Jak dobrać rodzaj i moc pompy ciepła do domu? Sprawdź, jakie parametry są istotne i na co warto zwrócić uwagę przy zakupie pompy grzewczej

Pompy ciepła to urządzenia grzewcze, które z powodzeniem wypierają piece na paliwo stałe bądź płynne. Do wytwarzana ciepła pompa wykorzystuje naturalne zasoby, takie jak: wodę, powietrzę oraz grunt. Urządzenie to pobiera energię z zewnątrz i oddaje ją do pomieszczenia, czyli innymi słowy wymusza przepływ ciepła z obszaru zimniejszego do cieplejszego. Najważniejszy w pompie ciepła jest czynnik chłodniczy (roboczy), który poprzez zmianę swojego stanu skupienia (ciekły/parowy) może energię oddawać lub pobierać z innego źródła. Są to źródła odnawialne, dlatego do ogrzewania budynków wykorzystywane jest ciepło powszechnie dostępne. Jeżeli pompę ciepła zintegrujemy z panelami fotowoltaicznymi, możemy otrzymać energooszczędne ogrzewanie całego domu.

W zależności od technologii pobierania i przekazywania energii wyróżniamy trzy główne rodzaje pomp:

• pompa ciepła powietrze-woda – energię pobiera z powietrza i wykorzystuje do ogrzewania wody w sieciach CO. Jest łatwa w montażu, dobrze radzi sobie w umiarkowanym klimacie. Więcej technicznych usterek notuje się w okresie mrozów, dlatego często trzeba je wspomagać dodatkowym źródłem energii, np. grzałką elektryczną. Jest ona najczęściej wybierana, zwłaszcza przez osoby, które mają już wybudowany dom i chcą tylko zmienić źródło ciepła na bardziej ekologiczne i ekonomiczne,
• pompa ciepła gruntowa – ciepło pobierane jest z gruntu i przekazywane do nośnika ciepła, który jest następnie przepompowywany do systemu ogrzewania budynku. To rozwiązanie jest efektywne zwłaszcza w okresie silnych mrozów, nie trzeba korzystać z dodatkowych źródeł ciepła. Aby zamontować pompę gruntową trzeba wywiercić odwierty na głębokość ok. 100 m, ale im głębiej tym lepiej. Jest to dobry wybór dla osób, które są dopiero na początkowym etapie budowy, gdzie wykonanie odwiertów nie będzie stanowiło problemów. Niestety, pompa gruntowa wymaga większych nakładów finansowych niż pompa powietrze-woda,
• pompa ciepła wodna – w tym przypadku źródłem energii cieplnej są zbiorniki wodne lub rzeki, których temperatura utrzymuje się na poziomie 8-12 stopni Celsjusza. Można też wybudować system studni głębinowych. Taki układ jest bardzo stabilny, jednak wymaga odpowiednich warunków wokół domu i wiąże się z dużym kosztem.

Wybór pompy grzewczej najlepiej skonsultować z ekspertem z branży, który podpowie nam, jakie parametry są najistotniejsze. Na pewno szczególną uwagę warto zwrócić na:

• współczynnik COP
• moc grzewczą
• stan izolacji domu

1. Współczynnik COP – określa ile kWH energii cieplnej wytworzy pompa z 1 kWh energii elektrycznej, czyli ile prądu będzie potrzeba do zasilenia urządzenia. Ekonomiczne pompy mają współczynnik powyżej 4, co oznacza, że 1 kWh energii elektrycznej wystarczy do wytworzenia 4 kWh energii cieplnej. Łatwo zatem wywnioskować, że im wyższa wartość COP, tym bardziej wydajana pompa ciepła.
2. Moc grzewcza – przy jej doborze warto wziąć pod uwagę powierzchnię domu oraz poziom izolacji cieplnej. Jeżeli pompa będzie stanowić główne źródło ciepła, moc urządzenia musi być większa niż zapotrzebowanie energetyczne domu. Nowoczesne urządzenia wyposażone są w funkcję regulowania mocy grzewczej. Takie rozwiązanie pozwala na mniejsze zużycie energii elektrycznej w okresie letnim. Jaka jest zatem minimalna moc pomp cieplnej? Według producentów musi być ona zgodna z wymaganiami normy EN 14511. Wartości COP i zapotrzebowania cieplnego mogą się różnić w zależności od warunków klimatycznych, izolacji budynku, temperatury zewnętrznej i innych czynników. W praktyce najlepiej skonsultować się z fachowcem ds. instalacji HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja), który doradzi w wyborze odpowiedniej mocy pompy cieplnej.
3. Stan izolacji domu – zakup i montaż pompy cieplnej ma sens tylko w budynkach o dobrej izolacji termicznej. W przeciwnym razie inwestycja będzie kompletnie nieopłacalna, zwłaszcza w okresie silnych mrozów, kiedy urządzenie nie będzie w stanie wygenerować odpowiednio dużo ciepła do ogrzania całego domu.

