Pompa ciepła kontra mróz – kto wygrywa to starcie?
Konstrukcja pomp ciepła zapewnia im możliwość pracy w temperaturze minus 20 stopni, a nawet poniżej tej wartości. W domu będzie ciepło, bo w mroźne dni pompa korzysta ze wsparcia. Kiedy tak się dzieje i co to za wsparcie?
Punkt startu ma znaczenie.
Pompy ciepła gruntowe i powietrze-woda.
Gdyby wybór pompy ciepła mógł zależeć wyłącznie od jej efektywności, z pewnością, jako człowiek rozsądny, zainstalowałbyś pompę gruntową (pompa grunt-woda). Dla gruntowej pompy ciepła mróz za oknem nie ma znaczenia. W tym bowiem przypadku grunt (czyli dolne źródło ciepła, z którego energię czerpie pompa) ma przez cały rok niemal stałą, dodatnią temperaturę, wynoszącą ok. 7 stopni. Ogrzanie czynnika cieplnego krążącego w obiegu systemu grzewczego do żądanej temperatury, jest zatem zimą dla pompy gruntowej łatwiejsze, niż w przypadku pompy powietrze – woda.
Dla powietrznej pompy dolnym źródłem ciepła jest otaczające dom powietrze, którego temperatura może się radykalnie zmieniać. Jeśli powietrze na zewnątrz ma np. minus 15 stopni, to oznacza, że pompa korzysta ze źródła, które jest o 22 stopnie zimniejsze niż w przypadku pompy gruntowej! Już w punkcie startu pompa gruntowa dostaje fory, korzystając z cieplejszego źródła. Wiadomo jednak, że wybór źródła (a tym samym wybór pompy) zależy od wielu innych czynników, takich jak choćby powierzchnia działki. Większość działek ma niewielkie rozmiary. Dlatego nie zawsze jest miejsce na odwierty sond pionowych, czy dla kolektorów poziomych.
Niebagatelny wpływ na wybór pompy ma też koszt samej instalacji. Choć eksploatacja pompy gruntowej w przyszłości może być efektywniejsza, wymaga na początku większych nakładów finansowych na samą inwestycję. I trudno się dziwić, gdy w gąszczu innych wydatków podczas budowy domu, wybór pada na tańsze rozwiązanie. Statystyki nie kłamią – najwięcej montowanych w Polsce pomp jest typu powietrze-woda. Zachęcamy jednak, jeśli na swej działce posiadasz warunki do rozważenia montażu pompy gruntowej, by zrobić to mimo wszystko. Oszczędności dostrzeżesz w każdym kolejnym sezonie grzewczym.
Najlepiej nisko i płasko.
Ogrzewanie płaszczyznowe i grzanie niskotemperaturowe.
Efektywność pompy nie zależy wyłącznie od rodzaju dolnego źródła ciepła. Najlepsze efekty pompa osiąga wtedy, gdy pracuje jako urządzenie niskotemperaturowe. Czyli gdy woda wysyłana przez pompę do instalacji grzewczej ma 30-40 stopni i to wystarcza, by w domu było ciepło. W nowobudowanych domach jest o to łatwiej – więcej o tym przeczytasz tutaj. Taki efekt osiągnąć możesz stosując (jako górne źródło ciepła) system ogrzewania płaszczyznowego (połogowe, ścienne, sufitowe) lub grzejniki konwektorowe.
Osiągnięcie właściwej temperatury powietrza wewnątrz pomieszczeń przy systemie ogrzewania płaszczyznowego (mimo stosowania niskiej temperatury wody w obiegu grzewczym) bierze się z jego dużej powierzchni grzania. Jeśli dom mają natomiast ogrzewać zwykłe grzejniki (mające z założenia małą powierzchnię), temperatura wody w obiegu nawet na poziomie 55 stopni może okazać się za niska. Po szczegóły zajrzyj tutaj. Nie musimy dodawać, że koszty takiego wysokotemperaturowego grzania z oczywistych powodów będą wyższe niż przy grzaniu niskotemperaturowym.
Solo czy w duecie?
Pompa ciepła w trybie biwalentnym.
Wiemy, że zadajesz sobie pytanie, jak to jest z tą efektywnością zimą, gdy pojawiają się silne mrozy? Czy pompa ciepła „da radę” ogrzać budynek i ciepłą wodę? Tak jak pisaliśmy we wstępie, na wypadek silnych mrozów pompa posiada system wsparcia. Są to grzałki zainstalowane pod obudową, wspomagające pracę pompy w krytycznych sytuacjach. System sterowania pracą pompy ma ustalony tzw. punkt biwalentny, czyli taki poziom temperatury zewnętrznej, przy którym pompa nie jest w stanie samodzielnie ogrzać domu i wody. Zaczyna wtedy korzystać z innych, konwencjonalnych źródeł energii.
Wspomniane grzałki to nie jedyna możliwość podjęcia pracy biwalentnej przez pompę. Wsparciem dla niej, zwłaszcza w modernizowanych domach, może być też zamontowany tam kocioł gazowy czy olejowy. W czasie biwalentnej pracy, grzałki lub kocioł pracują jednocześnie z pompą. Możesz sterować załączaniem wsparcia pracy pompy ręcznie, ale lepiej zaprojektować system w taki sposób, by dobrze ustawiona automatyka włączała grzałki lub kocioł bez konieczności ingerencji mieszkańców domu. Taki system może nawet całkowicie wyłączyć pompę ciepła na jakiś czas, jeśli uzna to za efektywniejsze, i oprzeć ogrzewanie domu wyłącznie na zamontowanym równolegle kotle.
Co w takim wypadku z kosztami? Nie ma obaw, takich mroźnych dni w roku jest bardzo mało i statystycznie ok.99% czasu ogrzewania w sezonie grzewczym pozostaje we władaniu samodzielnie pracującej pompy ciepła. Warto wiedzieć, że są systemy, które znając bieżące, jednostkowe ceny kWh dla prądu, gazu czy oleju decydują o załączaniu konkretnych urządzeń grzewczych tak, by koszty grzania były jak najniższe.
Pokusa asekuracji.
Czy zachować kocioł gazowy lub kupić pompę o większej mocy niż potrzebujesz?
Jeśli w modernizowanym domu postanowisz zachować dotychczasowy kocioł to rozsądny pomysł, bo taki kocioł może pomóc pompie pracować w trybie biwalentnym (czyli wspierając pracę pompy). Kocioł może też pracować samodzielnie, jako szczytowe źródło ciepła.
Jeśli chciałbyś na tzw. wszelki wypadek kupić pompę ciepła o większej mocy znamionowej niż wymagana (wg obliczonego zapotrzebowania domu na energię), nie rób tego. Zbędny zapas mocy nie pozwala pompie pracować efektywnie; pompa będzie stale się włączać i wyłączać, szybciej zużywając podzespoły i narażając się na częste awarie. To także zbędny wydatek – pompy o większej mocy są droższe.
