Czy sama pompa ciepła wystarczy do ogrzania całego domu?

Ogrzewanie domu powietrzną pompą ciepła to obecnie jeden z najbardziej efektywnych systemów ogrzewania wykorzystujących energię ze źródeł odnawialnych. Stale doskonalona w ostatnich latach technologia pomp ciepła pozwala na produkcję urządzeń, które efektywnie ogrzewają dom nawet przy niskich temperaturach panujących na zewnątrz. Warunkiem sprawnego działania całości systemu jest między innymi prawidłowe dobranie mocy urządzenia do zapotrzebowania budynku. Czy jednak pompa ciepła w domu może być jedynym źródłem ogrzewania niezależnie od warunków zewnętrznych?

Na czym polega ogrzewanie domu pompą ciepła?

Najogólniej rzecz ujmując, działanie pompy ciepła przypomina odwróconą zasadę działania lodówki. Ten często przytaczany przykład w sposób uproszczony obrazuje mechanizm funkcjonowania pomp. Naturalny ruch powietrza (od cieplejszego do zimniejszego) zostaje odwrócony. Jednostka zewnętrzna pompy ciepła (w przypadku urządzeń typu SPLIT) jest połączona z jednostką wewnętrzną przewodami z czynnikiem chłodniczym. Ciepło z parownika podnosi temperaturę czynnika chłodniczego, który pod ciśnieniem (w wyniku działania sprężarki) oddaje ciepło w skraplaczu i dzięki zaworowi rozprężnemu powraca do parownika, gdzie ponownie ulega podgrzaniu.

Woda użytkowa odbiera ciepło ze skraplacza i w razie potrzeby może zostać dodatkowo podgrzana przy pomocy grzałki elektrycznej. Pompy ciepła znakomicie współpracują z instalacjami fotowoltaicznymi i niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym. Sprawdza się również w instalacjach grzejnikowych, a nawet przy żeliwnych grzejnikach starego typu.

Ogrzewanie domu wyłącznie pompą ciepła – czy to możliwe?

Powietrzne pompy ciepła to skuteczna i prosta technologia, która może stanowić jedyne źródło ogrzewania, ale pod pewnymi warunkami. Przede wszystkim konieczna jest prawidłowa analiza cieplna budynku uwzględniająca potrzeby jego mieszkańców. Od tego naprawdę wiele zależy, przy czym zdecydowanie łatwiej etap ten przebiega w przypadku projektowania systemu grzewczego w nowym, właśnie stawianym domu. Można wtedy optymalnie usytuować instalację i bezproblemowo przeprowadzić jej montaż oraz prawidłowo skalkulować zapotrzebowanie na energię. Nieco trudniejsze, choć oczywiście wykonalne, jest to w przypadku modernizacji starego budynku. Po prostu trzeba znaleźć doświadczonych specjalistów, którzy wyliczą zapotrzebowanie budynku na ciepło.

Wiedza o tym, jakie jest zapotrzebowanie na ciepło, pozwala rozważyć odpowiedni dobór pompy i tryb jej pracy. W domu ogrzewanym pompą ciepła do wyboru jest kilka trybów pracy pompy w instalacji:

• monowalentny – pompa ogrzewa dom tylko za pomocą sprężarki,
• monoenergetyczny – do pewnej temperatury zewnętrznej pompa działa za pomocą sprężarki, poniżej tej temperatury uruchamia grzałki elektryczne jako źródło wspomagające,
• biwalentny alternatywny – pompa działa do określonej temperatury zewnętrznej, poniżej jej poziomu uruchamia się inne źródło ogrzewania, na przykład piec węglowy czy gazowy,
• biwalentny równoległy – podobny do monoenergetycznego z tą różnicą, że poniżej określonej temperatury na zewnątrz zamiast grzałki załącza się inne źródło ciepła (na przykład piec gazowy) jako źródło wspomagające.

Pompa może więc być jedynym źródłem ogrzewania, pracując w trybie monowalentnym i monoenergetycznym. Warto w tym miejscu podkreślić, że nie należy obawiać się korzystania z pompy w trybie monoenergetycznym (czyli ze wspomaganiem grzałkami). Prawidłowo dopasowana pompa działała bowiem wydajnie bez użycia grzałek elektrycznych do około -15°C na zewnątrz. To wystarczające, biorąc pod uwagę fakt, że w Polsce jest obecnie stosunkowo mało dni w roku, w których temperatura byłaby niższa, więc grzałka będzie uruchamiała się niezwykle rzadko. Trzeba jednak pamiętać, że warunkiem jest dobrze dobrana pompa ciepła – na podstawie analizy cieplnej, a nie tylko w oparciu o metraż budynku i/lub cenę pompy.

Przeczytaj też: Jak dobrać moc pompy ciepła do domu jednorodzinnego i zapotrzebowania jego mieszkańców

Ogrzewanie domu za pomocą pompy ciepła – na co zwrócić uwagę?

Profesjonalny dobór urządzenia uwzględnia rzeczywiste warunki, jakie mogą panować w miejscu pracy pompy ciepła. Należy pamiętać, że producenci podają moc pomp, jako wartość nominalną dla temperatury zewnętrznej 2 lub 7°C i temperatury zasilania 35°C. Dla użytkownika istotne jest jednak, jak dana pompa ciepła pracuje w temperaturach poniżej -10°C, a tutaj już różne pompy zachowują się różnie. Renomowani producenci takich urządzeń udostępniają tabele mocy również dla ujemnych temperatur. Warto się temu przyjrzeć.

Jeżeli temperatura spadnie poniżej -15°C wystarczy… odpowiednia pompa ciepła

Należy pamiętać, że pompy ciepła pracujące w temperaturach do -15°C mogą podgrzewać wodę kotłową do 60°C, ale już w temperaturze -20°C mogą osiągnąć jedynie 45°C. Nie stanowi to problemu przy instalacji ogrzewania podłogowego lub przy odpowiednio przewymiarowanych grzejnikach. Jeśli jednak w domu są grzejniki o małej powierzchni grzewczej, przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych w domu może się nieco ochłodzić. Remedium na to jest pompa wysokotemperaturowa, na przykład Hitachi Yutaki S80, która może podgrzewać grzejniki do 80°C nawet przy -20°C na zewnątrz. Najbardziej cenieni na rynku producenci pomp ciepła (na przykład Mitsubishi czy właśnie Hitachi) mają specjalne programy, które pomagają dobrać odpowiednie urządzenie, pokazując w jakim trybie będzie pracować w danym budynku określony model pompy ciepła (https://my-ecodan.me/ oraz https://www.hitachi-hitoolkit.com/yutaki/login).

***

Dobrej klasy i prawidłowo dobrana pompa ciepła w domach jednorodzinnych może z powodzeniem stanowić jedyne źródło ogrzewania w umiarkowanej strefie klimatycznej – takiej, w jakiej znajduje się Polska. Kupując pompę, należy jedynie dokładnie określić swoje oczekiwania dotyczące temperatury i CWU w budynku. Dzięki temu projektant będzie mógł z dużą dokładnością dobrać odpowiednie urządzenie oraz pozostałe składowe instalacji. Niestety źle dobrana pompa lub brak analizy cieplnej budynku może skończyć się tym, że w domu będzie zimno już przy temperaturach zewnętrznych bliskich 0°C. Dlatego niezwykle ważny jest wybór firmy z doświadczeniem w doborze, montażu i eksploatacji pomp ciepła.

Potrzebujesz porady w doborze pompy ciepła do ogrzewania domu – skontaktuj się z nami >>