Powietrzna pompa ciepła split czy monoblok – którą wybrać?

Decydując się na ogrzewanie domu pompą ciepła, możemy wybierać spośród rozwiązań powietrznych, gruntowych czy wodnych. W budownictwie jednorodzinnym największym zainteresowaniem cieszą się pompy powietrzne, jednak spośród nich możemy wyróżnić dwa typoszeregi pomp – split oraz monoblok. Między nimi występują różnice w wyglądzie, rozwiązaniu układu sprężarkowego, a przede wszystkim różnią się wydajnością.

Warto dodać, że oba typoszeregi pracują na tej samej zasadzie, wykorzystując termodynamiczny obieg chłodniczy. Czyli sprężanie i rozprężanie czynnika chłodniczego, który w czasie trwania obiegu wytwarza albo chłód, albo ciepło, w zależności od przyjętej funkcji urządzenia.

Kryteria wyboru pompy ciepła

Decydując się na wybór pompy ciepła do budynku mieszkalnego, w pierwszej kolejności kierujemy się mocą pompy ciepła w punkcie pracy nominalnej. Wszyscy producenci pomp ciepła są zobligowani do podawania mocy swoich urządzeń zgodzie z wymogami normy EN 14511. Oznacza to, że moc powietrznych pomp ciepła podawana jest dla kryterium obliczeniowego A2/W35. Gdy wynosi np. 8,0 kW, oznacza to, że w temperaturze powietrza zewnętrznego 2°C oraz dla nastawionej temperatury wody w instalacji grzewczej 35°C – wydajność grzewcza urządzenia wynosi 8,0 kW.

Inne kryteria, z jakimi możemy się spotkać, to A-7/W35 oraz A7/W35. Oznacza to odpowiednio temperaturę powietrza zewnętrznego –7°C i +7°C.

W przypadku gruntowej pompy ciepła możemy spotkać oznaczenie B0/W35, co oznacza temperaturę czynnika chłodniczego 0°C i wody grzewczej 35°C. Te informacje warto znać, aby w prawidłowy sposób porównywać moce pomp ciepła dla określonej temperatury.

W przypadku powietrznych pomp ciepła należy pamiętać, że moc grzewcza wraz z niższą temperaturą powietrza zewnętrznego spada. Dlatego takie pompy wybiera się w oparciu o punkt temperatury biwalentnej, chodzi tutaj o punkt przecięcia się krzywej mocy pompy ciepła z krzywą zapotrzebowania budynku na ciepło. Im niższa temperatura punktu biwalentnego, tym większy udział pompy ciepła w bilansie grzewczym budynku. Pozostałe potrzeby grzewcze mogą być uzupełnianie przy wspomaganiu grzałką elektryczną, wbudowaną w jednostkę wewnętrzną pompy ciepła.

Różnica między pompami split a monoblok

Powszechnie spotykanym rodzajem pomp ciepła są te typoszeregu split, które składają się z jednostki wewnętrznej i zewnętrznej, między którymi zachodzą przemiany czynnika chłodniczego.

W jednostce zewnętrznej znajduje się wentylator, parownik, czyli wymiennik ciepła powietrze zewnętrze/freon oraz sprężarka.

Jednostka wewnętrzna (tzw. hydroboks) składa się natomiast ze skraplacza, czyli wymiennika ciepła freon/woda oraz pompy obiegowej, która tłoczy wodę grzewczą do instalacji odbiorczej.

Jednostka wewnętrzna może występować w wersji ze zintegrowanym zasobnikiem c.w.u., np. 220 litrów lub rozdzielnie. Połączenie między jednostką zewnętrzną a wewnętrzną pompy ciepła wykonane jest przewodami czynnika chłodniczego (np. 3/8” i 5/8”).

Inna sytuacja występuje w pompach ciepła typu monoblok, w których kompletny układ chłodniczy zabudowano w jednostce zewnętrznej.

Układ chłodniczy pompy zawierający czynnik roboczy również wykonywany jest w czasie procesu produkcji, czyli fabrycznie układ termodynamiczny zostaje napełniony gazem, następnie zostaje szczelnie zamknięty i przetestowany w próbach szczelności. W takiej obudowie podłączenia wymaga wyłącznie moduł hydrauliczny zasilający instalację grzewczą.

To rozwiązanie, ze względu na niewielkie rozmiary urządzeń, gwarantuje dużą oszczędność przestrzeni. Nośnikiem energii między instalacją a monoblokiem jest woda, takie połączenie musi zostać wykonane jako preizolowane. Jest to rozwiązanie korzystne pod względem inwestycyjnym (tańsze od układu split) oraz nie zajmuje cennej przestrzeni w pomieszczeniu technicznym, np. jeśli dysponujemy niewielką ilością miejsca w pomieszczeniu tech­nicznym.

