Jak dobrać pompę ciepła?

Pompy ciepła, to urządzenia, które sukcesywnie przejmują rynek systemów grzewczych w Polsce i na świecie. Wynika to z szeregu cech, którymi pompy ciepła przewyższają konwencjonalne źródła energii. Mowa o wysokiej efektywności, która przekłada się na przyjazność środowisku i możliwość generowania sporych oszczędności. Aby cieszyć się z tych zalet, konieczny jest odpowiedni dobór pompy ciepła do potrzeb danego budynku. Tylko w taki sposób będziemy mogli ogrzewać obiekt tanio i ekologicznie. W tym artykule omówimy podstawowe zasady doboru pompy ciepła.

 

Jaką pompę ciepła wybrać? Dostępne rodzaje pomp ciepła

Na rynku są dostępne pompy ciepła wykorzystujące różne dolne źródła ciepła i dystrybuujące energię cieplną w zróżnicowany sposób. Podstawowy podział pomp ciepła wyróżnia trzy podstawowe rodzaje urządzeń:

 

Pompy ciepła powietrze – woda

Pompy ciepła typu powietrze – woda to obecnie najbardziej popularny i najczęściej wybierany rodzaj pomp ciepła. Jako dolne źródło ciepła wykorzystują energię zawartą w powietrzu. Energię tę przekazują do instalacji hydraulicznej znajdującej się w budynku, ogrzewając wodę krążącą w układzie centralnego ogrzewania oraz wodę użytkową. Najczęściej stosowanym rozwiązaniem są niskotemperaturowe pompy ciepła powietrze – woda, które doskonale współpracują z ogrzewaniem podłogowym.

Takie pompy ciepła dzielą się na wiele podtypów. Można wymienić, chociażby podział na pompy ciepła split i monoblok. Pierwsze z nich składają się z dwóch jednostek (zewnętrzna i wewnętrzna), natomiast monoblok to wyłącznie jednostka zewnętrzna.

 

Pompy ciepła powietrze – powietrze

Pompa ciepła powietrze-powietrze działa podobnie do powyższej. Tutaj dolnym źródłem ciepła jest również powietrze. Różnicę stanowi sposób dystrybucji energii. Pompa ciepła powietrze-powietrze bezpośrednio ogrzewa powietrze pobierane z atmosfery i tłoczy je do kanałów, aby następnie dotarło do pomieszczeń przez kratki nawiewne.

Tego typu rozwiązanie jest efektywne, nawet w miesiącach zimowych, jednak nie daje możliwości przygotowania ciepłej wody użytkowej.

 

Pompa ciepła gruntowa

Pompy gruntowe, jako dolne źródło ciepła wykorzystują energię zawartą w gruncie. Mogą to robić za pośrednictwem kolektora poziomego bądź pionowego. Pierwsze rozwiązanie to nic innego jak system rur rozłożony na dużej powierzchni, około 1,5 m pod ziemią. Kolektor pionowy umieszczany jest w odwiertach, których głębokość może przekraczać 100 m.

Gruntowe pompy ciepła charakteryzują się wyższą wydajnością niż ich powietrzne odpowiedniki, jednak decydując się na takie rozwiązanie, musimy się liczyć z często dwukrotnie wyższymi kosztami inwestycji.

 

Jak obliczyć moc pompy ciepła?

Po wyborze rodzaju pompy ciepła przychodzi czas na najważniejszy parametr, czyli moc pompy ciepła. To głównie od tego parametru będzie zależało to, czy pompa ciepła będzie działać efektywnie.

Wykresy i obliczenia

Fot. Vlada Karpovich / Źródło: Pexels

 

Zapotrzebowanie energetyczne budynku zależy przede wszystkim od jego termoizolacji (m.in. ocieplenia ścian zewnętrznych, stropu czy fundamentów), rodzaju zastosowanej wentylacji (grawitacyjna jest przyczyną większych strat ciepła niż mechaniczna) czy też jakości stolarki otworowej.

Im lepsza termoizolacja, tym mniejsze zapotrzebowanie energetyczne. Bez wykonywania skomplikowanych obliczeń, takie zapotrzebowanie energetyczne można oszacować w zależności od rodzaju budynku. 

Mając taką wiedzę i znając powierzchnie budynku, możemy obliczyć, ile energii potrzebuje cały obiekt (mnożąc daną wartość przez powierzchnię). Do tego należy dodać zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową. Zakładając, że jedna osoba zużywa na dobę ok. 50 l wody o temperaturze 45°C, przyjmuje się dodatkową wartość wynoszącą 250 W na osobę.

Kolejnym aspektem, na który należy zwrócić uwagę, jest tzw. punkt biwalentny. Jest to temperatura, przy której załącza się grzałka. Zgodnie z normą PN-EN 12831 minimalną temperaturę zewnętrzną w danej strefie klimatycznej, w której ma pracować urządzenie. Dobrze dobrana pompa ciepła powinna samodzielnie pokrywać 100% zapotrzebowania energetycznego w punkcie biwalentnym, w danej strefie.

 

Nieodpowiednio dobrana moc grzewcza pompy ciepła – konsekwencje

Źle dobrana moc pompy ciepła niesie konsekwencje dla efektywności urządzenia. Mowa zarówno o niedoszacowanej, jak i przeszacowanej mocy.

 

Zbyt mała moc grzewcza pompy ciepła

Jeśli dobierzemy zbyt małą moc pompy ciepła, być może będzie ona w stanie wydajnie funkcjonować tylko przy względnie wysokich temperaturach zewnętrznych. W niższych temperaturach konieczne będzie dogrzewanie za pomocą grzałki, co przełoży się na wysokość rachunków, które zapłacimy za prąd. Ponadto w takich sytuacjach wydłuży się czas pracy sprężarki, co niekorzystnie wpłynie na jej żywotność.

 

Zbyt duża moc grzewcza pompy ciepła

Za pompę ciepła o zbyt dużej mocy zapłacimy więcej, niż powinniśmy. W taki sposób inwestycja zwraca się dłużej. Zbyt duża moc pompy ciepła sprawia, że sprężarka pracuje w krótszych i częstszych cyklach, co wpływa na jej żywotność. Dodatkowo musimy się liczyć z koniecznością zakupu większego zasobnika c.w.u. oraz zastosowania buforu ciepła.

Jeśli pompa ciepła ma zbyt dużą moc w stosunku do naszych potrzeb, spada również jej COP i ogólna efektywność.

 

Jak odpowiednio dobrać pompę ciepła – podsumowanie

Podczas doboru pompy ciepła warto opierać się na opinii fachowca, który nie tylko ma wiedzę teoretyczną na ten temat, ale również poznał specyfikę naszego budynku. Dzięki powyższym informacjom możemy kontrolować taki proces i być świadomym klientem. Bardzo ważne jest to, aby znaleźć złoty środek między naszymi potrzebami, możliwościami finansowymi i uwarunkowaniami infrastrukturalnymi.

Sprawdź też jak dobrać pompę ciepła na podstawie podanego tam przykładu i wzoru obliczania mocy pompy ciepła do zapotrzebowania domu.

Możesz również polubić…