Współpraca pompy ciepła z innymi systemami cz.1

Współpraca pompy ciepła z innymi systemami.

Wszędzie tam, gdzie przy najniższych temperaturach zewnętrznych moc pompy ciepła nie wystarcza do ogrzania budynku, trzeba zapewnić dogrzewanie za pomocą innych urządzeń. Taki układ, w którym obok pompy ciepła istnieje inne źródło (kocioł gazowy, kocioł olejowy, grzałka elektryczna) nazywany jest układem biwalentnym. W języku polskim brak jest niestety odpowiednika tego słowa, więc zamiast używać skomplikowanych i nieprecyzyjnych zwrotów pozostaniemy przy „biwalencji”. Wspomaganie pompy ciepła i to niezależnie od rodzaju źródła wspomagającego wykonuje się na dwa sposoby.

Sposób pierwszy to ogrzewanie w tak zwanym układzie biwalentnym równoległym, w którym pompa ciepła pracuje w całym zakresie temperatur zewnętrznych, a źródło wspomagające jest włączane przy temperaturze zewnętrznej, poniżej której pompa potrzebuje wsparcia. Ta charakterystyczna temperatura nazywana jest punktem biwalencji. Drugim sposobem jest układ biwalent-ny alternatywny. Tutaj jak sama nazwa wskazuje albo pracuje pompa ciepła (temperatura zewnętrzna wyższa od punktu biwalencji), albo urządzenie wspomagające, które gdy zostaje uaktywnione, to pracuje samodzielnie.

Układ biwalentny powstaje także wtedy, gdy do tradycyjnego ogrzewania dodamy pompę ciepła. Ale czy taka hybryda ma sens? Czy jest to możliwe i potrzebne, aby tak różne systemy mogły ze sobą dobrze współpracować? A w ogóle, to do czego potrzebne jest drugie źródło ciepła, skoro można by po prostu zastosować pompę ciepła o większej mocy?

Rzecz w tym, że nie zawsze da się zastosować taką pompę ciepła, która zapewni pełne pokrycie potrzeb grzewczych. Czasem barierą są koszty, ale najczęściej ograniczenia pojawiają się po stronie źródła ciepła, co najlepiej zilustruje przykład.

Mamy dom o powierzchni 200 m2 na działce 600 m2. Załóżmy, że do ogrzania tego domu i wody użytkowej potrzebna będzie maksymalna moc grzewcza na poziomie 12 kW. Pompa ciepła o takiej mocy wymaga kolektora ziemnego zajmującego powierzchnię około 500 m2 a tu niestety do dyspozycji jest o wiele mniej, gdyż część działki zajmuje budynek, a pod nim jak wiadomo kolektora się nie umieszcza. W tej sytuacji są trzy wyjścia.