Jaką pompę ciepła wybrać?
Ekologiczne pompy ciepła, to urządzenia wykorzystujące energię odnawialną. W Polsce już od lat cieszą się one dużą popularnością, albowiem doskonale sprawdzają się zarówno w nowych, jak i starych domach. Ważne jednak, żeby przed tego rodzaju inwestycją zadbać o termomodernizację budynku, dzięki czemu uda się ograniczyć straty ciepła. Do montażu pompy ciepła skłaniają inwestorów korzyści wynikające głównie z ich wielofunkcyjności, energooszczędności i możliwości skorzystania z licznych dotacji.
Na rynku dostępnych jest wiele rodzajów pomp ciepła, które można łatwo dopasować do indywidualnych potrzeb inwestorów. Przy czym to, czy w naszym przypadku lepszym wyborem okaże się urządzenie korzystające ze źródła ciepła, jakim jest powietrze, grunt, czy woda, zależeć będzie od wielkości budynku i działki, a także od tego jakim budżetem dysponujemy. W naszym kraju największym zainteresowaniem cieszą się powietrzne pompy ciepła, które są nie tylko łatwiejsze i tańsze w montażu niż gruntowe pompy ciepła, ale również stanowią odpowiedni wybór w przypadku umiarkowanego klimatu, w strefie którego leży terytorium Polski.
Pompa ciepła - na co zwrócić uwagę przy jej wyborze?
Ogrzewanie domu z wykorzystaniem pompy ciepła, to jeden z najbardziej ekonomicznych systemów dostępnych obecnie na rynku. Przy czym, najniższe rachunki i najdłuższą żywotność pompy ciepła uzyskamy tylko wtedy, gdy odpowiednio dobierzemy jednostkę dla danej inwestycji.
Jeśli planujemy montaż tego urządzenia w domu, warto porównać sobie parametry i cechy poszczególnych urządzeń. Jednak właściwy dobór pompy ciepła najlepiej jest pozostawić w rękach instalatora lub projektanta instalacji grzewczych, ponieważ tylko specjalista posiada niezbędną do tego wiedzę (można np. w tym celu skorzystać z naszego rankingu najlepszych firm montujących pompy ciepła). Dobór pompy ciepła nie jest łatwy i wymaga przeanalizowania kilku ważnych kwestii.
Do czego ma służyć pompa ciepła?
Oszczędności wynikające z użytkowania pompy ciepła będą możliwe wyłącznie pod warunkiem prawidłowego doboru poszczególnych elementów całego systemu oraz starannego wykonania instalacji. Już wcześniej warto odpowiedzieć sobie na pytania dotyczące tego, jaką funkcję będzie pełnić pompa ciepła? A więc, czy ma ogrzewać dom i przygotowywać ciepłą wodę użytkową oraz czy oprócz ogrzewania ma także zapewnić chłodzenie w letnie miesiące? Trzeba tu podkreślić, że pompa ciepła, która służy do podgrzania wody w domu, prawie zawsze przygotowuje także c.w.u., natomiast pompa tylko do c.w.u. to odrębna kategoria urządzeń. Ważne jest również to, czy pompa ciepła wspomagać będzie pracę kotła, czy pracować samodzielnie?
W następnej kolejności należy wziąć pod uwagę swoje możliwości i ograniczenia, które wynikać mogą np. z możliwości finansowych oraz specyfiki działki, na której wybudowany został dom. Nie zawsze również pompa ciepła jest dobrym rozwiązaniem dla każdej nieruchomości. Zwłaszcza stare budynki, które nie zostały zmodernizowane będą generowały bardzo duże straty ciepła, a to z kolei powoduje nieopłacalność takiego rozwiązania. Wybór pompy ciepła powinien być zawsze poprzedzony analizą potrzeb i oczekiwań klienta oraz audytem energetycznym budynku, tak aby nie było w przyszłości żadnych rozczarowań.
Jakie źródło dolne pompy ciepła wybrać?
