Pompa ciepła woda–woda – realizacja na Biskupinie

Ostatnia aktualizacja: 9.09.2026r.

Najważniejszą zaletą pompy ciepła woda–woda jest bardzo stabilna praca dolnego źródła. Temperatura powietrza może spaść poniżej zera, ale pompa nadal pobiera energię z wody gruntowej, której temperatura zmienia się w znacznie mniejszym zakresie.

Realizacja wykonana przez 3E‑HEATING w 2011 roku w domu jednorodzinnym na wrocławskim Biskupinie dobrze pokazuje zarówno tę przewagę, jak i techniczne wymagania całego systemu. W układzie woda–woda o efektywności nie decyduje wyłącznie sama pompa ciepła, lecz również studnie, jakość wody, wymiennik pośredni oraz energia potrzebna do utrzymania przepływu.

Szersze informacje o doborze, montażu, uruchomieniu i późniejszym serwisie nowych urządzeń przedstawiamy na stronie Pompy ciepła Wrocław.

Powietrzna pompa ciepła pobiera energię z powietrza zewnętrznego. Gdy temperatura na dworze spada, pogarszają się warunki jej pracy. Jednocześnie budynek potrzebuje coraz więcej ciepła, a pompa może osiągać mniejszą moc i niższy współczynnik COP.

W pompie woda–woda sytuacja wygląda inaczej. Temperatura powietrza zewnętrznego nie wpływa bezpośrednio na dolne źródło. Pompa nie pobiera energii z mroźnego powietrza, lecz z wody gruntowej.

W realizacji na Biskupinie temperatura wody wynosiła około 8°C. Zimą mogła spadać do około 6°C, ale jest to niewielka zmiana w porównaniu ze spadkiem temperatury powietrza na przykład z +7°C do –10°C.

Dzięki temu:

Nie oznacza to, że efektywność całego systemu jest zawsze identyczna. Podczas mrozu budynek może wymagać wyższej temperatury zasilania, co również wpływa na COP. Po stronie dolnego źródła nie występuje jednak silne pogorszenie warunków charakterystyczne dla pomp powietrze–woda.

W archiwum 3E‑HEATING możemy potwierdzić następujące informacje:

Woda gruntowa z Biskupina nie mogła zostać skierowana bezpośrednio przez wymiennik znajdujący się w pompie ciepła. Wymiennik urządzenia nie był przeznaczony do pracy z silnie zażelazioną i zamanganioną wodą studzienną.

Zastosowano więc dodatkowy wymiennik pośredni. Po jednej jego stronie przepływa woda gruntowa, a po drugiej pracuje zamknięty obieg czynnika pośredniego, który przekazuje energię do pompy ciepła.

Po stronie hydraulicznej można wyróżnić trzy powiązane części:

Ciepło przepływa tylko wtedy, gdy pomiędzy dwoma czynnikami występuje różnica temperatur. Aby odebrać energię od wody gruntowej mającej 6–8°C, czynnik po drugiej stronie wymiennika musi mieć temperaturę niższą.

Następnie czynnik pośredni przekazuje energię do parownika pompy ciepła. Również na tym etapie potrzebna jest kolejna różnica temperatur.

Woda w studni może mieć 8°C, ale pompa ciepła nie otrzymuje dolnego źródła dokładnie o tej samej temperaturze. Po przejściu przez wymiennik pośredni temperatura czynnika zasilającego pompę jest niższa.

Każda wymagana różnica temperatur nieco pogarsza warunki pracy pompy. Wymiennik pośredni chroni więc urządzenie, ale równocześnie powoduje niewielką stratę temperaturową.

Po stronie dolnego źródła nie wystarcza sama sprężarka pompy ciepła. Potrzebny jest także przepływ przez oba obiegi.

W systemie pracują:

Energia elektryczna zużywana przez te urządzenia nie zwiększa ilości odnawialnego ciepła pozyskanego z wody. Dlatego przy ocenie efektywności trzeba uwzględniać nie tylko katalogowy COP pompy ciepła, lecz bilans całej instalacji.

Stabilne dolne źródło pozostaje dużą zaletą, ale jego wykorzystanie wymaga energii do pompowania wody oraz pokonania oporów wymiennika, filtrów, przewodów i armatury.

Wody gruntowe na Biskupinie charakteryzują się wysoką zawartością żelaza i manganu. Dopóki woda pozostaje pod ziemią i ma ograniczony kontakt z tlenem, część tych związków może pozostawać w formie rozpuszczonej.

Po zetknięciu z powietrzem rozpoczynają się procesy utleniania. Powstają drobne cząstki i koloidy, które z czasem mogą łączyć się w większe skupiska oraz osadzać w instalacji.

