Pompy ciepła i ogrzewanie podłogowe w obiektach sakralnych

fot. NIBE-BIAWAR

Zapewnienie odpowiedniego komfortu cieplnego w obiektach sakralnych z pewnością nie należy do łatwych zagadnień. Wiąże się to bowiem z ogrzaniem często bardzo wysokiego, nieocieplonego budynku. Ze względu na dużą kubaturę budowli koszty ogrzewania bywają stosunkowo wysokie. Podjęcie decyzji o najlepszym źródle ciepła dla zadanych warunków jest sporym wyzwaniem. Należy wziąć bowiem pod uwagę wiele czynników takich jak np. komfort obsługi (przy ograniczonych zasobach ludzkich do obsługi kotłowni), niskie koszty eksploatacji oraz bezawaryjność. Ponadto polskie kościoły bardzo często są obiektami o znaczeniu historycznym, gdzie zaleceniem konserwatora zabytków jest ogrzewanie budynku, zapewniające równomierną i możliwie stabilną temperaturę. Wszystkie oczekiwane wymagania spełnia pompa ciepła z wodnym (niskotemperaturowym) ogrzewaniem podłogowym.

Jednym z przykładów zastosowania ogrzewania wykorzystującego pompę ciepła jest poddany termomodernizacji Kościół parafialny pw. Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Kraśniku. Obiekt wybudowany został w XV wieku, obecnie został wpisany do rejestru zabytków województwa lubelskiego. W 2009 roku poddany został częściowej termomodernizacji, w wyniku której zmieniona została instalacja ogrzewania, oparta na kotłach zasilanych gazem i nagrzewnicach powietrza, które miały destrukcyjny wpływ na zabytkowe wnętrza kościoła i znacznie obciążały budżet parafialny. Instalacja z pompami ciepła zasila niskotemperaturowe ogrzewanie podłogowe, na realizację którego Konserwator zabytków wyraził zgodę. Dolne źródło dla instalacji stanowi 15 odwiertów, każdy głęboki na 100 metrów.

Za pomocą pomp ciepła ciepło dostarczane jest z gruntu do kościoła, a następnie przez instalację ogrzewania podłogowego przekazywane jest do pomieszczeń. Odległość między budynkiem klasztornym a kościołem to ok. 30 metrów. Sieć przesyłowa to w sumie 160 metrów rur preizolowanych. Doprowadzają one ciepło do 5 rozdzielaczy umiejscowionych w filarach podpierających sklepienie.  

Kotłownia w pierwszym etapie została wyposażona w dwie pompy ciepła typu solanka-woda o mocy 12 kW każda. Ogrzewają one kościół i dostarczają ciepłą wodę użytkową latem. W drugim etapie kotłownia została rozbudowana i kolejne pompy ciepła dostarczają ciepło i ciepłą wodę użytkową na potrzeby parafii. Przed modernizacją w sezonie zimowym, kiedy kościół był ogrzewany zużywano ok. 16000 m³ gazu ziemnego, obecnie za ten sam sezon grzewczy licznik energii przy pompie ciepła wskazuje ok. 16000 kWh/rok. W przeliczeniu na koszty roczne to prawie 40 000 zł za ogrzewanie gazowe, natomiast w przypadku instalacji pomp ciepła koszt energii wynosi ok. 8000zł, co generuje oszczędności na poziomie około 32 000 zł.

Fot. Ogrzewanie podłogowe w Kościele pw. Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Kraśniku
[źródło: Danfoss Poland sp. z o.o.]

Fot. Kościół parafialny pw. Wniebowzięcia Najświętszej Maryi Panny w Kraśniku
[źródło: www.sanktuarium.krasnik.pl]

Kolejnym przykładem wykorzystania pomp ciepła na potrzeby ogrzewania jest Kościół pw. Jana Chrzciciela w Jaworkach. Wybudowany został w 1798 roku. W wyniku termomodernizacji, od 2011 roku obiekt o powierzchni użytkowej 470 m², ogrzewany jest za pomocą gruntowej pompy ciepła o mocy grzewczej 60 kW. Współpracuje ona ze zbiornikiem buforowym o pojemności 500 litrów. Instalacja ta zasila niskotemperaturowy, podłogowy system grzewczy. Dolne źródło ciepła dla instalacji stanowi osiem pionowych gruntowych wymienników ciepła o długości 150 mb. W tym przypadku ogrzewanie wykorzystujące pompę ciepła było idealnym rozwiązaniem również ze względu na obecny na terenie kościoła zabytkowy ikonostas, gdyż temperatura powietrza w kościele musi zostać utrzymywana na poziomie 12 ^oC, natomiast wilgotność powinna zostać zachowana na poziomie ok. 65%. Roczne koszty eksploatacji pompy ciepła na potrzeby centralnego ogrzewania wynoszą średnio 6500 - 7000 zł.

