Czy pompa ciepła jest w stanie całkowicie ogrzać dom?

Pompy ciepła dopiero wchodzą na polski rynek i nadal wzbudzają duże wątpliwości. Odnawialne źródła energii nie są jeszcze zbyt popularne na polskim rynku. Większość inwestorów nie wie jak działają tego typu urządzenia oraz jaka jest ich moc grzewcza.

Dlatego często słyszymy pytania, czy sama pompa ciepła wystarczy do ogrzania domu? Poniżej postaramy się odpowiedzieć na to pytanie.

Specyfika urządzeń grzewczych

Aby odpowiedzieć sobie na pytanie, czy pompa wystarczy do ogrzania domu, musimy określić podstawowe rodzaje owych urządzeń. W ofertach producentów znajdziemy trzy typy pomp ciepła. Są nimi:

• pompy woda – woda – to bardzo wydajne i skuteczne urządzenia, które charakteryzują się niskim uzależnieniem od warunków pogodowych, świetnie sprawdzają się w naszym klimacie i mogą być wykorzystywane do zasilania budynków o większym zapotrzebowaniu na energię grzewczą oraz ciepłą wodę użytkową, tego typu pompy pobierają energię z wód gruntowych, wiąże się to z koniecznością budowy studni zrzutowej oraz zasilającej. Koszt inwestycji może być dość wysoki;
• pompy woda – powietrze – energia cieplna jest pobierana z powietrza i przenoszona do wodnego czynnika grzewczego, największą zaletą stosowania tego typu urządzeń pozostaje niski koszt inwestycji, a także łatwość montażowa, niestety pompy typu powietrze woda są najbardziej uzależnione od działania aktualnych warunków pogodowych, najlepiej sprawdzają się w lecie, jednak przy temperaturach poniżej – 20 ^OC. stają się nieskuteczne, z tego względu nie nadają się jako jedyne źródło zasilania domów jednorodzinnych, częściej wykorzystujemy je do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, niewielka moc potrzebna do ogrzania cwu sprawia, że pompa powietrzna jest dostatecznie dobrym rozwiązaniem;
• pompa solanka – woda – nazywana pompą gruntową, bowiem czerpie energię cieplną wprost z gruntu, może być wyposażona w kolektory pionowe bądź poziome, kolektory pionowe wymagają wykonania odwiertów, a inwestycja jest dość kosztowna, jednak charakteryzują się dużą skutecznością i działają o każdej porze roku, z kolei kolektory poziome układa się poniżej linii przemarzania gruntu, poziome wężownice czerpią energię słoneczną zmagazynowaną pod powierzchnią ziemi, są nieco tańsze niż urządzenia pionowe, jednak ich wydajność jest z reguły nieco mniejsza.

Moc i sprawność pomp ciepła

Podstawą wykonania wydajnego systemu grzewczego jest określenie potrzebnej mocy grzewczej. Jest to podstawowy parametr, który będzie nam służył do wyboru konkretnej pompy ciepła. Obliczenie mocy urządzenia nie jest takie trudne jakby mogło się wydawać. Wystarczy zastosować prostą zasadę mówiącą, że dobrze zaizolowany budynek mieszkalny potrzebuje ok. 50 W/m². Domy o słabej termoizolacji mogą potrzebować do ogrzewania ok. 70 W/m² a czasem nawet powyżej 100 W/m². Co prawda powyższe założenia są jedynie orientacyjne, jednak skutecznie obrazują przybliżone zapotrzebowanie na energię cieplną budynku i mogą stać się podstawą do dalszych obliczeń.

Załóżmy, że nasz budynek jest dobrze zaizolowany, a jego zapotrzebowanie na energię cieplną wynosi 50 W/m². Zatem moc urządzenia będzie stanowiła sumę powierzchni ogrzewanych pomieszczeń oraz ich zapotrzebowania na energię cieplną.

100 m² x 50 W/m² = 5 kW.

Powyższa moc urządzenia wystarczy jedynie do ogrzania budynku. Jednak większość pomp ciepła służy także do ogrzewania ciepłej wody użytkowej. Tu także możemy zastosować prosty przelicznik. Zakładamy, że każda osoba zużywa ok. 50 l wody na dobę. Do jej podgrzania potrzebujemy ok. 0,25 kW mocy grzewczej. Zatem do podgrzania cwu dla czteroosobowej rodziny potrzebujemy dodatkowy 1 kW mocy urządzenia.

Obliczając moc pompy ciepła trzymamy się zasady, że lepiej jej niedoszacować niż przeszacować. Urządzenia nie posiadają modulacji mocy, dlatego zbyt duża moc pompy sprawi, że przez większość sezonu grzewczego system będzie działał zbyt intensywnie. Dlatego lepiej wyposażyć się w tańszą instalację o mniejszej mocy oraz dodatkową instalację grzewczą. W polskim klimacie występuje jedynie kilka bardzo mroźnych dni w roku. Przez ten czas nasza instalacja może być dodatkowo wspomagana przez grzałkę elektryczną zamontowaną w zbiorniku wody. Z pewnością będzie to dla nas bardziej ekonomiczne rozwiązanie niż zakup droższego urządzenia o zbyt wysokiej mocy grzewczej.

Czy sama pompa ciepła wystarczy do ogrzania domu?

Z pewnością tak. Wystarczy jednie dobrać odpowiedni typ urządzenia oraz dopasować jego moc. Powietrzne pompy ciepła nie nadają się jako jedyne źródło zasilania, bowiem są zbytnio uzależnione od warunków pogodowych. W czasie mroźnych zim nie zapewnią nam odpowiedniego komfortu cieplnego i wymagają zastosowania dodatkowych źródeł ogrzewania.

Jednak w ofertach handlowych znajdziemy także gruntowe pompy ciepła, które charakteryzują się znacznie większą skutecznością. Tego typu urządzenia w pełni wystarczają do ogrzewania domów jednorodzinnych oraz do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Świetnie radzą sobie w naszych warunkach klimatycznych i mogą być z powodzeniem stosowane jako samodzielne źródło energii cieplnej. Pamiętajmy jedynie, że samodzielna pompa ciepła powinna posiadać wbudowaną grzałkę elektryczną. Być może przyda się nam jedynie przez kilka dni w roku, jednak posłuży do efektywnego dogrzania pomieszczeń w czasie trwania najniższych temperatur zewnętrznych.

Inwestycja w pompy ciepła może być bardzo opłacalna, a odnawialne źródło energii zwróci się po 10-15 latach. Niektórzy analitycy twierdzą nawet, że inwestycja zwróci się znacznie szybciej. Wszystko za sprawą systematycznie wzrastających cen opału tradycyjnego. Być może okaże się, że zakup pomp ciepła zwróci się już po kilku latach. Jest to szczególnie prawdopodobne w przypadku inwestorów, którzy korzystają z preferencyjnych dofinansowań do inwestycji.