Kiedy wybrać opcję z buforem?

Czy bufor jest potrzebny do pompy ciepła?

Zadaniem dobrze skonstruowanej i dobranej pompy ciepła jest utrzymanie optymalnej temperatury w domu lub podgrzanie wody użytkowej. W każdym przypadku pompa ciepła jest samodzielnym urządzeniem. Dlatego musimy zacząć od pytania czy bufor jest potrzebny do pompy ciepła, a jeśli tak to jaki i kiedy?

Najkrótsza odpowiedź na to pytanie brzmi – nie zawsze. Dobra pompa ciepła, z parametrami dobranymi do danego typu i powierzchni budynku nie potrzebuje dodatkowego bufora. Zdarzają się jednak sytuacje, w których bufor będzie przydatny, a nawet potrzebny.

Pompa ciepła bez bufora

Zwykle urządzenie, które kupujemy do ogrzewania małego domu czy wody w mieszkaniu to pompa ciepła bez bufora. Jeżeli właściwie przeliczyliśmy zapotrzebowanie domu na energię cieplną i podłączyliśmy pompę do właściwej instalacji, to bufor nie będzie potrzebny. Dotyczy to szczególnie nowoczesnych pomp inwerterowych, które same regulują dobór mocy do zapotrzebowania w danym momencie.

Wbrew pozorom bufor nie ma wzmacniać działania pompy ciepła, a je równoważyć. Może się okazać potrzebny jeżeli moc pompy jest wyraźnie większa od zapotrzebowania na ciepło w budynku. Druga sytuacja kiedy bufor jest potrzebny, to układ ogrzewania podłogowego, w którym obieg jest rozdzielony na kilka mniejszych kanałów, które okazjonalnie są zamykane. Kiedy zamkniemy odpływ ciepła do jednego z kilku kanałów, to może zabraknąć minimalnej różnicy temperatur na zasileniu i powrocie, a to zaburzy termodynamikę układu.

Kiedy jeszcze może się przydać zbiornik buforowy do pompy ciepła?

W przypadku pomp ciepła ważnym powodem do zamontowania jest mała pojemność wodna instalacji grzewczej. Szczegóły zładu i obiegu wody opiszemy później. Tutaj wystarczy powiedzieć, że sytuacja małej pojemności występuje przy ogrzewaniu podłogowym, grzejnikach panelowych lub kiedy zastosowaliśmy rurki miedziane w instalacji CO.

Co to jest bufor i jak działa?

Odpowiedzieliśmy już na pytanie czy pompa ciepła bez bufora jakoś sobie poradzi. Teraz najlepiej będzie zgłębić zasadę i schemat działania samego bufora. Rozumiejąc czym jest to urządzenie, będziemy mogli lepiej odpowiedzieć na pytanie jaki bufor do pomp ciepła będzie optymalny.

Magazyn ciepła i zład wody

Teoretycznie buforem ciepła jest każdy zbiornik, który pozwala zatrzymać wytworzone ciepło i następnie rozprowadzić je do instalacji w optymalny sposób. W praktyce zbiornik buforowy do pompy ciepła powietrze-woda, to pojemnik 100l lub 200l, gdzie przechowywane jest ciepło przekazane wcześniej przez pompę.

Bufor działa również jako zład wody, to znaczy przechowuje wodę, która może być następnie wykorzystana do obiegu. W ten sposób zapewnia bardziej płynną pracę urządzenia i może wpłynąć na jego dłuższą żywotność oraz mniejsze zużycie energii elektrycznej. Jednocześnie po podłączeniu równoległym zastępuje sprzęgło hydrauliczne, które reguluje przepływ ciepła w układzie rozdzielonym na kilka kanałów.

Określenie minimalnego zładu wody zależy od mocy pompy. W pompach starego typu (ze sprężarką On/Off) na każdy 1kW mocy przypadało minimalnie 10 l wody. Oznaczało to, że pompa o mocy 8kW musiała mieć 80l, a 10kW nawet 100l wody w zładzie. W przypadku pomp inwerterowych, będących w zasadzie standardem na rynku, minimalny zład wody może być dużo mniejszy. Dlatego zbiornik buforowy do pompy ciepła o małej lub średniej mocy nie jest potrzebny, jeżeli została ona prawidłowo dobrana do budynku. Nieduży zbiornik buforowy może być zastosowany zamiast sprzęgła hydraulicznego.

Schemat działania

Żeby lepiej zrozumieć jak działa minimalny zład wody, wyobraźmy sobie układ ze stałym obiegiem wody, zasilany ciepłem ze sprężarki. Jeżeli moc została dobrze dobrana do układu i woda płynie w nim stale, to nie powinno być potrzeby bufora. Możemy jednak chcieć wprowadzić regulację, w układzie. Pewne kanały będziemy okazjonalnie zamykać. To zaburzy płynność przepływu wody i ciepła. Wtedy przyda się bufor jako miejsce gdzie nadmiarowa ciepła woda zostanie zmagazynowana. Zapewnia to również optymalną różnicę temperatur między zasilaniem górnego źródła a powrotem, co poprawia wydajność termodynamiczną całego układu.

Schemat działania obejmuje więc przepływ ciepła i krążenie płynu w obiegu:

Ciepło z pompy jest kierowane do bufora + potencjalnie (np. kolektory) ciepło z innych źródeł jest kierowane do bufora→ w buforze woda układa się warstwowo (ciepła zawsze na górze) → ciepło z bufora (odpowiednio dobrana temperatura) jest kierowane do instalacji.

