OGRZEWANIE PRĄDEM – tania pompa ciepła powietrze-woda – cz.1.

Tematem dzisiejszego artykułu jest adaptacja (modyfikacja) klimatyzatora na wodną pompę ciepłą do ogrzewania budynku w systemie wodnym np. z podłogówką. Koszt takiej modyfikacji (nowy klimatyzator) to przedział 2500 zł – 8000 zł „na gotowo”. To znacznie mniej, niż standardowy zakup i montaż „sklepowej” pompy ciepła, gdzie widełki wahają się pomiędzy 18 000 – 35 000 zł. Ale po kolei, gdyż temat ma kilka wątków.

 

POMPA CIEPŁA – MODYFIKACJA KLIMATYZATORA

Czym jest pompa ciepła?
Jest to urządzenie, które wykorzystuje zjawisko znane w chłodnictwie i ogrzewnictwie od bardzo dawna. Chodzi tu w skrócie o wykorzystanie specjalnych gazów (freonów), które mają inne temperatury wrzenia, niż te znane nam na co dzień np. wrzenie wody w temperaturze 100 st. C. Bardzo przystępnie, fachowo i konkretnie specyfikę tego opisuje ten artykuł na innym blogu OWK, czyli HVAC po polsku – odszranianie pompy ciepła – defrost i co dalej.

Dzięki tym właściwością freonów można produkować ciepło lub chłód w takich urządzeniach jak lodówki, klimatyzatory czy pompy ciepła. Stopień skomplikowania tych urządzeń jest różny i w miarę postępu technologicznego są one coraz lepsze. Niestety jednak w przypadku pomp ciepła problemem jest wysoka cena.

To właśnie cena pompy ciepła jest główną wadą tych urządzeń. Nie mam wątpliwości natomiast, że są to najlepsze obecnie źródła do produkcji ciepła dla budownictwie. Osobiście uważam, że rynek techniki grzewczej jest coraz bardziej pochłaniany przez te urządzenia a wielkie lobby marketingowe, instalacyjne i ekologiczne tak bardzo naciska, że wszystkie trendy idą w stronę dominacji pomp. Gdyby nie ta cena to ja sam zapewne już miałbym taką pompę u siebie bo mimo, że jestem „buforowcem” od dłuższego czasu, to ceny prądu prą naprzód i jest to powód do zmian (prędzej czy później) na mniej prądożerne urządzenie.

Dostępne rozwiązania

W ogrzewaniu bufora za pomocą grzałek lub kotła elektrycznego widzę kilka zagrożeń w przyszłości i w związku z tym od kilku miesięcy poszukiwałem ucieczki. Te poszukiwania miały dotyczyć rozwiązania które spowoduje mniejszy pobór energii elektrycznej na potrzeby produkcji ciepła w moim domu. Jedynym wyjściem jest pompa ciepła powietrze-woda, gdyż mogę ja bardzo prosto podłączyć do bufora i nadal korzystać z wodnej podłogówki. Wertując rozwiązania w zasięgu mojego portfela byłem tutaj bardzo blisko decyzji o podłączeniu pompy ciepła cwu o mocy 4,2 kW. Za jej pomocą planowałem wspomagać grzanie bufora (jest za słaba aby uciągnąć cały dom jako jedyne źródło ciepła). Koszt takiej „zabawy byłby ok. 5000-6000 zł.
W końcówce listopada wpadłem jednak na wątek przeróbki-modyfikacji klimatyzatora na pompę ciepła gotową do ogrzewania całego systemu grzewczego.

Na czym polega przeróbka klimatyzatora ?

Pompa ciepła z klimatyzacji to połączenie samej tylko jednostki zewnętrznej (JZ) klimatyzatora z instalacją centralnego ogrzewania domu (podłogówka lub grzejniki) za pomocą wymiennika ciepła (ilustracja poniżej). Najczęściej jest tu stosowany wymiennik płytowy (musi mieć odpowiednie parametry). Dodatkowo potrzebna jest pompa obiegowa i kompletny zestaw automatyki i czujników, który obsłuży wszystkie niezbędne procesy działania tych urządzeń. Automatyka jest tutaj elementem dość skomplikowanym. Musi być fachowo i rozsądnie rozwiązana, gdyż to po prostu mózg całości. Sercem natomiast jest sama jednostka zewnętrzna (JZ), która produkuje ciepło.

Różnica w porównaniu do standardowej pompy powietrze-woda ?

Ta adaptacja to nic nowego. Nie pisze tutaj o czymś odkrywczym. Na takiej samej zasadzie są wykonywane fabryczne pompy ciepła renomowanych marek. Są to tak samo jak tutaj jednostki zewnętrzne połączone z odpowiednimi wymiennikami ciepła i wyposażone w mniej lub bardziej skomplikowaną automatykę i podzespoły hydrauliczne.
Wszystko to jest ładnie opakowane w obudowę, połączone z niezbędna hydrauliką, czasami dodane jest kilka unikatowych rozwiązań a na końcu zazwyczaj uatrakcyjnione w panele dotykowe i ładne obrazki na wyświetlaczu. Natomiast sama technologia pozyskiwania ciepła, czyli parowanie i skraplanie freonów w obydwu wersjach tj. „adaptacyjnej” i „fabrycznej” jest taka samo. Kwestia tylko jak bardzo sprawność produkcji ciepła różni się to od tych fabrycznych i czy jest to warte kilkanaście tysięcy PLN więcej.

