Biwalentnym systemem ogrzewania nazywamy układ, w którym pompa ciepła jest wspomagana przez tradycyjne źródło ogrzewania – w naszych warunkach klimatycznych najczęściej to elektryczny kocioł grzewczy lub grzałka elektryczna. Sprawdź, jak działa system biwalentny, jakie są jego rodzaje oraz wady i zalety, a także w jakich domach warto go zastosować.
Czym jest system biwalentny?
Systemy biwalentne są kombinacją różnych źródeł ciepła, w których pompy współpracują na przykład z kotłem grzewczym na olej, gaz czy paliwo stałe, ale też grzałką czy kotłem na prąd. Oczywiście w takiej instalacji pompa ciepła może mieć mniejszą moc grzewczą, niż wymaga tego zapotrzebowanie na moc cieplną danego budynku. Przekłada się na niższe koszty zakupu i montażu całej instalacji.
Ważne jednak, aby pompa ciepła w systemie biwalentnym miała moc grzewczą minimum 50% obliczeniowej mocy grzewczej budynku. Drugie, dodatkowe źródło ciepła powinno załączać i wyłączać się automatycznie przez regulator pompy ciepła.
W zależności od sposobu pracy instalację biwalentną dzielimy na system alternatywny, równoległy oraz równoległy monoenergetyczny.
- Alternatywny system biwalentny – do określonej temperatury zewnętrznej (np. -10 st. C) za ogrzewanie budynku odpowiada pompa ciepła. Jeśli temperatura spada poniżej tej granicy, ogrzewanie zapewnia wyłącznie alternatywne źródło (np. kocioł grzewczy, grzałka elektryczna). System najczęściej stosowany przy pompach wykorzystujących powietrze zewnętrzne (pompy powietrzne).
- Równoległy system biwalentny – pompa ciepła ogrzewa budynek do określonej temperatury granicznej. Jeśli temperatura spadnie poniżej tej granicy, dom ogrzewany jest przez kocioł, ale z pomocą pompy, która nie wyłącza się, jak w przypadku systemu alternatywnego. Jej wyłączenie następuje dopiero po dalszym obniżeniu temperatury, kiedy całe obciążenie grzewcze przejmuje kocioł. W ten sposób konwencjonalne źródło ciepła pokrywa tylko niedobór mocy grzewczej pompy ciepła. System najczęściej stosowany przy pompach wodnych i gruntowych.
- Równoległy monoenergetyczny system biwalentny – najczęściej stosowany układ biwalentny, w którym pompa ciepła współpracuje z grzałką elektryczną. Po spadku temperatury do granicznej wartości ogrzewanie budynku wspiera grzałka elektryczna lub kocioł elektryczny.
Jakie są zalety i wady systemów biwalentnych (łączonych systemów grzewczych)?
Jak każdy system grzewczy, również układ łączony ma swoje zalety i wady. Jeśli mowa o plusach, biwalentny system to możliwość częściowego ogrzewania domu naturalnymi źródłami ciepła.
Inną zaletą jest pełna automatyzacja takich systemów. W zależności od sposobu pracy, pompy ciepła w systemach biwalentnych automatycznie wyłączają się lub wspierane są przez inny system grzewczy, jeśli temperatura na zewnątrz spadnie poniżej określonej granicy, na przykład -10 st. Celsjusza.
Do wad należy zaliczyć wyższe koszty inwestycji z racji zakupu dwóch urządzeń grzewczych. Jednak koszty poniesione na takie urządzenia mogą zostać zrekompensowane z nawiązką przez montaż dolnego źródła ciepła o mniejszej mocy. Oczywiście pod warunkiem, że biwalentny system grzewczy zostanie zainstalowany w sposób prawidłowy. W innym wypadku koszty eksploatacyjne poniesione na ogrzewanie mogą być wyższe, niż pierwotnie zakładano.
Kiedy można zastosować system biwalentny w domu?
Niewątpliwie zastosowanie pomp grzewczych ma mnóstwo zalet i to niezależnie od stosowanego systemu – łączonego (biwalentny) czy monowalentnego, kiedy pompa ciepła jest jedynym urządzeniem grzewczym pokrywającym całkowite zapotrzebowanie na energię cieplną.
Jednak systemu monowalentnego nie możemy zastosować wszędzie. Jego poprawne działanie i możliwość zastosowania wynikają z Obliczeń Zapotrzebowania Cieplnego (OZC, audyt energetyczny). Większe możliwości daje układ dwóch połączonych systemów – najlepiej pompy ciepła i grzałki lub kotła elektrycznego (równoległy monoenergetyczny system biwalentny).
Przed inwestycją w pompy ciepła weź jednak pod uwagę warunki klimatyczne panujące w danym miejscu, porównując koszty zakupu i eksploatacji inwestycji w różnych wariantach.
Musisz pamiętać, że obliczeniowa temperatura zewnętrzna, która obowiązuje na terytorium niemal całej Polski, wynosi -20 st. C. Jednak tak silne mrozy zdarzają się bardzo rzadko, a przez większość sezonu grzewczego system nie korzysta nawet z połowy mocy instalacji.
Sprawdzając temperaturę zewnętrzną, nie kieruj się jednak średnią temperaturą sezonową czy miesięczną, ale godzinową. W ten sposób otrzymasz dokładne dane o rozkładzie temperatur. Dzięki temu łatwiej określić, jak długo dodatkowe źródło ogrzewania będzie musiało pracować w systemie biwalentnym.
Oczywiście na pompy ciepła warto stawiać tylko w przygotowanych do nich budynkach, które mają właściwy standard energetyczny. Możesz to sprawdzić samodzielnie. Wystarczy, że w bardzo mroźny dzień ustawisz temperaturę istniejącego kotła na 50 st. C, a następnie ustawisz wysoko termostaty przygrzejnikowe. Jeśli komfort cieplny w budynku będzie wystarczający, oznacza to, że nadaje się on do montażu pomp ciepła.
Najprawdopodobniej również w Twoim domu optymalny będzie wówczas system biwalentny monoenergetyczny – z pompami ciepła i elektrycznym źródłem ogrzewania. Pompa ciepła dostarcza w nim od 85 do 95 proc. potrzebnego ciepła, braki uzupełnia kocioł lub grzałka elektryczna.
Układ biwalentny znajduje więc zastosowanie w wielu domach jednorodzinnych. To system, w którym niemal 100% potrzebnej energii generuje pompa ciepła. Drugie źródło ciepła zostaje uruchomione wyłącznie, aby uzupełnić braki i zapewnić komfort cieplny budynku, kiedy temperatura na zewnątrz jest skrajnie niska.