Jak dobrać pompę ciepła i jej moc do powierzchni domu?

Jak działa i do czego służy pompa ciepła?

Rynek pomp ciepła rozwija się w Polsce stabilnie od przeszło 15 lat, co zawdzięcza nie tylko zainteresowaniu i zaufaniu do odnawialnych źródeł energii, ale też programowi subsydiującemu wymianę źródeł ciepła na proekologiczne. Pompa ciepła to urządzenie działające na zasadzie „odwróconej” lodówki. Pobiera ona ciepło z miejsca o niższej temperaturze i oddaje ciepło do miejsca, gdzie temperatura jest niższa. W ten sposób można ogrzewać pomieszczenia mieszkalne i podgrzewać c.w.u. Dlaczego pompa ciepła jest urządzeniem energooszczędnym i z jakiego odnawialnego źródła energii tak naprawdę korzysta? Pompa większość energii pobiera ze środowiska zewnętrznego powietrza lub gruntu lub wody. To tzw. źródło dolne. Prąd jest potrzebny urządzeniu wyłącznie do zainicjowania procesów przekazywania ciepła i pracy sprężarki. Energia elektryczna jest pobierana także wtedy, gdy temperatura zewnętrzna jest zbyt niska. To sprawia, że urządzenie nie jest w stanie pobrać wystarczającej ilości ciepła ze źródła dolnego, by utrzymać we wnętrzach zadaną temperaturę. W takich okolicznościach włączana jest właśnie dodatkowo grzałka. Aby inwestor mógł mieć pewność, że wybrane przez niego urządzenie będzie w stanie ogrzać pomieszczenia, powinien właściwie dobrać moc pompy ciepła. To jest właśnie jeden z najbardziej istotnych parametrów wpływających na dobór pompy ciepła. Urządzenie i cała instalacja grzewcza muszą przecież działać efektywnie.

 Jak dobrać́ moc pompy ciepła?

Od czego właściwie powinno się zacząć? Najlepiej oczywiście pozostawić to zadanie wyspecjalizowanej firmie, która będzie się zajmować instalacją. Jeśli inwestor jest zmuszony lub chce zrobić to sam, to na pytanie jak dobrać pompę ciepła pomoże mu odpowiedzieć kalkulator. Zwykły lub dedykowana aplikacja do tego typu obliczeń. Bez względu na to, kto i w jaki sposób będzie dokonywał obliczeń, warto znać i rozumieć przynajmniej podstawowe zasady podejmowania tej decyzji.

Po pierwsze trzeba dokładnie określić jakie funkcje ma spełniać urządzenie w gospodarstwie domowym. Ogrzewać pomieszczenia jako samodzielne źródło ciepła czy tylko wspomagające kocioł grzewczy? Czy pompa ma podgrzewać ciepłą wodę użytkową? Czy ma również być źródłem klimatyzacji?

Po drugie z jakiej technologii ze względu na finanse i warunki terenowe jest w stanie skorzystać inwestor, a w związku z tym jakie źródło ciepła będzie wykorzystywane jako tzw. dolne źródło ciepła.

Po trzecie zapotrzebowanie budynku na energię. W przypadku nowych budynków stawianych według norm i wymogów WT 2021 takie dane inwestor posiada już w dokumentacjo projektowej budynku. W przypadku starszych budynków potrzebne będzie wykonanie podstawowych wyliczeń.

Dobór mocy pompy ciepła - przykładowe wyliczenia

Aby prawidłowo wykonać nawet bardzo podstawowe wyliczenia inwestor musi wiedzieć jak dobrać́ pompę̨ ciepła do powierzchni domu. Metry kwadratowe powierzchni są tu bowiem jedną z podstawowych danych.

Powierzchnię domu mnożymy bowiem przez jego zapotrzebowanie energetyczne. Dom 200m2 mnożymy przez zapotrzebowanie energetyczne 50W/m2

  • 200x 50=10000W = 10 kW

Jeśli inwestor chce za pomocą pompy ciepła podgrzewać wodę, to te wyliczenia musi uzupełnić o liczbę domowników i zużycie prądu na głowę mieszkańca. Przyjmuje się, że jedna osoba zużywa 250 W na podgrzanie c.w.u

Czyli przy 4 osobowej rodzinie do mocy 10 kW należy doliczyć jeszcze jeden kilowat.

Punkt biwalentny – czy lokalizacja ma wpływ na moc pompy ciepła

W tym momencie inwestor już wie, jak dobrać pompę ciepła, ale to parametry zupełnie podstawowe. Przy wyliczeniach trzeba wziąć bowiem pod uwagę jeszcze charakterystykę temperaturową okolicy, regionu w jakim mieszka inwestor. Dlaczego? By móc określić jaki punkt biwalentny chce lub musi przyjąć. Czy lokalizacja ma wpływ na moc pompy ciepła? Choć to może się wydawać zaskakujące tak. Do lamusa mitów można odłożyć już twierdzenie, że pompy ciepła nie sprawdzają się ze względu na zimowe temperatury. Urządzenia te są w stanie pracować w temperaturach poniżej zera. Aby ogrzewanie było opłacalne ważne jest jedynie właściwe określenie punktu biwalentnego, czyli takiej temperatury, w której pompa ciepła mając za mało energii z otaczającego środowiska uruchomi wewnętrzną grzałkę i zacznie w ten sposób pomagać sobie w utrzymaniu zadanej temperatury w pomieszczeniu. W przysłowiowych już w naszym kraju Suwałkach zrozumiałym jest, że punkt biwalentny będzie ustawiony na niższej temperaturze niż warto i robi się to na Pomorzu lub na Nizinie Mazowieckiej, gdzie klimat jest dużo łagodniejszy. Jeśli inwestor chce, aby punkt biwalentny miał jak najniższą temperaturę musi zdecydować się na pompę ciepła o wyższej mocy.