W przypadku gdy pompa ciepła nie będzie ogrzewać jedynie wody użytkowej, a przede wszystkim nieruchomość, to zasadniczą kwestią jest wybór dolnego źródła, z którego będzie ona pobierać energię. Dolnym źródłem ciepła pompy może być powietrze, woda i grunt. Pierwsze z nich jest najtańszym inwestycyjnie rozwiązaniem, dlatego, że nie potrzebuje dodatkowej instalacji do odbioru ciepła (występuje ona w dwóch wersjach: split i monoblok). Wybór na powietrzną pompę ciepła pada najczęściej, gdy ograniczeniem są finanse, a zapotrzebowanie na ciepło i wodę użytkową w gospodarstwie nie jest duże (lub gdy pompa wspomagać ma pracę kotła).
Gdy działka jest rozległa, to można rozważyć pompę ciepła gruntową. Przy czym, kolektor może być poziomy lub pionowy (o jego wyborze decyduje wielkość posesji). Do kolektora pionowego wystarczy zaledwie kilkadziesiąt metrów kwadratowych, natomiast do pionowego będzie potrzeba ich już kilkuset. Rzadziej wybierane są wodne pompy ciepła, niewiele jest bowiem działek z dostępem do odpowiedniego źródła wody powierzchniowej lub podziemnej.
Jaka moc pompy ciepła będzie nam potrzebna?
Aby pompa ciepła spełniła nasze oczekiwania, ważny jest dokładny dobór mocy grzewczej (Pg) pompy i staranne skojarzenie urządzenia z innymi elementami instalacji. Moc grzewcza pompy ciepła powinna być dobrana tak, aby była zbliżona do zapotrzebowania budynku na ciepło, które określa się wykonując obliczenia zgodnie z normą PN-EN 14511 dla temperatury minimalnej obowiązującej w strefie klimatycznej, w której ma pracować pompa ciepła.
Jeżeli jest ona niższa niż zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku, to konieczne jest zastosowanie dodatkowego źródła ciepła. Najczęściej jest nim grzałka elektryczna, która będzie wspomagała pracę urządzenia w ciągu kilku najzimniejszych dni w roku. Natomiast instalacja pompy ciepła o zbyt dużej mocy może nie tylko wpłynąć na jej żywotność, ale również pociągnąć za sobą potrzebę zastosowania większego (a więc droższego) dolnego źródła i samego urządzenia. Wybierając odpowiednią pompę ciepła, nie możemy kierować się wyłącznie jej mocą.
Pozostałe parametry pompy ciepła
Na najważniejsze parametry techniczne pomp ciepła wpływają takie czynniki jak m.in. rodzaj zastosowanych komponentów i technologii. Przy porównywaniu urządzeń trzeba zwrócić uwagę przede wszystkim na współczynniki: COP i SCOP oraz SPF.
Współczynnik COP - co oznacza?
Większość inwestorów szukających odpowiedniej pompy ciepła, w pierwszej kolejności sprawdza współczynnik COP (Coefficient Of Performance), nazywany niekiedy współczynnikiem wydajności - czyli efektywności pracy pompy ciepła. Jest to stosunek ilości energii (ciepła) oddanej do instalacji grzewczej oraz ilości energii elektrycznej pobranej z sieci. COP nie powie nam, ile zapłacimy za ogrzanie domu, ale może służyć do porównania pomp ciepła różnych producentów. Im wskaźnik COP jest wyższy, tym lepsza jest pompa ciepła.
Nie zawsze jednak porównanie wartości tego współczynnika w różnych pompach jest proste i miarodajne. Ponieważ podany przez producenta współczynnik COP, to parametr uzyskany w badaniach urządzenia w konkretnych, zdefiniowanych warunkach, które mogą wielokrotnie ulegać zmianom w domu inwestora. Im wskaźnik COP jest wyższy, tym lepsza jest pompa ciepła. Wielkość wskaźnika zależy od wielu czynników, w tym m.in. od temperatury zewnętrznej i temperatury zasilania współpracującej z pompą instalacji (im jest ona niższa, tym pompa pracuje efektywniej).
