Planując instalację centralnego ogrzewania z pompą ciepła wielu instalatorów stawia sobie pytanie czy wyposażać ją w bufor wody grzewczej? Czy dla poprawnej pracy każdej pompy ciepła bufor jest niezbędny? Jakiej wielkości wybrać zasobnik buforowy oraz czy podłączyć go szeregowo czy równolegle? Odpowiedzi na te pytania z pewnością pozwolą na przemyślane zaprojektowanie instalacji, tak aby osiągnąć największą efektywność i wydajność działania przy jednoczesnym ograniczeniu kosztów inwestycyjnych.
Rola bufora w instalacji centralnego ogrzewania
Bufor to nic innego jak dodatkowy zbiornik magazynujący wodę grzewczą w układzie CO. Jego podstawowym zadaniem jest zatem zwiększenie zładu medium grzewczego w układzie. Ma to kluczowe znaczenie, zwłaszcza, że pompy ciepła mają określony minimalny zład wody, potrzebny do poprawnej pracy systemu. Za mała ilość wody może wystąpić w przypadku wykorzystywania w instalacji nowoczesnych grzejników lub zaworów regulujących przepływy w układzie. Skutkiem niezapewnienia minimalnego zładu mogą być problemy z odszranianiem jednostki zewnętrznej. Usuwając oblodzenie nieefektywnie, z czasem wymiennik może pokryć się grubą warstwą szronu doprowadzając do awaryjnego zatrzymania urządzenia. Co więcej mały zład wody może skutkować gwałtownymi spadkami temperatury wody grzewczej w układzie, wpływającymi na skoki temperatury w pomieszczeniach. Przyjmuje się, że dla pomp ciepła powietrze-woda Cooper&Hunter na każdy 1 kW mocy grzewczej (określony w warunkach A7/W35) powinno przypadać minimum 15l wody. Jak zatem łatwo policzyć pompa ciepła o nominalnej mocy 8 kW (A7W35) potrzebuje minimum 120l medium grzewczego w układzie CO. Jako zład uwzględnić należy zarówno instalację rurową, odbiorniki ciepła, jak i pojemność wymienników pod warunkiem, że nie występują elementy regulujące i zamykające przepływ. Jeżeli instalacja wyposażona jest choćby w zawory termostatyczne odcinające dane pętle ogrzewania płaszczyznowego, w kalkulacji zładu należy uwzględnić sytuację najbardziej niekorzystną czyli zamknięcie wszystkich zaworów. Za zład uznajemy zatem tylko tą ilość wody, jaką realnie do dyspozycji będę wówczas miała pompa ciepła. W tym kontekście bufor pełni zatem funkcję niejako magazynu ciepła. Co więcej może on mieć korzystny wpływ na pracę pompy zwłaszcza przy stosunkowo wysokich temperaturach zewnętrznych Na początku lub przy końcu sezonu grzewczego, kiedy temperatura zbliża się do wartości wyłączenia ogrzewania zapotrzebowanie budynku spada. Z kolei im wyższa temperatura na zewnątrz tym moc pompy ciepła rośnie. Niedopasowanie mocy urządzenia do zapotrzebowania odbiorników może skutkować szybkim osiąganiem zadanych parametrów i pracą w krótkich cyklach czyli tak zwanym taktowaniem. Zwiększenie zładu instalacji przez zastosowanie bufora pozwala wówczas wydłużyć okresy postoju i pracy źródła ciepła zwiększając jego żywotność.
Inną wskazówką przemawiającą za zastosowaniem bufora jest mała bezwładność cieplna budynku lub odbiorników ciepła. Praca pompy ciepła z takim układem może również skutkować taktowaniem. Ponadto dobrą praktyką jest stosowanie bufora jeżeli instalacja CO jest połączona z dwoma źródłami ciepła lub układ jest wykonany jako mieszany („podłogówka” + grzejniki). Zastosowanie bufora pozwala wówczas zbilansować i ustabilizować pracę systemu.
Bufor w układzie szeregowym
Zgodnie z powyższymi wskazówkami, jeżeli instalacja wymaga bufora pozostaje kwestia sposobu montażu w instalacji. Popularnym rozwiązaniem jest włączenie bufora do układu CO szeregowo. Najczęściej montuje się go na rurze powrotnej z odbiorników do pompy ciepła. Zaletami takiego rozwiązania są stosunkowo małe straty ciepła na buforze oraz prosty i szybki montaż. Rzadziej spotyka się bufor umiejscowiony szeregowo za pompą ciepła na zasilaniu instalacji CO. Pełni on wówczas rolę bardziej magazynu ciepła do ogrzewania niż odszraniania. Zasobnik buforowy można wówczas także wykorzystać do zainstalowania grzałki szczytowej.
Rysunek 1 - Bufor w układzie szeregowym na powrocie.
Bufor w układzie równoległym
Najczęściej zalecany jest jednak montaż bufora równolegle. W układzie tym bufor obsługuje zasilanie i powrót pompy ciepła oraz zasilanie i powrót instalacji centralnego ,ogrzewania. Rozwiązanie to poza magazynowaniem ciepła, zwiększaniem zładu oraz możliwością montażu grzałki elektrycznej, dodatkowo działa jak sprzęgło hydrauliczne. Bufor w układzie równoległym oddziela bowiem hydraulicznie obieg wody pompy ciepłą oraz instalacji CO. Ma to korzystny wpływ na stabilność i wydajność pracy systemu. Dodatkowo układ jest zabezpieczony przez błędami przepływu, gdyż przepływy wody przez wymiennik pompy ciepła oraz instalację CO nie muszą być jednakowe.
Rysunek 2 - Bufor w układzie równoległym.
Podsumowanie
Zastosowanie bufora w instalacji centralnego ogrzewania z pompą ciepła nigdy nie zaszkodzi pracy systemu, a czasami pozwala wręcz ograniczyć skutki błędów instalacyjnych. Występują jednak sytuacje, gdy jest on niezbędny do prawidłowej pracy. Erkul w swojej ofercie posiada zarówno proste jak i kombinowane zasobniki buforowe o pojemności od 80 do 200l. Sprawdź ofertę tutaj.
Rysunek 3 - Bufor Erkul