Jaka pompa ciepła do nowego a jaka do remontowanego domu?

Nowe domy wznoszone od 2015 roku odznaczają się lepszą pod względem parametrów izolacyjności charakterystyką cieplną. Ich zapotrzebowanie energetyczne jest znacząco mniejsze od tego jaką posiadają nieruchomości wznoszone w poprzednich dziesięcioleciach. Obecne budownictwo zeroenergetyczne i pasywne potrzebuje jedynie odpowiednio 0 kWh/m2 na rok ­ z założenia jest on samowystarczalny i 15 kWh/m2 na rok. Domy energooszczędne, którym według obecnie obowiązujących przepisów budowlanych powinien być już każdy nowopowstający i stojący w Polsce dom, mają zapotrzebowanie energetyczne nie większe niż 70kWh/m2. Im większe zapotrzebowanie energetyczne nieruchomości, tym moc zastosowanej pompy ciepła musi być większa. Dlatego w starych budynkach, w których ma się pojawić to nowoczesne źródło ogrzewania musi być najpierw przeprowadzona termomodernizacja. Wtedy inwestor zyska pewność, że inwestycja będzie opłacalna.

Rodzaje pomp ciepła

Urządzenia te dzielą się przede wszystkim ze względu na rodzaj dolnego źródła, z którego pozyskują ciepło. Rozróżnia się więc:

  • Pompy ciepła gruntowe
  • Pompy ciepła wodne
  • Pompy ciepła powietrzne

Istnieją też oczywiście konstrukcje mieszane typu pompa ciepła powietrze-woda, które umożliwiają podgrzewanie ciepłej wody użytkowej.

Powietrzne pompy ciepła dzielą się ze względu na swoją budowę na typy split i monoblock. Oba zawierają takie same komponenty i mają taki sam sposób działania jednak split jest podzielony na dwie połączone ze sobą jednostki wewnętrzną i zewnętrzną.

To z jakiego dolnego źródła energii korzysta urządzenie determinuje montaż pompy ciepła sposób jego wykonania i koszt całej inwestycji. Korzystanie z pompy wodnej i gruntowej wymaga wykonania odwiertów w celu zainstalowania wymienników ciepła, które efektywnie przekażą energię z dolnego źródła. Muszą być one odpowiednio głębokie, na ich wykonanie w pionie lub w poziomie potrzeba miejsca oraz odpowiednich warunków na działce, dlatego obecnie jednymi z najpopularniejszych typów są powietrzne pompy ciepła, które nie wymagają prowadzenia prac ziemnych.

Jakie parametry są istotne przy wyborze pompy ciepła

To kolejne najczęściej zadawane przez przyszłych inwestorów pytanie. Z reguły ich uwaga skupia się na współczynniku COP. Czym jest ten współczynnik? To wielkość wyrażająca stosunek ilości dostarczonego przez urządzenie ciepła do ilości pobranej przez nie energii elektrycznej. Uwaga! Wbrew obiegowym przekonaniom COP nie jest wielkością stałą, może się zmieniać w zależności od przede wszystkim temperatury zewnętrznej i stopnia zapotrzebowania energetycznego danego budynku. Dlatego dużo bardziej pożądane jest skupienie się na szeroko opisywanej w tym artykule mocy urządzenia czy punkcie biwalentnym, który również był wyżej dość szeroko opisywany.

Ogrzewanie ciepłej wody przy pomocy pompy ciepła

Jak pompa ciepła może posłużyć inwestorowi do zapewnienia sobie dostępu do ciepłej wody użytkowej?

Pompa w zależności od swojej konstrukcji posiada wbudowany zbiornik na wodę lub pracuje w połączeniu z już wcześniej działającym w domu urządzeniem do przygotowywania c.w.u. Pompy ciepła o takim przeznaczeniu mają wyznaczony punkt biwalentny w granicach temperatury -7stopni Celsjusza. Pozwalają więc ogrzewać wodę przy użyciu odnawialnych źródeł energii nie tylko latem, ale także wiosną i w trakcie łagodnych zim. W ten sposób przez większość roku ciepła woda nie musi być przygotowywana za pomocą energochłonnej grzałki elektrycznej. Tak jak wspomniano urządzenia te mają zazwyczaj charakter modułowy i co jest ich równie wielką zaletą mogą pracować we wszechstronnej konfiguracji sprzętowej. Dlatego każdy inwestor może mieć instalacje dopasowaną do swoich indywidualnych potrzeb.

Kolejny mit, któremu warto położyć kres to zimna woda. Nic bardziej mylnego. To, że pompy ciepła są urządzeniami niskotemperaturowymi nie ma nic wspólnego z faktem, że woda jest zimna. Pompa ciepła do c.w.u ogrzewa wodę nawet do 65 stopni Celsjusza.

Zobacz pozostałe wpisy na blogu

Gadżet czy niezbędna część osprzętu wydajnej i właściwie zoptymalizowanej instalacji fotowoltaicznej? Czym różni się optymalizator fotowoltaiczny od mikroinwertera? Kiedy i dlaczego warto go stosować?

Jeszcze do niedawna art. 2 pkt.18 ustawy o odnawialnych źródłach energii definiował moc małej instalacji fotowoltaicznej w przedziale od 50 do 500 kWp, przyłączoną do sieci elektroenergetycznej o napięciu znamionowym niższym niż 110 kV.

Podatek od towarów i usług znany wszystkim jako VAT obowiązuje również na odnawialne źródła energii i na samą fotowoltaikę.

Żyj pod prąd z Revolt Energy!

Żyj pod prąd z Revolt Energy!

Nie wiesz od
czego zacząć?