Nie chciałbym jednocześnie powiedzieć, że fabryczne modele nie są lepsze, bo to nieprawda. Uważam wręcz przeciwnie. Są one na pewno lepsze i sprawniejsze jednak z tego co zdążyłem się dowiedzieć to nie są to duże różnice. A skoro tak !!! – to nie widzę przeszkód aby ogrzać dom tymi tańszymi-adaptacyjnymi wersjami. Ja właśnie na to się zdecydowałem a już szczególnie jeżeli mogę to zrobić za ok. 2500 zł.

Dwie wersje pompy ciepła z klimatyzacji

Zasadniczo istnieją dwie możliwości adaptacji klimy na pompę ciepła. Chodzi tutaj o rodzaj jednostki zewnętrznej. Może to być starsza jednostka-typu ON/OFF lub nowsza-INWERTEROWA.

Starsze jednostki są już wycofywane ze sprzedaży i niełatwo jest je dostać. Dzieje się tak dlatego, że nowsze typy- inwertery-przejęły już niemal cały rynek i producenci właśnie na nich skupiają swój rozwój i serwis. Inwertery są natomiast zdecydowanie droższe – kosztują kilka tysięcy. ON/OFF natomiast to wydatek 1000-2000 zł.
Pisze tutaj w obydwu przypadkach o jednostkach nowych natomiast sama adaptacja może odbywać się równie dobrze na jednostce zewnętrznej używanej. Ja w moim domu założę nową jednostkę typu ON/OFF – koszt 1400 zł a wzbogacę ją tylko o elektroniczny zawór rozprężny – EEV dzięki czemu jej działanie będzie jeszcze wydajniejsze.

Jaką jednostkę wybrać?

ON/OFF

Zdecydowałem, że moja pompa ciepła z klimatyzacji będzie w wersji ON/OFF. Miało wpływ na to przede wszystkim to, że posiadam bufor i nie muszę przez to być skazany na droższy inwerter. Mój bufor jest na tyle duży, że bardzo dobrze „zniweluje” wady tej jednostki a zatem brak możliwości modulacji. Takie jednostki włączają się i grzeją do oporu tzn. na max-a. Nie mogą one grzać mniejszą lub większą mocą, czyli z tzw. modulacją. Z tego powodu w standardowej instalacji c.o. mogą „taktować” co jest zjawiskiem nieporządanym, prądożernym i skracającym żywotność sprężarki.
Taktowanie to po prostu sekwencja szybkich włączeń i wyłączeń urządzenia ponieważ zdąży się ono szybko zagrzać do maksymalnej temperatury i wyłączyć. Po chwilowym schłodzeniu szybkie nagrzanie się powtarza. Natomiast przy zastosowaniu odpowiedniego bufora w stosunku do jednostki i zapotrzebowania domu, to będzie ona pracować ciągle i bez taktowania. Będzie także dzięki temu niemal tak samo efektywna jak inwerter.

Inwerter

W przypadku inwertera jego przewagą jest możliwość płynnej regulacji mocy – wspomnianej modulacji. Pomaga to dostosować moc jednostki do danej sytuacji pogodowej, która wpływa na mniejszą lub większą potrzebę produkcji ciepła dla naszego domu.
Gdy budynek przykładowo potrzebuje 2 kW mocy grzewczej to jednostka o mocy znamionowej 6 kW obniży swoje działanie. Gdy potrzebuje 4 kW to podniesie swoją moc. To trochę tak jak z samochodem w korku –  gdy auto o dużej mocy stoi w korku to duża moc nic mu nie da a i tak dużo spali (pompa ON/OFF), gdy jednak jest autostrada i ma ku temu warunki to bez problemu śmiga 250 km/h. Natomiast inwerter to taka hybryda – zarówno w korku jak i na autostradzie świetnie sobie radzi.
Tak to wygląda ogólnie i nie ma co pisać innych smaczków i szczegółów technologicznych bo tylko rozmyje się główny zarys. Należy jednak wspomnieć, że sama budowa inwertera oraz automatyka jest bardziej skomplikowana i zaawansowana.
Inwertery mogą zatem spokojnie działać w domach bez konieczności większego bufora. Jednak wielu instalatorów i producentów zaleca i bardzo często montuje bufory o niewielkich pojemnościach.