W czasie pobierania ciepła pompa nie musi być włączona. W odróżnieniu od powyższego schematu pompa ciepła bez bufora musi regulować temperaturę wody oddawanej do CO lub CWU samodzielnie. Jeśli szukasz więcej porad i informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły o pompach ciepła.

Polecane pompy ciepła — sprawdź ceny!

Jak dobrać bufor ciepła?

Bufory stosowane przy starych instalacjach grzewczych bywały bardzo duże. Mogły mieć około 1000 l pojemności. Zbiornik buforowy do pompy ciepła, zwłaszcza inwerterowej może być dużo mniejszy. Jak wspomnieliśmy zwykle dobiera się pojemniki o pojemności 100 l lub 200 l maksymalnie 500l. Do małych instalacji, gdzie bufor pełni głównie funkcję sprzęgła hydraulicznego wystarczy nawet 50l pojemności.

Jak sprawdzić jaki bufor do pomp ciepła będzie optymalny w naszym przypadku?

Rodzaje buforów i kiedy jakie wybrać

Bufory mają kilka parametrów, które powinny nas zainteresować zanim dobierzemy właściwy do naszej pompy. Mówiliśmy już o pojemności. Inną ważną cechą jest budowa:

  • Zasobnik buforowy prosty – pojemnik z wlotem i wylotem na wodę. Może być podłączony do jednego lub kilku urządzeń.
  • Zasobnik buforowy z wężownicą – posiada jedną lub więcej wężownicę. Współpracuje z wieloma urządzeniami. Wężownica pozwala na zasilanie dodatkowymi źródłami ciepła (kocioł, kolektory słoneczne).
  • Zasobnik buforowy kombinowany – wewnątrz pojemnika znajduje się kolejny pojemnik z wężownicą lub bez. Pozwala podgrzewać wodę do CWU w wewnętrznym, emaliowanym zasobniku. Woda w zasobniku głównym spełnia rolę czynnika grzewczego.
Pompa ciepła w ogrodzie, a także jaki bufor do pomp ciepła i jak wybrać
Bufor do pomp ciepła, a także jaki bufor do pomp cieła jest najlepszy krok po kroku

Bufor składa się z pojemnika stalowego, w niektórych przypadkach emaliowanego, zabezpieczonego z zewnątrz pianką lub innym tworzywem trzymającym ciepło. Na polskim rynku są dostępne głównie bufory w kształcie walca, o różnej wielkości.

Bufor powinien być dobrany ze względu na pełnioną funkcję. Prosty bufor zamiast sprzęgła hydraulicznego i pełniący rolę zładu wody nie musi mieć wymiennika (wężownicy) i może mieć niedużą pojemność np. 30-50 l (minimalny zład dla danej pompy powinien być podany przez producenta). Większą pojemność powinien mieć zbiornik buforowy np. podłączony do kilku urządzeń. Jaki bufor do pomp ciepła o określonej mocy grzewczej?

Powiedzieliśmy, że przy pompach ciepła 1kW odpowiada mniej więcej 10l. Ta zasada dotyczy ogrzewania podłogowego, niskotemperaturowego. Przy ogrzewaniu grzejnikami (wysokotemperaturowe) powinno to być 20l/1kW. Dodatkowo musimy wziąć pod uwagę wymagania innych źródeł ciepła. Jest wiele możliwości, dla przykładu kolektory słoneczne wymagają od 80 do 100l na m2. To znaczy, że bufor podłączony do kilku urządzeń będzie zwykle dużo większy niż 100-200l.

Jak widać wybór zależy od wielu czynników, od tego jaki sprzęt posiadamy lub zamierzamy kupić i jaką rolę w układzie przewidujemy dla bufora ciepła.

Jak podłączyć bufor do pompy ciepła?

Po pierwsze – jeżeli nie jesteś specjalistą zawsze warto skonsultować podłączenie bufora z kimś doświadczonym. Po drugie mamy do wyboru dwa warianty:

  1. Podłączenie równoległe (zamiast sprzęgła hydraulicznego) – pisaliśmy wcześniej dużo na ten temat. Bufor jako sprzęgło odbiera ciepło ze źródła dolnego od góry i przekazuje je do grzejników również od góry. Dołem wraca woda z grzejników i jest przekazywana również dołem do ponownego ogrzania.
  2. Podłączenie szeregowo (na powrocie) – źródło ciepła jest podłączone od dołu, a ciepło przekazywane do grzejników od góry. W tym przypadku bufor pełni głównie funkcję zładu wody.

W pierwszym przypadku woda ciepła i zimna są wyraźnie oddzielone (układ wartwowy). W drugim na górze znajduje się ciepła woda, a na dole letnia. Zbiornik musi się wypełnić ciepłą wodą, żeby mógł przekazać ciepło dalej.

Jak podłączyć bufor do pompy ciepła? Szeregowo czy równolegle? Jeżeli potrzebujemy przede wszystkim zładu, to podłączamy szeregowo. Podłączenie równoległe ma natomiast wiele zalet, jeżeli chcemy mieć stały i szybki dostęp do ciepłej wody z bufora.

Montowanie zbiornika buforowego do pompy ciepła to złożony temat, bo wybrane opcje zależą od wielu czynników. Najlepiej jeżeli skonsultujemy konkretny przypadek ze specjalistą. W innym wypadku musimy wziąć pod uwagę zapotrzebowanie na ciepło, rodzaj instalacji grzewczej, moc pompy oraz istnienie ewentualnych dodatkowych źródeł ciepła (piec, kolektory).

ikona podziel się Przekaż dalej