Współczynnik SCOP - co to takiego?
Większość osób kupujących do swego domu pompę ciepła, kieruje się podawanym przez producenta współczynnikiem COP, określającym sprawność urządzenia. Jednak wskaźnikiem bliższym rzeczywistym parametrom efektywności pomp ciepła jest SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance), czyli współczynnik sezonowy. SCOP określa stosunek energii cieplnej potrzebnej do ogrzania budynku w trakcie sezonu, do energii elektrycznej zużytej przez pompę ciepła w tym okresie czasu. SCOP wylicza się w oparciu o normy PN-EN 14825 i PN-EN 12309-2 i im wyższa jest jego wartość, tym większa jest oszczędność energii.
Tak więc, o ile COP mówi nam, ile prądu zużywa pompa w danym momencie, o tyle za pomocą współczynnika SCOP możemy obliczyć to, ile prądu będziemy zużywać w ciągu sezonu grzewczego. Należy jednak pamiętać o tym, że współczynnik ten przedstawia wartości szacowane, a więc wyliczane na podstawie pewnych przyjętych założeń, które mają odzwierciedlać warunki panujące podczas całego sezonu grzewczego.
Co oznacza współczynnik SPF?
Za pomocą współczynnika SCOP policzyć możemy, ile będzie kosztowało nas ogrzewanie domu pompą ciepła. Wykorzystywany on jest do analiz obliczeniowych, dla dopiero projektowanych domów. Natomiast jeśli instalacja już pracuje i wiemy, ile w ciągu roku zużywa energii elektrycznej oraz ile ciepła dostarczyła, to obliczymy rzeczywistą efektywność pracy instalacji, czyli współczynnik SPF (Seasonal Performance Factor).
Sposób obliczania SPF jest taki sam jak współczynnika SCOP, ale dotyczy rzeczywistych warunków w jakich pracuje instalacja (uwzględnia zmiany temperatur zewnętrznych, zmiennego zapotrzebowania na ciepło i c.w.u. w warunkach rzeczywistych). Obliczanie SPF pozwala na wychwytywanie nieefektywnych realizacji oraz uniknięcie powielania błędów w projektach i montażu.
Czynnik chłodniczy
Czynnik chłodniczy, jest to czynnik termodynamiczny, biorący udział w wymianie ciepła. Stosowany jest on nie tylko w urządzeniach chłodniczych (takich, jak np. lodówki, chłodnie i klimatyzatory), ale również w pompach ciepła. W urządzeniach tych czynnik chłodniczy wrząc odbiera ciepło z dolnego źródła, a po sprężeniu - oddaje je odparowując w górnym źródle. Do najczęściej stosowanych obecnie czynników należą: R410a, R32, R410a, R454C, które w mniejszym lub większym stopniu są szkodliwe dla środowiska (działając negatywnie na warstwę ozonową).
Wskaźnikiem służącym do ilościowej oceny wpływu danej substancji na efekt cieplarniany jest potencjał tworzenia efektu cieplarnianego, czyli GWP (ang. Global Warming Potential). Im jest on niższy, tym mniejszy jego wpływ na środowisko naturalne. W związku z tym kupując pompę ciepła dobrze wziąć pod uwagę pompę ciepła z naturalnym czynnikiem chłodniczym R-290 (propan), w przypadku którego współczynnik GWP wynosi zaledwie 3. Nie podleg on ustawie SZWO (tzw. F-gazy) i z biegiem czasu będzie prawdopodobnie jedynym czynnikiem dopuszczonym dla pomp ciepła.
Jakie źródło górne pompy ciepła?