Przykładowe wyliczenia można zobrazować na przykładzie domu o powierzchni 120 mkw, którego izolacja wykonana jest z wełny mineralnej o grubości ok. 15 cm. W takim wypadku przyjmuje się, że współczynnik ciepła wyniesie ok. 40 W na mkw przy założeniu, że w domu jest wodne ogrzewanie podłogowe, a nieruchomość zamieszkują cztery osoby.

Wstępnie możemy obliczyć moc grzewczą (Pg) naszej pompy ciepła. Powierzchnię domu (120 m2) mnożymy przez wskaźnik zapotrzebowania mocy (40 W/m2). 120 x 40= 4800 W= 4,8 KW. Do tego należy doliczyć jeszcze zapotrzebowanie na moc grzewczą, potrzebną do podgrzania C.W.U. W domu mieszkają 4 osoby. Zatem 250 W x 4 = 1 KW energii cieplnej, potrzebnej na zaopatrzenie mieszkańców w ciepłą wodę użytkową. Dodając moc grzewczą 4,8 KW + 1 KW mocy grzewczej C.W.U., otrzymujemy 5,8 KW, czyli całkowitą moc potrzebną na zapotrzebowanie w energię cieplną naszego domu. W tym wypadku idealnym rozwiązaniem będzie pompa ciepłą o mocy co najmniej 6 KW – wylicza Flexi Power Group

Pompa ciepła z trybem biwalentnym to pompa ciepła, która ma zdolność współpracy z innym źródłem ciepła, najczęściej z kotłem gazowym. Ten tryb jest szczególnie przydatny w warunkach, gdy efektywność pompy ciepła może maleć w wyniku niskich temperatur zewnętrznych. W takich sytuacjach, gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej pewnego poziomu, pompa ciepła może przestawać być wystarczająco efektywna, co skutkuje wzrostem kosztów eksploatacji.

Tryb biwalentny pozwala na automatyczne przełączanie się między pompą ciepła a alternatywnym źródłem ciepła w zależności od warunków zewnętrznych i zapotrzebowania na ciepło w danym momencie. Tryb biwalentny jest szczególnie użyteczny w regionach Polski, gdzie zimy są surowe i temperatura na zewnątrz może spadać do bardzo niskich wartości, co mogłoby obniżyć efektywność pracy pompy ciepła. Analogicznie tryb monowalentny oznacza, że pompa ciepła jest w stanie dostarczać wystarczającą ilość ciepła do ogrzewania budynku w warunkach typowych dla całego sezonu grzewczego. Oznacza to, że pompa ciepła działa samodzielnie, bez konieczności współpracy z innym źródłem ciepła, takim jak kocioł gazowy czy olejowy.

Podsumowując, pompy ciepła stanowią niezwykle obiecujące rozwiązanie dla dzisiejszych wyzwań związanych z ogrzewaniem i chłodzeniem budynków. Ich efektywność energetyczna, niski wpływ na środowisko oraz ciągłe innowacje sprawiają, że stają się kluczowym elementem transformacji branży HVAC. W miarę postępu technologicznego i rosnącej świadomości ekologicznej, pompy ciepła z pewnością będą odgrywać coraz ważniejszą rolę w kształtowaniu przyszłości zrównoważonych systemów grzewczych i chłodzących.