Pompy ciepła stają się w Polsce z roku na rok coraz bardziej popularną metodą ogrzewania domów. Nic dziwnego – koszty ich eksploatacji są o wiele niższe niż w przypadku kotłów węglowych i gazowych, a możliwość ich dofinansowania ze środków pochodzących z rządowych programów sprawia, że początkowe koszty można znacząco zredukować. Pompę ciepła połączyć można zarówno z grzejnikami, jak i z odpowiednio dobranym ogrzewaniem podłogowym. Na czym polega ten odpowiedni dobór? Poniżej przedstawiamy kilka wskazówek.

Pompa ciepła i podłogówka – dlaczego w duecie?

Ogrzewanie podłogowe to rozwiązanie znane ludzkości od dawna – pierwsze takie systemy pojawiły się już w starożytnej Grecji i Rzymie – jednak dopiero ostatnie dekady zdecydowały o jego upowszechnieniu. Było ono możliwe dzięki zastosowaniu nowocześniejszych technologii, zarówno w odniesieniu do samego ogrzewania, jak i budownictwa mieszkaniowego. Przyjmuje się bowiem, że podłogówka może być zasilana wodą o maksymalnej temperaturze do 55°C (natomiast optymalna wartość to 30-40°C). Przy dużych stratach cieplnych budynku takie ogrzewanie mogło być niewystarczające.

Ta relatywnie niska dopuszczalna temperatura zasilania idealnie współgra z możliwościami pompy ciepła. Większość z tych urządzeń podgrzewa wodę właśnie do takiego stopnia. Wyjątkiem są jedynie pompy wysokotemperaturowe, które mają możliwość ogrzania jej nawet do 70°C, ale stosuje się je najczęściej przy modernizacjach domów, gdy pompa musi współgrać ze starymi odbiornikami ciepła: przy takim zestawieniu trzeba się jednak liczyć z wyższymi kosztami eksploatacji.

Niewielka moc cieplna w przeliczeniu na metr kwadratowy powierzchni przy systemach ogrzewania powierzchniowego nie powinna nas niepokoić, bowiem biorąc pod uwagę wielkość całego pomieszczenia, całkowita moc grzewcza będzie wystarczająca do utrzymania pożądanego w domu ciepła, nawet jeśli nasza pompa ustawiona będzie na utrzymywanie w obiegu wody o temperaturze 30°C.

Temperatura podłogi – normy dla ogrzewania podłogowego

Według przyjętych norm, temperatura podłogi nie powinna przekraczać 29°C w pokojach i 33°C w łazienkach (wyjątkiem są pasy przy ścianach zewnętrznych, gdzie dopuszcza się 35°C). Maksymalne dopuszczalne wartości powinniśmy osiągać jednak tylko w okresach największych mrozów. Długotrwała wysoka ciepłota podłóg mogłaby negatywnie odbić się na zdrowiu mieszkańców. W pomieszczeniach mieszkalnych dążymy do uzyskania komfortowej dla człowieka temperatury 20°C, a w łazienkach –  24°C. W budynkach z ostatnich kilkudziesięciu lat nie będzie problemu, żeby takie wartości temperatur uzyskać przy pomocy zestawu pompa ciepła i ogrzewanie podłogowe, nawet gdy na zewnątrz będzie dokuczliwie zimno.

Co położyć na posadzce przy pompie ciepła i ogrzewaniu podłogowym?

Materiały z jakich wykonana jest posadzka są wyjątkowo istotne przy ogrzewaniu podłogowym, zwłaszcza takim zasilanym pompą ciepła, gdzie temperatura wody w obiegu jest dosyć niska. Położenie nad rurami z wodą dobrze izolowanej warstwy sprawi, że mniej ciepła dotrze do pomieszczenia, za to warstwy wewnętrzne nagrzeją się mocniej. Zwiększenie temperatury w pomieszczeniu wymagać będzie wyższych ustawień ciepła dla samej pompy, co z kolei przełoży się na obniżenie jej sprawności oraz uzyskiwanej mocy. Nasza pompa może być niewydolna w okresie mrozów, wzrosną także koszty eksploatacji.

Najlepiej przy ogrzewaniu podłogowym sprawdzą się płytki ceramiczne i kamienne. W ostatnich latach na popularności zyskują także panele winylowe, które są cieńsze od zwykłych paneli i lepiej współgrają z ogrzewaniem podłogowym. Wystrzegać powinniśmy się natomiast grubych dywanów i wykładzin, które mogą nie zdać egzaminu, gdy zdecydujemy się na podłogówkę – najlepiej całkowicie z nich zrezygnować. Ułożenie drewnianego parkietu może także nie być najlepszym pomysłem, ze względu na właściwości samego drewna – będzie ono bardziej narażone na wysychanie niż w mieszkaniach ogrzewanych za pomocą grzejników.

Przed ułożeniem podłogi warto też sprawdzić zalecenia producenta materiałów. Może się okazać, że wybrana przez nas podłoga nie będzie w stanie wytrzymać nagrzewania.

