Jak dobrać moc pompy ciepła?

Zakup i montaż pompy ciepła powinien być odpowiednio przemyślany oraz dostosowany do potrzeb mieszkańców. Przed podjęciem takiej decyzji należy w pierwszej kolejności ustalić zapotrzebowanie energetyczne domu i orientacyjny koszt całej inwestycji. Pompy ciepła to urządzenia cieplne, wymagające montażu przez wykwalifikowanych instalatorów. Na dodatek, aby służyło nam przez wiele lat  bezawaryjnie, musi być ono poddawane okresowym przeglądom i serwisowaniu. Dlatego też decydując się na instalację pompy ciepła w domu warto skorzystać z usług specjalistów, którzy dobiorą odpowiedni sprzęt, zamontują go i zapewnią serwis.

Do czego służy pompa ciepła?

Pompa ciepła jest urządzeniem, które współpracuje z systemem grzewczym w domu, ogrzewając nieruchomości i dostarczając ciepłą wodę użytkową. Do produkcji energii cieplnej wykorzystuje ona naturalne zasoby, jak woda, grunt lub powietrze. Schemat działania pompy ciepła do ogrzewania podobny jest do pracy urządzeń chłodniczych. Różnica polega na tym, że pompa pobiera energię z otoczenia i oddaje je do pomieszczenia. Może ona funkcjonować samodzielnie lub wspierać pracę innych sprzętów, jak kotły na olej, pellet czy gaz. Pompa ciepła świetnie sprawdza się również jako urządzenie do podgrzewania wody w domu lub basenie. Warto przy tym podkreślić, że wymaga ona zasilania energią elektryczną, więc można ją zintegrować z panelami fotowoltaicznymi. Przełoży się to na darmowy prąd i tanie ogrzewanie.

Przeczytaj o Dofinansowaniu do pomp ciepła w 2022

Rodzaje pomp ciepła

Zanim zapadnie decyzja o zakupie konkretnego urządzenia oraz dobrania jego parametrów, warto zastanowić się jeszcze nad funkcją, jaką będzie spełniała pompa ciepła. Czy ma ona być  ona stanowić główne i jedyne źródło ogrzewania domu i ciepłej wody użytkowej, czy też tylko w pewnym stopniu ma pokrywać zapotrzebowanie energetyczne budynku. Na rynku do wyboru są znajdziemy urządzenia do ogrzewania i podgrzewania CWU oraz te do samej ciepłej wody użytkowej. Modele do CWU są wyposażone w zbiornik wody, który ma również za zadanie utrzymanie temperatury wody w zasobniku. Ponadto pompy ciepła mogą pełnić, w zależności od wybranego modelu, funkcję grzewczą lub grzewczą i chłodzącą, jeżeli w budynku znajduje się tylko ogrzewanie płaszczyznowe lub klimakonwektory..

Powietrzne pompy ciepła

Pompy ciepła powietrze-woda wykorzystują zewnętrzne powietrze do produkcji energii cieplnej w domu. Mogą one być montowane praktyczne w każdym budynku, pracując efektywnie zarówno zimą, jak i latem. Doskonale sprawdzają się jako źródło ciepła, gdy w domu zamontowane jest ogrzewanie podłogowe.

Gruntowe pompy ciepła

Gruntowe pompy ciepła (grunt-woda, woda-woda) czerpią energię z gruntu albo zbiornika wodnego do wytwarzania energii cieplnej. Cechują się wyższą sprawnością i efektywnością w porównaniu do modeli powietrznych. Głównie są to urządzenia o dużej mocy, dlatego też często stosuje się je w budynkach z wysokotemperaturowym rozprowadzeniem ciepła. O możliwości instalacji takiej pompy warunki geologiczne gruntu albo zbiornika wodnego, a także powierzchnia działki, co oznacza, że nie można ich montować wszędzie. W tym rodzaju pomp ciepła można wyróżnić urządzenia:

  • z poziomym wymiennikiem ciepła, czyli dolne źródło zasilania pompy umieszczone jest około 3 metry pod powierzchnią gruntu lub zbiornika wodnego, i wymagają odpowiedniej wielkości działki,
  • z pionowym wymiennikiem ciepła, czyli wymiennik ciepła montowany jest pionowo w głąb ziemi na głębokość ok. 100 metrów, taka instalacja wymaga badań geologicznych i odwiertów, niemniej jednak takie urządzenie nie wykorzystuje zbyt dużo miejsca na posesji inwestora.

Jakie jest zapotrzebowanie energetyczne domu?

Pierwszy krok, jaki powinien zostać poczyniony przez inwestora, to wyznaczenie zapotrzebowania na moc grzewczą budynku. Ułatwione zadanie mają ci, którzy niedawno podjęli decyzję o budowie domu. Projektant po zapoznaniu się z dokumentacją oraz dobranymi materiałami budowlanymi wykona charakterystykę energetyczną nieruchomości. Jest to najdokładniejszy sposób na określenie strat oraz zysków energii w budynku. W przypadku braku dokumentacji inwestor może jeszcze skorzystać z innych opcji. Pierwszą z nich jest obliczenie zapotrzebowania na ciepło na podstawie ilości zużytych paliw w ciągu ostatnich lat. Może on również skorzystać z pomocy firmy, która wykonuje audyty energetyczne budynku z wyliczeniem energii niezbędnej do utrzymania temperatury w budynku. Szacowanie strat energetycznych na podstawie powierzchni, wieku budynku, kubatury oraz materiałów użytych do ocieplenia może być równie skuteczne. Należy przy tym pamiętać o ryzyku większego błędu obliczeniowego. Istotną kwestią jest jeszcze strefa klimatyczna, w jakiej znajduje się nieruchomość.

pompa ciepła jak wybrać moc

Punkt biwalentny – jak go określić?