Kwestie montażowe

Na etapie prac montażowych instalator musi kierować się procedurą, która jest różna w zależności od typoszeregu pompy. Każdorazowo, bez względu na typ jednostki, trzeba wykonać zewnętrzny postument stalowy lub cokół betonowy, musi on mieć wyprowadzenie odpływu skroplin z agregatu.

W przypadku pompy ciepła typu monoblok cały układ termodynamiczny jest wykonywany i testowany w fabryce, natomiast w pompie typu split część instalacji wykonuje instalator w czasie montażu.

W drugim rozwiązaniu wymagane jest, aby instalator legitymował się uprawnieniami F-gazowymi. Dodatkowo wielu inwestorów nie zdaje sobie sprawy, że pompy split o mocy powyżej 10 kW wymagają założenia tzw. karty produktu i regularnych kontroli szczelności, które musi wykonywać certyfikowany instalator. Coroczną kontrolę szczelności przeprowadza się w urządzeniu typu split, jeśli waga czynnika chłodniczego przekracza 3 kg czynnika. Ważne, aby połączenia freonowe zostały wykonane szczelnie i zgodnie ze sztuką instalatorską.

Po podłączeniu do jednostki wewnętrznej i zewnętrznej konieczne jest wykonanie próby ciśnieniowej i próżni ścieżki gazowej, a to już typowe zadanie dla chłodnika. Dodatkowo sprawność pompy ciepła typu split jest uzależniona od odległości między jednostkami oraz od sposobu prowadzenia przewodów chłodniczych, im większa odległość i więcej zagięć, tym sprawność urządzenia spada.

W przypadku pomp ciepła typu monoblok występuje wyłącznie montaż hydrauliczny i elektryczny. Powinny być to rury preizolowane, które teoretycznie każdy wprawiony instalator może ułożyć i ­podłączyć.

Problemem monoblokowych pomp ciepła może być sytuacja wystąpienia dłuższego zastoju pompy w okresie zimowym. Gdy dojdzie na przykład do awarii pompy obiegowej, automatyki albo dłuższej przerwy w przypadku braku prądu – układ się wychładza. W skrajnych sytuacjach może dojść do zamarznięcia wymiennika, co prowadzi do pęknięcia czy rozszczelnienia układu. Dlatego producenci zalecają wykonanie awaryjnego zasilania elektrycznego dla podtrzymania pracy pompy ciepła.

W przypadku dłuższych przerw podczas mrozów nie pozostanie nic innego, jak spuszczenie wody z agregatu i przedmuchanie go sprzężonym powietrzem – zmusza to jednak inwestorów do wykonania zapasowego źródła ciepła w budynku na wypadek takich sytuacji (np. przez podłączenie do bufora ciepła kominka z płaszczem wodnym).

Innym rozwiązaniem jest napełnienie układu hydraulicznego roztworem niezamarzającym. Jednak i w takim rozwiązaniu są pewne niedogodności (konieczność wykonania w instalacji dodatkowego wymiennika glikol/woda, spada COP pompy).

Podsumowanie

Oba rodzaje pomp ciepła mają swoje wady i zalety. Jednak kompaktowa i monoblokowa pompa ciepła pod kątem montażu i eksploatacji ma przewagę nad wersją split, ponieważ całe urządzenie jest wykonywane w fabryce i przyjeżdża na plac budowy jako urządzenie gotowe do połączenia. Montaż pomp typu monoblok jest szybszy i obarczony mniejszym ryzykiem błędów instalatorskich. Dodatkowo pompy typu monoblok są sprzedawane jako szczelne, co przy większości modeli zwalnia użytkownika z obowiązku rejestracji pompy ciepła w Centralnym Rejestrze Operatorów (ustawa F-gazowa) oraz wykonywania odpłatnych, corocznych kontroli szczelności.

Koszt zakupu pompy typu split może wydawać się niższy, jednak użytkowanie w przypadku rozszczelnienia układu będzie pociągało za sobą koszty, które przekraczają często nieco wyższą cenę pompy typu monoblok. Finalnie za pompami ciepła typu split zdecydowanie przemawia cena i osobiste przekonanie inwestorów, że w przypadku braku dostaw energii elektrycznej, układ nie ulegnie uszkodzeniu na skutek zamarznięcia przewodów. Z kolei pompy ciepła typu monoblok są bardziej kompaktowe, cichsze i wydajniejsze – jednak droższe w zakupie