W obiegu pompy ciepła występują dwa źródła: dolne, z którego pobierana jest energia cieplna oraz górne, do którego to jest ona przekazywana. Dla sprawności całego systemu, ważniejsze od parametrów pompy ciepła, jest zapewnienie jej odpowiednio wydajnego źródła dolnego i takie wykonanie źródła górnego, aby mogła ona spożytkować dostarczaną przez pompę wodę grzewczą. Najczęstszym zastosowaniem dla pompy ciepła w domu jednorodzinnym jest jego ogrzewanie lub chłodzenie.
Pompy ciepła nadają się do współpracy z instalacjami c.o., c.w.u. i ciepła technologicznego (czyli potrzebnego do ogrzewania nadmuchowego). Jak już wiemy, pompa pracuje efektywniej, jeśli jej współczynnik COP jest wysoki. Sytuacja taka ma miejsce, wtedy gdy różnica temperatury źródła górnego i dolnego jest niewielka.
Wymóg ten czyni pompy ciepła odpowiednim źródłem dla systemów przygotowania c.w.u. i niskotemperaturowych systemów ogrzewania (takich jak: ogrzewanie podłogowe, powietrzne, konwekcyjne - o obniżonej temperaturze, ogrzewanie ścienne, czy sufitowe). Ze względu na niską temperaturę pracy i dużą powierzchnię grzania z pompami ciepła świetnie współpracuje zwłaszcza ogrzewanie podłogowe. Przy czym na polskim rynku nie brakuje też pomp ciepła wysokotemperaturowych, które doskonale nadają się do współpracy z tradycyjnymi grzejnikami.
Jaki jest metraż budynku i jego charakterystyka energetyczna?
Następnym czynnikiem który brany jest pod uwagę, gdy w grę wchodzi dobór pompy ciepła jest metraż nieruchomości i jego charakterystyka energetyczna. Mówi nam ona o tym, jak wiele energii trzeba dostarczyć do budynku w celu jego ogrzania (im lepiej jest on ocieplony, tym lepsza jest jego charakterystyka cieplna). Dla przykładu, szacunkowe zapotrzebowanie cieplne wynosi w przypadku budynku:
- pasywnego - 10 W/m²
- energooszczędnego - 40 W/m²
- nowego, standardowo wykończonego - 50 W/m²
- starego ocieplonego - 70 W/m²
- starego nieocieplonego - 120 W/m²
Znając charakterystykę energetyczną i powierzchnię nieruchomości, można określić, jak dużo energii trzeba dostarczyć, aby ogrzać daną powierzchnię. Jednak, by pompa ciepła pracowała efektywnie (generując przy tym niskie koszty ogrzewania), należy wybrać urządzenie nie tylko w oparciu o metraż, współczynnik COP, czy jego klasę energetyczną. Konieczne jest także szersze spojrzenie na budynek.
Tylko wykwalifikowany instalator będzie w stanie określić, jaka pompa ciepła będzie dla nas najlepszym wyborem, dobierając moc urządzenia do strat energii cieplnej z budynku. W tym celu, niezbędne mogą okazać się informacje dotyczące tego, jaka jest lokalizacja domu, jak jest zaizolowany oraz jakie parametry ma zastosowana w nim stolarka.
Działanie pompy ciepła - sama czy biwalentnie?
Pompa ciepła może być jedynym źródłem ciepła w budynku lub też współpracować z innym (np. kotłem gazowym lub olejowym). Układy z dwoma źródłami ciepła, nazywane są biwalentnymi. Wiele osób, które ogrzewają dom kotłem, chcąc płacić niższe rachunki, decyduje się też na zakup pompy ciepła.
Najlepszym rozwiązaniem jest wówczas pozostawienie pierwszego źródła ciepła, ponieważ nie trzeba wtedy korzystać z podgrzewacza elektrycznego, którego działanie kosztuje więcej niż kotła. W ten sposób, już od wielu lat konfiguruje się przede wszystkim systemy z powietrznymi pompami ciepła. Zwłaszcza ich wcześniejsze modele nie radziły sobie podczas większych mrozów i najprostszym rozwiązaniem było wyposażenie ich w dodatkowe grzałki elektryczne. Drugie źródło ciepła może być również traktowane jako zabezpieczenie na wypadek awarii jednego z nich.