Projekt instalacji ogrzewania podłogowego zasilanej pompą ciepła

Ogrzewanie podłogowe, którego źródłem zasilania jest pompa ciepła powinno być zaprojektowane nieco inaczej niż w przypadku zasilania kotłem. Przede wszystkim górna granica na zasilaniu powinna być ustawiona w okolicach 30-35°C. W instalacjach z kotłem dopuszcza się natomiast nawet 55°C. Ponadto, w przypadku instalacji z pompą powinno się dążyć do jak najmniejszej różnicy temperatur wody zasilającej i powracającej z pętli ogrzewania, ze względu na konieczność podniesienia średniej temperatury wody w obiegu. Typowe parametry przy takim zestawie to 35°C dla wody zasilającej obieg i 30°C dla wody powracającej. W przypadku instalacji z kotłem różnica temperatur wynosi zwykle 10°C i więcej. Żeby możliwe było uzyskanie mniejszych różnic temperatur, woda w takim układzie musi krążyć szybciej, a co za tym idzie – będą tu musiały być zastosowane odpowiednie szerokości i długości rur oraz przepustowości zaworów.

Ogrzewanie podłogowe z pompą ciepła wymaga większego zagęszczenia rur – sugerowany rozstaw to  10 cm. W przypadku instalacji z kotłem rozstaw ten może wynosić nawet 30 cm.

Czy oznacza to, że w gotowej instalacji nie możemy zastąpić kotła pompą ciepła? Niekoniecznie. Zastosowane materiały, takie jak rury czy armatura, mogą być takie same dla obu źródeł zasilania. Specjalny projekt pomaga w najlepszym wykorzystaniu możliwości pompy. W instalacji projektowanej dla kotła pompa też może się sprawdzić, jednak należy wziąć pod uwagę, że będzie mniej efektywna.

Grzejniki i niskotemperaturowa pompa

Czy grzejniki i niskotemperaturowa pompa ciepła to kiepski pomysł? Tu potrzebowalibyśmy kaloryferów o specjalnej konstrukcji lub też takich o ponadstandardowo dużej powierzchni. Przy zwyczajnych grzejnikach temperatura pomieszczeń w okresie zimowym mogłaby być niewystarczająca, zwłaszcza w domach, w których nie zastosowano rozwiązań mających na celu ograniczenie strat cieplnych.

Problemem mogą okazać się układy mieszane, w których chcielibyśmy połączyć grzejniki, ogrzewanie podłogowe i pompę ciepła. Ponieważ grzejniki potrzebują wyższej temperatury, to całość wody musi zostać podgrzana do około 50-55°C, w przeciwnym razie nasz kaloryfer nie spełni swojego zadania. Tak wysoka temperatura, jak wspominaliśmy wcześniej, przyczyni się do obniżenia sprawności naszej pompy, a co za tym idzie – zapłacimy więcej za zużywany przez urządzenie prąd. Ratunkiem dla modernizowanych domów, w których takie połączenie jest konieczne (przy instalacjach z kotłem układy z grzejnikami i podłogówką są bardzo popularne) będzie wydzielenie dwóch obiegów grzewczych – osobnego dla podłogówki i dla grzejników.

W klasycznym układzie pompa ciepła pracuje z jedną, wysoką temperaturą ok. 50°C. W pierwszej kolejności woda ta jest pompowana do układu z grzejnikami, następnie zaś trafia do drugiego obiegu z tzw. podmieszaniem. Pompa dobiera wodę gorącą z bufora i miesza ją z wodą powracającą z instalacji podłogowej. Taki układ ma jednak kilka wad – po pierwsze generuje więcej kosztów przez konieczność zainstalowania bufora. Po drugie zaś, całość systemu działa z mniejszą sprawnością, bowiem nasza pompa cały czas podgrzewa wodę do wysokiej temperatury dostosowanej do grzejników.

Lepszym rozwiązaniem może być zainstalowanie nowocześniejszej pompy, która posiada niezależne sterowanie dla dwóch obiegów grzewczych (np. Daikin Altherma 3 z ustawieniem Bi-zone). Automatyczny mieszacz i dwie wbudowane pompy sprawiają, że nie musimy montować żadnych dodatkowych urządzeń. Sama pompa dostosowuje swoją pracę do krzywej grzewczej, co oznacza, że nie podgrzewa wody do wyższej temperatury niż jest aktualnie potrzebna. Pracuje przez to z najwyższą możliwą sprawnością.

Innym rozwiązaniem, jakie spotkać możemy przy mieszanych układach, jest podłączenie dodatkowej grzałki elektrycznej przed grzejnikiem. Tu trzeba jednak uważać – po włączeniu grzałki nasza pompa otrzyma informację o tym, że woda jest już podgrzana i to grzałka będzie zasilać tę część budynku, a jej praca jest o wiele droższa. Przy takiej konstrukcji sprawdzić się może siłownik, który będzie odcinał grzejnik od obiegu w czasie, gdy będziemy chcieli uzyskać jego wyższą temperaturę. Istnieje też możliwość, w której nasz kaloryfer w ogóle nie będzie podłączony do obiegu wody zasilanej pompą ciepła, a ogrzewany jedynie grzałką elektryczną. To jednak zdecydowanie podniesie koszty eksploatacji – a nie z taką myślą montujemy przecież pompę ciepła.

Pompa ciepła i ogrzewanie podłogowe to połączenie idealne. Jeśli dodamy do takiego układu grzejniki, to uzyskanie satysfakcjonujących parametrów będzie o wiele trudniejsze, ale nie niemożliwe. Z pomocą przychodzą nam nowoczesne technologie i najbardziej zaawansowane pompy ciepła, których producenci zdają sobie sprawę z tego, że połączenie dwóch różnych odbiorników ciepła, zwłaszcza w modernizowanych domach, bywa koniecznością.