Czy pompa ciepła samodzielnie ogrzeje dom?

pompa ciepła
Autor: Piotr Mastalerz Dolne źródło ciepła pomp gruntowych działa efektywnie niezależnie od warunków atmosferycznych, dlatego w domu nie jest potrzebne dodatkowe, tradycyjne urządzenie grzewcze

Pompa ciepła jest komfortowym rozwiązaniem grzewczym do nowo budowanych domów, jak i do obiektów istniejących, poddawanych termomodernizacji. Dobrze dobrana jest w stanie ogrzewać je samodzielnie.

Jeżeli pompa ciepła jest dobrana na 100% zapotrzebowania na ciepło, nie potrzebuje dodatkowego źródła grzewczego, aby ogrzać dom nawet w czasie srogiej zimy.

Ważniejsze jest pytanie, czy dobranie pompy ciepła w taki sposób jest uzasadnione ekonomicznie. Jeżeli zdecydujemy się na gruntową pompę ciepła, nie ma sensu łączyć jej z dodatkowymi źródłami energii, ponieważ pobiera ona energię z gruntu znajdującego się poniżej strefy przemarzania, więc działa niezależnie od warunków pogodowych.

Inaczej jest w przypadku powietrznych pomp ciepła. Większość tego typu urządzeń potrzebuje wspomagania przez tak zwane szczytowe źródło ciepła w okresach, gdy temperatura jest naprawdę niska (na przykład -25oC), bo wtedy ich moc grzewcza oraz sprawność nie są satysfakcjonujące. Szczytowym źródłem ciepła są najczęściej grzałki elektryczne wbudowane w jednostkach wewnętrznych powietrznych pomp ciepła. Takie rozwiązanie jest wygodne i nie generuje dodatkowych kosztów inwestycyjnych.

Jeśli powietrzna pompa ciepła ma być zainstalowana w budynku, który ma już źródło ciepła, można je wykorzystać zamiast grzałek, o ile będzie to opłacalne i komfortowe dla użytkowników.

pompa ciepła
Autor: NIBE Gdy temperatura na zewnątrz spada znacznie poniżej zera pompy ciepła powietrze/woda muszą być wspomagane na przykład przez grzałki elektryczne, co zwiększa koszt ich eksploatacji

Instalacja grzewcza z pompą ciepła: praca w trybie biwalentnym

Producenci najczęściej zalecają projektowanie instalacji grzewczej z pompą ciepła w taki sposób, żeby w przypadku trybu biwalentnego równoległego lub monoenergetycznego, punkt biwalentny (minimalna temperatura, przy której zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku przekracza moc pompy ciepła, czyli możliwość jej samodzielnej pracy bez uszczerbku dla komfortu cieplnego w budynku) wynosił -5oC lub mniej. W układach z tak określonym punktem biwalentnym udział pompy ciepła w wytwarzaniu ciepła sięga 98%, a grzałka elektryczna (lub inne szczytowe źródło ciepła) musi dostarczyć jedynie 2%.

Pompy ciepła są stale udoskonalane. Widać to najlepiej w segmencie pomp ciepła typu powietrze-woda. W ciągu ostatnich 7 lat zmieniały się zarówno współczynnik sprawności, jak i graniczna dolna temperatura pracy tych pomp ciepła, która z -10oC została w przypadku niektórych modeli obniżona nawet do -25oC.