Dlatego w tej realizacji bardzo ważne było ograniczenie kontaktu wody gruntowej z powietrzem. Obieg studzienny powinien być możliwie szczelny, bez niepotrzebnego napowietrzania wody.

Studnia chłonna nie jest zwykłym odpływem. Musi stale przyjmować taką samą ilość wody, jaka została pobrana ze studni czerpalnej.

Koloidy powstałe w wyniku utleniania żelaza i manganu mogą osadzać się:

W rezultacie studnia stopniowo traci chłonność. Może wtedy wzrastać poziom wody, przepływ przez cały układ staje się trudniejszy, a instalacja przestaje pracować zgodnie z pierwotnymi założeniami.

W instalacji pracującej z silnie zażelazioną i zamanganioną wodą trzeba liczyć się z okresową kontrolą studni chłonnej. Jeżeli jej chłonność spada, może być konieczne specjalistyczne czyszczenie lub regeneracja.

Nie należy czekać do całkowitego zablokowania przepływu. Sygnałem ostrzegawczym mogą być:

Zakres i sposób czyszczenia powinny zostać dobrane do konstrukcji studni oraz rodzaju nagromadzonych osadów.

Drugim współczesnym problemem jest stopniowe obniżanie się poziomu wód gruntowych. Instalacja zaprojektowana kilkanaście lat temu może obecnie pracować w innych warunkach niż w momencie uruchomienia.

Szczególnie istotny jest dynamiczny poziom wody, czyli poziom ustalający się podczas jej ciągłego pobierania. Jeżeli lustro znajduje się coraz niżej, pompa musi pokonać większą wysokość podnoszenia.

Jeżeli w układzie zastosowano powierzchniową pompę samozasysającą, obniżenie lustra wody może powodować:

Rozwiązaniem może być pompa głębinowa zanurzona bezpośrednio w studni. Nie musi ona zasysać wody z powierzchni, lecz tłoczy ją w kierunku wymiennika.

Pompa głębinowa rozwiązuje problem ograniczonej wysokości ssania, ale większa wysokość podnoszenia oznacza większe zużycie energii. Każdy dodatkowy metr, z którego trzeba podnieść wodę, pogarsza bilans energetyczny całego systemu.

Pompa ciepła woda–woda ma istotną przewagę: jej dolne źródło pracuje bardzo stabilnie nawet podczas silnego mrozu. Ta zaleta pozostaje aktualna.

Do nowych realizacji 3E‑HEATING podchodzi jednak obecnie znacznie ostrożniej niż kilkanaście lat temu. Powodem nie jest niestabilność temperatury wody, lecz rosnące ryzyko hydrauliczne i eksploatacyjne:

Przy nowych inwestycjach analizujemy obecnie przede wszystkim rozwiązania łatwiejsze do przewidzenia w wieloletniej eksploatacji. Rodziny urządzeń brane pod uwagę przy takim doborze przedstawiamy na stronie pompy ciepła Viessmann Wrocław. Dobór zawsze odnosimy do wymaganej mocy, temperatury zasilania i sposobu użytkowania budynku.

Dla domów, firm i większych obiektów porównujemy również pompy ciepła Carrier Wrocław, uwzględniając parametry konkretnego urządzenia, hydraulikę, automatykę oraz możliwości późniejszego serwisowania.

Dlatego współcześnie coraz rzadziej zalecamy wykonanie nowego układu woda–woda. Nie oznacza to, że istniejąca instalacja pracująca stabilnie powinna zostać zastąpiona. Oznacza natomiast, że przy nowej inwestycji trzeba ocenić nie tylko temperaturę wody, lecz cały długoterminowy bilans techniczny i energetyczny.

Realizacja na wrocławskim Biskupinie pokazuje obie strony technologii woda–woda.

Z jednej strony otrzymujemy bardzo stabilne dolne źródło, które niemal nie reaguje na zimowe spadki temperatury powietrza. Z drugiej strony wykorzystanie tej energii wymaga dwóch studni, wymiennika pośredniego, dodatkowych pomp oraz stałej kontroli przepływu i jakości wody.

O powodzeniu takiej inwestycji nie decyduje więc wyłącznie pompa ciepła. Decyduje kompletny układ – od studni czerpalnej, przez wymiennik i obieg pośredni, aż po studnię chłonną oraz możliwość jej późniejszego czyszczenia.

Pozostałe udokumentowane realizacje pomp ciepła we Wrocławiu i okolicach pokazują, jak różne urządzenia, dolne źródła i układy instalacyjne dobieraliśmy do rzeczywistych warunków budynków.