Fot. Kościół pw. Jana Chrzciciela w Jaworkach [źródło : „NIBE-BIAWAR” sp. z o.o.]

Fot. Pompy ciepła w budynku kościoła w Jaworkach [źródło: „NIBE-BIAWAR” sp. z o.o.]

Innym ciekawym przykładem zastosowania pomp ciepła jest Katedra Oliwska w Gdańsku. Powstała w 1186 roku i była systematycznie rozbudowywana. W katedrze odbywają się coroczne  Festiwale Muzyki Organowej, koncerty chóralne i symfoniczne. Jest siedzibą biskupów Archidiecezji Gdańskiej oraz skarbem europejskiego dziedzictwa kulturowego o ogromnym potencjale turystycznym, zwiedza ją rocznie około 1,2 mln do 1,5 mln turystów. W przypadku Katedry Oliwskiej zrealizowany został projekt unijny „Cysterskie dziedzictwo kulturowe – renowacja i konserwacja Katedry Oliwskiej w Gdańsku” objęty wsparciem w ramach Regionalnego Programu Operacyjnego dla Województwa Pomorskiego na lata 2007-2013. Na etapie projektu postawiono sobie za cel wykonanie instalacji, możliwie najtańszej w eksploatacji, stabilnej temperaturowo, dyskretnie montowalnej, niewidocznej wewnątrz Archikatedry oraz dającej wyraźne odczucie komfortu cieplnego w przestrzeni ławek nawy głównej i Prezbiterium. Aby mogły zostać spełnione wszystkie postanowione założenia, w ramach modernizacji zamieniono stare, niesprawne ogrzewanie węglowe na pompy ciepła. Obecnie w Katedrze działa pompa ciepła typu solanka-woda o mocy 55,6 kW współpracująca z ogrzewaniem podłogowym. Dolnym źródłem ciepła jest 12 otworów wywierconych w gruncie na głębokość 100 m każdy. Ciepło jest rozprowadzane przez elementy grzewcze umieszczone w podłodze, pod ławkami, co praktycznie eliminuje niekorzystny wpływ strumienia gorącego powietrza na cenne zabytki we wnętrzu kościoła, przy zapewnieniu komfortu zgromadzonym na mszach i nabożeństwach wiernym.

Fot. Katedra Oliwska w Gdańsku [źródło: Viessmann Sp. z o.o.]

Fot. Ogrzewanie podłogowe w zabytkowej Katedrze Oliwskiej w Gdańsku
[źródło: Viessmann sp. z o.o.]

Powyższe przykłady zastosowania instalacji ogrzewania bazujących na pompach ciepła pokazują, iż nadają się one nawet dla najbardziej wymagającego użytkownika. Urządzenie stosowane jest z powodzeniem nie tylko w domach jednorodzinnych. Należy zwrócić uwagę na wygodę obsługi instalacji, komfort jaki daje jego użytkowanie oraz stosunkowo niewielkie koszty eksploatacji, gdyż w większości parafii w Polsce ogrzewanie kościołów to jedna z największych pozycji w budżecie. Istotnym argumentem za stosowaniem pomp ciepła jest to że korzystają one w znacznej części z energii ze źródeł  odnawialnych (w opisywanych przypadkach było to około 75% przekazywanego ciepła przez pompy ciepła). Co również jest bardzo ważne przyczyniają się one do radykalnego zmniejszenia niskiej lokalnej emisji pyłów zawieszonych. Koresponduje to mocno z niedawno udzielonym wsparciem inwestycji proekologicznych ze strony całego Kościoła Katolickiego, który jesienią 2015  roku przedstawiał w Watykanie jednoznaczne stanowisko, mówiąc o "potrzebie całkowitej dekarbonizacji gospodarek  Świata przed 2050 rokiem". Apel ten miał na celu wsparcie międzynarodowego porozumienia państw w Paryżu (COP 21), które pozwoli zapewnić powstrzymanie ocieplania klimatu.

Źródło: PORT PC