Przeczytaj też:

Fakty i mity o powietrznej pompie ciepła >>>

Zastosowanie sprężarek typu scroll z możliwością „wtrysku międzystopniowego” umożliwiło wyposażenie modułów chłodniczych pomp ciepła w dodatkowy wymiennik ciepła, nazywany potocznie ekonomizerem, i pozwoliło uzyskać efekt sprężania dwustopniowego przy zastosowaniu pojedynczej sprężarki. Dzięki takim zabiegom możliwa jest niezawodna praca pomp ciepła w niskiej temperaturze, (niższej nawet niż -20°C) i osiąganie przez nie wyższej efektywności energetycznej (SCOP pompy ciepła F2120 wynosi aż 5,1). Wartość granicznej temperatury pomp ciepła została w ten sposób przesunięta w okolice -10°C. Możliwe stało się uzyskanie temperatury wody na zasilaniu systemu grzewczego na poziomie 65oC w przeważającym zakresie pracy. Odpowiednio dobrana moc grzewcza tak zaawansowanej technologicznie pompy ciepła umożliwia wykorzystywanie jej również w systemie monowalentnym - jako jedyne źródło ciepła w budynku.

Pompa ciepła - Czym ogrzewać dom
pompa ciepła
Autor: Andrzej T. Papliński W instalacjach grzewczych o niewielkim zładzie ekonomikę pracy pompy ciepła może skutecznie poprawić zamontowanie zbiornika buforowego

Wspomaganie lepsze niż przewymiarowanie pompy ciepła

Podczas dobierania pompy ciepła oprócz określenia punktu biwalencji i optymalnego dopasowania mocy grzewczej pompy do zapotrzebowania na ciepło dobrze jest także zweryfikować parametry pod kątem kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych, na przykład wykorzystując komputerowe programy doborowe, którymi dysponują producenci pomp ciepła.

Przeczytaj też:

Nieprawidłowe działanie pompy ciepła: jak poradzić sobie z niestabilną pracą urządzenia >>>

Widać zatem, że choć mamy już dzisiaj pompy ciepła o parametrach umożliwiających im samodzielne ogrzewanie dobrze ocieplonych domów jednorodzinnych, w większości przypadków wspomaga się je dodatkowym lub szczytowym źródłem energii. Źródło szczytowe wykorzystuje się zazwyczaj jedynie w najmroźniejsze dni w roku lub tylko do przegrzewania wody użytkowej w celu zabezpieczenia przed rozwojem bakterii z grupy Legionella.

Przeczytaj też:

Jakie są koszty ogrzewania domu pompą gruntową i powietrzną?

Przewymiarowanie pompy ciepła nie wpływa pozytywnie na jej pracę, ponieważ za duża jednostka przez większą część roku nie będzie wykorzystywała swojej mocy maksymalnej. Nie jest też uzasadnione ekonomicznie, gdyż koszt energii elektrycznej, którą zużywa grzałka (najczęściej stosowana jako źródło szczytowe), nie przekracza zazwyczaj 200 zł rocznie.

Przeczytaj też:

Jak dobrać odpowiednią moc pompy ciepła?

pompa ciepła
Autor: Piotr Mastalerz Jeśli w budynku jest już źródło ciepła, na przykład kocioł gazowy, można go wykorzystać jako szczytowe źródło ciepła, zamiast drogich w eksploatacji grzałek

Z czym łączyć pompę ciepła

Wielu inwestorów pyta o to, czy warto łączyć pompę ciepła z kolektorami słonecznymi. W instalacjach z przeciętnym zapotrzebowaniem na energię i takimż zużyciem ciepłej wody użytkowej takie połączenie nie jest uzasadnione. Wyjątek stanowią instalacje o ponadprzeciętnym zużyciu ciepłej wody, na przykład takie w domach z basenem albo hotelach. Wtedy zastosowanie systemu solarnego może się okazać opłacalne.

Znacznie bardziej korzystne jest połączenie pompy ciepła z systemem fotowoltaicznym. Dzięki zapisanej w ustawie o OZE możliwości odsyłania do sieci elektroenergetycznej nadwyżek energii wytwarzanej w domowej instalacji PV o mocy nieprzekraczającej 10 kW i bezpłatnego wykorzystania 80% tej energii w dogodnym czasie budynek może się stać niemal zeroenergetyczny.

Zobacz też galerię zdjęć: montaż pompy ciepła

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
KOMENTARZE