykonawca instalacji grzewczej może zaprojektować mniejszy wymiennik gruntowy i tym samym zaoszczędzić na kosztach.
Największą wadą połączenia kolektorów solarnych z pompą ciepła jest właśnie wysoki koszt inwestycji. Zwiększa się także złożoność takiego ogrzewania, gdyż solarna energia cieplna jest bezpośrednio podłączona do źródła pompy ciepła lub zbiornika buforowego. Z tego powodu prawdopodobieństwo błędu przy instalacji jest większe, co może prowadzić do słabszej wydajności systemu. Dlatego tak ważne jest korzystanie z profesjonalnego doradztwa. Znajdź instalatora pomp ciepła WOLF w swojej okolicy i skorzystaj z pomocy i rady naszych ekspertów.
Ogrzewanie gazowe i pompa ciepła
Kocioł kondensacyjny ma jedną przewagę nad pompami ciepła: może osiągać wyjątkowo wysoką temperaturę zasilania. Ta cecha jest bardzo ważna w przypadku starych i bardzo źle izolowanych budynków. Dlatego połączenie kotła kondensacyjnego z pompą ciepła to dobre rozwiązanie podczas modernizacji budynków. Należy się jednak liczyć z wydatkami nie tylko za utrzymanie instalacji oraz opłaty za usługi kominiarskie, ale również, jeżeli budynek posiada podłączenie do gazu ziemnego, trzeba ponosić stałe opłaty niezależnie od zużycia, a także zmienne koszty w zależności od ilości zużytego gazu. Gdy dom jest podłączony do gazu, ale nie jest on używany, na przykład gdy mieszkańcy korzystają z kominka, nadal obowiązują opłaty stałe. Natomiast w przypadku podłączenia do gazu płynnego (LPG z butli), właściciel płaci za zużyty gaz.
Jeśli zaufany ekspert do spraw ogrzewania, oceni, że oprócz pompy ciepła potrzebne jest jeszcze konwencjonalne ogrzewanie, dowiedz się najpierw o możliwościach wykonania modernizacji. Często wystarczą drobne środki zaradcze, które przygotują pompę ciepła do działania monowalentnego.
Ogrzewanie olejowe i pompa ciepła
Również olejowy kocioł kondensacyjny może stanowić uzupełnienie pompy ciepła powietrze/woda w chłodniejsze dni. Podobnie jak w przypadku ogrzewania gazowego, także tutaj łączy się to z dodatkowymi kosztami.
Ze względu na szkodliwy wpływ oleju na środowisko planowanie tego systemu jest niepewne. Dodatkowo przestrzeń potrzebna do hybrydowej pompy ciepła jest w tym przypadku bardzo duża. Podobnie jak przy ogrzewaniu gazowym, warto najpierw sprawdzić, czy nieruchomość może zostać przygotowana do instalacji pompy ciepła poprzez prosty, energooszczędny remont.
Połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką
Kolejną opcją jest połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką. Nie chodzi w tym przypadku dokładnie o hybrydowe ogrzewanie, gdyż fotowoltaika wytwarza prąd, a nie energię cieplną. Jednak pompa ciepła potrzebuje prądu, aby móc pracować, w związku z czym system fotowoltaiczny jest często dobrym uzupełnieniem zapewniającym niemal samowystarczalne ogrzewanie.
Znajdź swojego instalatora!
Znajdź certyfikowanych instalatorów firmy WOLF w swojej okolicy.
Kiedy opłaca się hybrydowa pompa ciepła?
Wbrew powszechnej opinii, w starszych i słabiej izolowanych domach wystarczy zastosować pompę ciepła jako jedyne źródło ciepła. Często należy uwzględnić dodatkowe modernizacje umożliwiające przystosowanie istniejącej instalacji pod potrzeby pompy ciepła.
Jeśli jednak zaufany instalator ogrzewania stwierdzi, że nie jest to w pełni odpowiednie dla danej nieruchomości, zaleca się hybrydową pompę ciepła. W ten sposób pompa ciepła może ogrzewać pomieszczenia w sposób tani i przyjazny dla środowiska przez większość czasu, a konwencjonalny system niweluje krytyczne okresy zimna.
Hybrydowa pompa ciepła w starszych budynkach
W większości budynków ogrzewanie hybrydowe nie jest konieczne. W nowych budynkach ogrzewanie powierzchniowe i nowoczesna izolacja zapewniają idealne warunki dla pompy ciepła. W starszych budynkach pompa ciepła może zazwyczaj zapewnić wymagane temperatury zasilania. O ile nie przekraczają one 55°C, jest to również możliwe w systemach ogrzewania opartych na grzejnikach. Jeśli pompa ciepła nie jest wystarczająca, często wystarczy wprowadzić niewielkie zmiany, takie jak większe grzejniki w niektórych pomieszczeniach.
Warto jednak wymienić stare okna oraz wykonać proste prace izolacyjne na poddaszu lub w piwnicy. Wówczas pompa ciepła może pracować wydajnie i bez zarzutów.
Czym różni się hybrydowa pompa ciepła od monowalentnej?
Kiedy warto zdecydować się na hybrydową pompę ciepła?
Pompa ciepła w monowalentnym trybie pracy jest tańsza, czas amortyzacji jest krótszy i jest przyjazna dla środowiska. Ponadto, im prostsza jest konstrukcja systemu grzewczego, tym mniejsze prawdopodobieństwo, że dojdzie do awarii lub spadku wydajności. Oznacza to, że pompa ciepła, np. pompa ciepła FHA-Monoblock, oferuje przede wszystkim bezpieczne i opłacalne rozwiązanie grzewcze dziś i w przyszłości. Z drugiej strony, systemy hybrydowe, scalające konwencjonalne ogrzewanie z pompą ciepła, łączą w sobie wiele korzyści i odgrywają ważną rolę w określonych sytuacjach. Między innymi oferują elastyczność w wyborze źródła energii, co jest szczególnie przydatne w zmiennych warunkach pogodowych i optymalizuje koszty. Dodatkowo, w sytuacji awarii jednego systemu, drugi zapewnia ciągłość ogrzewania. Dla starszych budynków z istniejącymi systemami grzewczymi, hybrydowa pompa ciepła gwarantuje skuteczną integrację nowych technologii z obecną infrastrukturą. W pewnych, opisanych w artykule sytuacjach, hybrydowa pompa ciepła jest nie tylko konieczna, ale także opłacalna ekonomicznie.