W prawidłowym doborze pompy ciepła podstawą jest określenie punktu biwalentnego. Określa się go na podstawie wykresu charakterystyki urządzenia i jest to moment działania układu, w którym ogrzewanie będzie musiało być wspomagane innym źródłem. Parametrem decydującym, kiedy zostanie uruchomione źródło wspomagające, jest temperatura zewnętrzna. Wiedząc, jakie jest zapotrzebowanie na ciepło budynku oraz charakterystykę mocy grzewczej pompy ciepła można wyznaczyć punkt biwalentny. Będzie to graniczna wartość, do której urządzenie będzie pracowało samodzielnie. Poniżej punktu biwalentnego może zostać uruchomiony tryb pracy równoległy lub alternatywny. W pierwszym przypadku pracuje pompa i drugie źródło ciepła. Prawidłowa konfiguracja regulatora odpowiedzialnego za załączanie i wyłączanie umożliwia całoroczną i ekonomiczną pracę urządzenia, niezależnie od warunków zewnętrznych. Najczęściej jako dodatkowe źródło ciepła wykorzystuje się grzałkę elektryczną. Alternatywnym rozwiązaniem może być wykorzystanie istniejącego już kotła olejowego lub gazowego, a także kominka z płaszczem wodnym.

Moc pompy ciepła a powierzchnia domu

Ustalając moc cieplną pompy powietrze-woda niezwykle ważne jest także określenie całkowitej powierzchni budynku, a nie tylko pomieszczeń, w których się przebywa. Uwzględnić należy również miejsca nieogrzewane lub ogrzewane do określonej temperatury powietrza, jak na przykład poddasze, czy garaż. Każde takie pomieszczenie przyczynia się do większych lub mniejszych strat ciepła, w szczególności, jeśli nieruchomość nie ma odpowiedniej izolacji. Powierzchnia budynku jest jednym z najważniejszych kryteriów przy doborze odpowiedniej mocy urządzenia, ale oczywiście niejedynym. Aby odpowiednio dobrać pompę ciepła, należy uwzględnić jeszcze zapotrzebowanie na moc grzewczą i rodzaj odbiornika ciepła. Im izolacja budynku jest lepsza, tym niższe zapotrzebowanie na moc cieplną.

Zużycie ciepłej wody a dobór mocy pompy ciepła

Jeśli pompa ma służyć również do podgrzewania wody użytkowej, należy także to uwzględnić wybierając pompę ciepła. Zużycie energii wykorzystanej do podgrzewania wody użytkowej należy doliczyć do zużycia energii na potrzeby ogrzewania budynku. Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła na potrzeby c.w.u. w przybliżeniu można szacować: od 150 do 450 kWh/os. × rok. Jeśli jest zwiększone zapotrzebowanie z powodu basenu czy jacuzzi, także należy to wziąć pod uwagę w doborze optymalnej pompy ciepła.

Dobór pompy ciepła do domu – rodzaj systemu grzewczego budynku

Rodzaj odbiornika ciepła ma istotne znaczenie nie tylko w przypadku doboru mocy pompy, ale także typu urządzenia. Systemy grzewcze oparte na pompie ciepła najlepiej pracują z ogrzewaniem niskotemperaturowym i o dużej powierzchni grzania, np. ogrzewanie podłogowe. Dlaczego? Otóż zależnie od rodzaju ogrzewania zmienia się minimalna temperatura wody grzewczej. Dla ogrzewania o niskiej temperaturze może ona wynosić 35-45 stopni. Natomiast dla ogrzewania grzejnikowego ta wartość będzie wyższa – około 55 stopni. Dla tego typu instalacji najlepszym wyborem będzie wysokotemperaturowa pompa, która bez problemów będzie współpracować z tradycyjnymi grzejnikami.

Jaka moc pompy ciepła – podsumowanie

Właściwy dobór mocy pompy ciepła powietrze-woda nie jest prosty. Uwzględnić należy wiele czynników, a najlepszym wyjściem jest skorzystanie z pomocy specjalistów. W swoim zespole mamy fachowców, którzy biorą pod uwagę zarówno warunki techniczne budynku, jak i preferencje domowników. Co się stanie, jeśli użytkownik samodzielnie wybierze pompę ciepła o mocy, która będzie niewystarczająca? Niedowymiarowa pompa ciepła może przyczynić się do:

  • wysokich kosztów eksploatacji i ogólnych kosztów ogrzewania,
  • niedogrzania budynku,
  • konieczność korzystania z dodatkowego źródła ciepła,
  • efektywnej pracy tylko przy wyższych temperaturach na zewnątrz,
  • zwiększonego zużycia prądu przez grzałki.

Z kolei przewymiarowana pompa ciepła powietrze-woda może powodować:

  • wysoki koszt inwestycji,
  • krótsze cykle pracy urządzenia,
  • szybsza eksploatacja sprężarki,
  • częste błędy w pracy urządzenia,
  • wymóg przewymiarowania zasobnika ciepłej wody użytkowej.

Ze względu na powyższe skutki niedowymiarowania lub przewymiarowania pompy ciepła bardzo istotne jest to, aby skorzystać z pomocy specjalistów, co pozwoli zaoszczędzić pieniądze i efektywniej ogrzewać dom oraz ciepłą wodę użytkową.

 

Przeczytaj także: Jak uzyskać dotacje na fotowoltaikę w 2022?