Ogrzewanie domu przez pompę ciepła to jedno z najbardziej ekonomicznych rozwiązań na rynku. Oczywiście pod warunkiem, że zastosujemy odpowiedni rodzaj tego urządzenia grzewczego i dobierzemy właściwą moc pompy.
Moc pompy ciepła względem ogrzewania budynku
Nawet najdroższa pompa ciepła renomowanego producenta nie spełni swojego zadania, jeśli niewłaściwie określimy jej moc niezbędną do ogrzewania budynku i podgrzewania zbiornika ciepłej wody użytkowej. Mimo że ogrzewanie z wykorzystaniem pompy ciepła jest rozwiązaniem ekonomicznym, niższe rachunki i dłuższą żywotność systemu można otrzymać tylko przy odpowiednim doborze jej mocy. W innym wypadku narażamy się na nierówną pracę pompy, niedogrzanie budynku i skrócenie żywotności całego systemu.
Niestety, przewymiarowanie pompy ciepła zdarza się dość często, zwłaszcza kiedy za cały projekt odpowiadają wątpliwej klasy fachowcy. Każda pompa, podobnie jak kocioł, ma bowiem swoją moc nominalną i zakres modulacji mocy.
Najważniejszy jest tu gwałtowny spadek sprawności około lub poniżej mocy minimalnej. Jeśli pompa nie pracuje w trybie ciągłym, a budynek potrzebuje mniej ciepła, niż produkuje go urządzenie grzewcze, wtedy zaczyna się tzw. taktowanie, co należy rozumieć jako częste załączenie i zatrzymanie pompy. Odbija się to na sprawności oraz trwałości urządzenia, gdyż największe zużycie sprężarki ma miejsce w momencie rozruchu.
Co więcej, przewymiarowanie pompy ciepła nie przynosi również korzyści finansowych. Jeśli nawet jest to pompa powietrzna, która w sezonie zimowym nie musi być wspomagana dodatkowym źródłem ciepła (np. grzałką elektryczną), nie przyniesie to oszczędności w rachunkach za prąd. Zbyt duża moc pompy ciepła spowoduje, że przez większość sezonu grzewczego będzie ona taktować, a częste wyłączanie i załączanie urządzenia nie zrekompensuje oszczędności z tytułu rezygnacji z dodatkowego źródła ciepła, a wręcz przeciwnie – podwyższy rachunek za energię elektryczną.
Efekt będzie taki, że pompa straci na swojej średniorocznej sprawności w porównaniu z poprawnie dobranym urządzeniem. Dlatego tak ważne jest, aby poprawnie określić, jaka pompa ciepła do domu będzie najlepsza, i oszacować optymalną moc zastosowanego urządzenia grzewczego.
Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne budynku?
Zanim zdecydujemy, jaka moc pompy ciepła będzie odpowiednia dla naszego budynku, najpierw musimy określić zapotrzebowanie na moc cieplną domu.
Najprościej zrobić to dla nowych budynków. Projektanci charakterystykę energetyczną budynku wykonają wówczas po zapoznaniu się z dokumentacją, w tym użytymi materiałami budowlanymi. W ten sposób łatwo określić straty i zyski energii w danej konstrukcji. Inną opcją jest określenie zapotrzebowania energetycznego na podstawie paliw zużytych do ogrzewania domu w ostatnich latach.
Trzeba jednak mieć na uwadze, że oszacowanie strat energii, biorąc pod uwagę powierzchnię, wiek budynku, jego kubaturę oraz użyte materiały, jest obarczone największym błędem. Z drugiej strony z reguły wystarcza, aby oszacować w miarę dokładnie moc pompy ciepła potrzebnej do jego ogrzania. Pomogą też poniższe wskaźniki:
- dla domów dobrze zaizolowanych – moc 50 W na mkw.,
- dla budynków o średniej izolacji cieplnej – moc 70 W na mkw.,
- dla domów słabo zaizolowanych – montaż pomp ciepła jest nieopłacalny.
W precyzyjnym określeniu zapotrzebowania pomaga też audyt energetyczny budynku (OZC). To jednak koszt rzędu kilkuset złotych, gdyż wymaga dużej, specjalistycznej wiedzy. Eksperci wezmą pod uwagę parametry budynku, żądaną temperaturę, a nawet strefę klimatyczną, w jakiej położony jest budynek. Obliczenia wykonują oni zgodnie z normą PN-EN 12831 (dla temperatury minimalnej obowiązującej w danej strefie klimatycznej).
Jak dobrać moc pompy ciepła do domu?
Jeśli nie wiemy, jak dobrać moc pompy ciepła do budynku, zaufajmy wiedzy ekspertów. Najważniejsze, aby moc grzewcza urządzenia była zbliżona do zapotrzebowania budynku na ciepło. Zawsze moc pompy ciepła określa się indywidualnie dla każdego z budynków, dalej jest już prościej. Na przykład dom o zapotrzebowaniu 10 kW mocy grzewczej, potrzebuje pompy ciepła o mocy nominalnej 10 kW itd.
W żadnym wypadku nie mogą to być pompy ciepła o mocy wyższej, niż wskazują na to obliczenia. Jeśli pompa jest przewymiarowana, wpłynie to na wyższy koszt inwestycji i przyspieszy zużywanie się elementów sprężarki.
W polskich warunkach klimatycznych pompa ciepła powinna pokrywać zapotrzebowanie domu na ciepło do temperatury -10 st. Celsjusza. W chłodniejszych dniach, których w ciągu roku jest niewiele, budynek dogrzeje grzałka elektryczna. Ewentualnie może to być zainstalowany dodatkowo kominek lub kocioł grzewczy, załączający się automatycznie, kiedy pompa ciepła nie pracuje wystarczająco wydajnie dla ogrzania domu.
Jeśli więc nie wiemy, jak dobrać pompę ciepła do powierzchni domu, wszystkim zajmą się eksperci. Wykonają oni wyliczenia i dobiorą pompę o optymalnej mocy dla danego budynku. Pamiętajmy jednak, aby poza mocą urządzenia grzewczego zwracać również uwagę na jego budowę, automatykę, pobór prądu i współczynnik sprawności pompy ciepłą (COP).