Działanie układu biwalentnego jest proste. Otóż do pewnej temperatury (np. -7°C) ogrzewanie zapewnia sama pompa ciepła, pokrywająca w tych warunkach całe zapotrzebowanie na ciepło. Natomiast już przy większym spadku temperatury, ogrzewanie budynku przejmuje konwencjonalne źródło ciepła (czyli kocioł gazowy lub grzałka elektryczna). Znając charakterystykę mocy grzewczej pompy i zapotrzebowanie na ciepło budynku można wyznaczyć punkt biwalencyjny, który jest graniczną temperaturą, do której pompa ciepła powietrzna pracuje samodzielnie.
Serwis i gwarancja pomp ciepła
Ważną kwestią jest też serwis pompy ciepła i gwarancja. Tak samo, jak w przypadku każdego innego urządzenia, również decydując się na pompę ciepła trzeba zwrócić uwagę na długość gwarancji. Jeśli w porównaniu do konkurencji jest ona stosunkowo krótka, to znacznie bezpieczniej jest wybrać produkt od producenta, u którego okres ten jest dłuższy (standardowa gwarancja trwa zwykle 24 miesiące od pierwszego uruchomienia).
Tylko wybierając doświadczonego producenta pomp ciepła, możemy mieć pewność, że urządzenia będą posiadać kompletną i łatwo dostępną dokumentację techniczno-projektową i wymagane prawem certyfikaty. Należy również zwrócić uwagę na to, czy producent posiada przedstawicielstwo w Polsce, szczególnie w przypadku firm dalekowschodnich (nie trzeba będzie wtedy wysyłać uszkodzonego sprzętu na drugi koniec świata).
Jeśli chcemy by pompa ciepła służyła nam przez ponad 20 lat, to dobrze jest zapoznać się z procedurą serwisową. Regularne kontrolowanie instalacji zalecane jest przez zdecydowaną większość producentów (często jest to również warunek konieczny żeby zachować gwarancję). Serwisowanie bowiem pozwala sprawdzić, czy wszystko dobrze działa oraz kontrolować i optymalizować parametry pracy instalacji. Ponadto, umożliwia także wczesne wykrycie nieprawidłowości, mogących doprowadzić do wyłączania awaryjnego pompy lub jej uszkodzenia. Producent powinien posiadać na terenie kraju:
- profesjonalną sieć autoryzowanych instalatorów i doradców handlowych;
- szybko reagujący serwis fabryczny;
- stały dostęp do części serwisowych.
Dofinansowanie do pompy ciepła
Ostatnią ważną kwestią jest możliwość skorzystania z dofinansowania do pompy ciepła. W zależności bowiem od programu, jej wysokość uzależniona jest od rodzaju i typu urządzenia. I tak w przypadku:
- programu Czyste Powietrze, najniższym dofinansowaniem objęte są powietrzne pompy ciepła typu powietrze-powietrze (maks. 11.100) i powietrzne pompy ciepła typu powietrze-woda (maks. 31.500), wyższym powietrzne pompy ciepła typu powietrze-woda o podwyższonej klasie efektywności energetycznej (maks. 32.200 zł), najwyższym zaś gruntowe pompa ciepła o podwyższonej klasie efektywności energetycznej (maks. 50.900 zł);
- programu Moje Ciepło - najmniejsze wsparcie uzyskać można w przypadku powietrznej pompy ciepła typu powietrze-powietrze w systemie centralnym (jest to maks. 7.000 zł) i powietrznej pompy ciepła typu powietrze/woda (również jest to maks. 7.000 zł), najwyższe natomiast przeznaczono na gruntowe pompy ciepła grunt/woda i woda/woda (maks. jest to 21.000 zł).