GDZIE SZUKAĆ INFORMACJI I OFERT

Pompa ciepła z klimatyzacji nie jest zbyt popularnym tematem na rynku. Myślę, że wielu oficjalnym instalatorom znanych marek jest ona bardzo nie na rękę, gdyż daję alternatywę w bardzo atrakcyjnej cenie. Istnieje jednak kilka miejsc gdzie możecie się wiele dowiedzieć i namierzyć fachowca lub użytkownika w tym temacie. Jest ich całkiem sporo w Polsce.
Ja osobiście szukałem informacji na grupie Facebookowej oraz bezpośrednio u jednego z instalatorów. Dodatkowo na pewno jest mi łatwiej bo jestem z branży grzewczej i niemal całość wszystkich prac hydraulicznych i tych z automatyką wykonuję sam. W linkach, które podaje poniżej na pewno jednak znajdziecie osoby, które wykonają dla Was całość lub część poszczególnych elementów.
Jeżeli kogoś z Was zainteresuje ten temat i będziecie mieli pytania to proszę nie piszcie do mnie e-maili tylko pytajcie w komentarzach, gdyż dzięki temu inne osoby również zdobędą tę wiedzę.

Polecam również kilka kanałów na YouTube, gdzie autorzy w praktyczny sposób przybliżą Wam ten i inne tematy temat jak automatyka domu czy monitoring kotłowni. O samym monitoringu i sterowaniu kotłownią przez internet również napisze osobny artykuł, gdyż w końcu znalazłem to na czym mi zależało a zarazem będę to wprowadzał w życie.
Oferty znajdziecie również na Allegro – „pompa ciepła z klimatyzatora”.

LINKI

Polecane linki dotyczące tego tematu. Możecie również wpisywać frazy w stylu pompa ciepła z klimatyzacji a na pewno znajdziecie różne filmiki i tematu na forach.
Pompa ciepła – jak zrobić ? – GRUPA NA FB (fajna grupa, mało nachalności i spamu sprzedawców, admin pilnuje aby grupa się wspierała doświadczeniami i pomocą a nie nawijaniem klientów na kupno)
Pompa ciepła – OPEN SOURCE Projekt sterowania i monitoringu w jednym – GRUPA NA FB (podobnie jak powyżej)

TOM KIS KIS – PC Jak zrobić ? – przydatny kanał na YouTube – automatyka, montaż pompy ciepła i inne
IoT – kanał YouTube – filmik o Domoticz – tematyka – internet rzeczy i automatyka domowa

Moja kotłownia z zaadoptowaną pompą ciepła

Zrobiło się już dużo tego pisania a nie pokazałem konkretów ze własnej realizacji. Niestety nie skończyłem jeszcze swojej pompy. Pojawiły się nieoczekiwane problemy i po prostu znowu nie wystarczyło mi czasu. Dokonałem jednak wiele przygotowań i przeróbek a zatem kolejny i ostateczny etap pójdzie na pewno bardzo sprawnie. Myślę jednak, że będzie on najwcześniej w początku lutego.

Automatyka i monitoring

Wykonałem z kolei niezbędną dla mnie instalację monitoringu kotłowni i teraz mam wszystko pod stałą kontrolą przebywając większość czasu za granicą. Posiadałem już wcześniej dostęp on-line do temperatur w każdym pokoju a teraz monitoruje także bufor, kocioł elektrodowy, zbiornik na ciepła wodę użytkową oraz zasilanie podłogówki z bufora.
Dodatkowo jest to system, który mogę w przyszłości niemal bez ograniczeń rozbudowywać a będzie to obejmować:
– obsługę automatyki wspomnianej pompy ciepła,
– manualne dowolne włączanie/wyłączanie kotła oraz pompy ciepła on-line,
– kamerkę w kotłowni
a także inne „bajery”.

Z tymi ostatnimi nie będę jednak przesadzał. Ograniczę się do tego co jest mi potrzebne i niezbędne aby z innego kraju mieć pełną kontrolę włącz/wyłącz oraz monitoring temperatur kotłowni i pomieszczeń w domu.
Wspomniany system oparty jest na Raspberry Pi400 i oprogramowaniu Domoticz. Więcej przydatnych wskazówek opiszę w innym artykule.

Dowiedz się więcej o ogrzewaniu prądem

• OGRZEWANIE PRĄDEM – bufor w taniej taryfie czy pompa ciepła – porównanie
• OGRZEWANIE PRĄDEM – kalkulator rachunków
• BLOG – spis artykułów
• OGRZEWANIE PRĄDEM – BUFOR CIEPŁA – z grzałkami lub kotłem elektrycznym
• OGRZEWANIE PRĄDEM – OGRZEWANIE KLIMATYZACJĄ, czyli pompą ciepła powietrze/powietrze
• ŚLEDŹ BLOG – newsletter na twojego maila
• OGRZEWANIE PODŁOGOWE – STEROWANIE TEMPERATURĄ W KAŻDYM POMIESZCZENIU – porównanie cen
• RACHUNKI ZA PRĄD i OGRZEWANIE PRĄDEM – październik 2021
• OGRZEWANIE PRĄDEM – czy jest coś odkrywczego na rynku folii grzewczych, mat, kabli, kotłów czy grzałek?
• OGRZEWANIE PRĄDEM – CIEPŁA WODA – pompy ciepła c.w.u – ranking 15 producentów