Jak dobrać odpowiednią moc powietrznej pompy ciepła?

Rozwiązania grzewcze oparte na odnawialnych źródłach energii zyskują coraz większą popularność w odróżnieniu od tradycyjnych systemów z kotłami. Największy udział w rynku sprzedaży pomp ciepła stanowią urządzenia typu powietrze-woda. Dowiedz się, jak optymalnie dobrać urządzenie grzewcze, aby przy jak najmniejszym wkładzie inwestycyjnym utrzymać prawidłowy komfort cieplny w budynku.

Z tego artykułu dowiesz się:

  • jak działa pompa ciepła typu powietrze-woda,
  • w jakich trybach może pracować powietrzna pompa ciepła,
  • dlaczego nie warto wybierać pompy ciepła o zbyt dużej mocy.

Pompy ciepła powietrze-woda to aktualnie jeden z najintensywniej rozwijających się segmentów rynku odnawialnych źródeł energii. Niższe nakłady inwestycyjne, w odróżnieniu od np. pomp ciepła typu solanka-woda, skłaniają inwestorów do stosowania rozwiązań opartych na pompach powietrznych, szczególnie w przypadku budynków jednorodzinnych.

W przeciwieństwie do urządzeń, których dolnym źródłem ciepła jest grunt charakteryzujący się niskimi wahaniami temperatury w okresie grzewczym, pompy ciepła powietrze-woda muszą jednak pracować przy zmiennych parametrach powietrza atmosferycznego. Z uwagi na to szczególnie istotny jest prawidłowy dobór jednostki grzewczej, aby system mógł działać efektywnie i zapewniać komfort mieszkańcom.

Pompa ciepła typu powietrze-woda – jak to działa?

Pompa ciepła jest urządzeniem zdolnym do transportu energii z bezpośredniego otoczenia budynku i wykorzystania jej do celów ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Źródłem tej energii w przypadku pomp typu powietrze-woda jest powietrze atmosferyczne. Siłą napędową tego procesu jest sprężarka – serce pompy ciepła – zasilana energią elektryczną. Tym, co wyróżnia pompy ciepła od innych urządzeń grzewczych, jest fakt, że ilość energii pobieranej przez nie z otoczenia jest kilkukrotnie wyższa od zużytej energii elektrycznej potrzebnej do napędu sprężarki.

Przed zakupem powietrznej pompy ciepła należy jednak pamiętać o tym, że moc urządzenia spada wraz ze spadkiem temperatury otoczenia. Aby energia grzewcza mogła być dostarczana do budynku w optymalny sposób, nowoczesne pompy powietrzne, jak np. Vaillant aroTHERM, są wyposażone w system regulacji prędkości obrotowej sprężarki. Pozwala on na płynne obniżenie mocy grzewczej pompy ciepła w okresie niższego zapotrzebowania – przy wyższych temperaturach powietrza zewnętrznego. Dzięki temu ciepło jest dostarczane do budynku w sposób zrównoważony oraz wydłużają się cykle pracy urządzenia, co ma znaczny wpływ na komfort wewnątrz budynku i na żywotność podzespołów urządzenia grzewczego.

Co z kolei dzieje się z powietrzną pompą ciepła, gdy temperatura na zewnątrz jest bardzo niska?

Tryby pracy pompy ciepła powietrze-woda

Ponieważ wraz ze spadkiem temperatury powietrza zewnętrznego spada również sprawność oraz moc grzewcza pompy powietrze-woda, te urządzenia na ogół wymagają dodatkowego, szczytowego źródła ciepła. W rozwiązaniach dla budownictwa jednorodzinnego rozróżnia się zasadniczo dwa główne tryby pracy tych urządzeń:

  • monoenergetyczny,
  • biwalentny.

Monoenergetyczny tryb pracy oznacza, że szczytowe źródło jest zasilane również przez energię elektryczną. W pompach ciepła Vaillant aroTHERM split to źródło stanowi dodatkowa, wbudowana grzałka elektryczna. Jest to najprostszy i całkowicie bezobsługowy system, stosowany najczęściej w nowo budowanych obiektach.

Biwalentny tryb pracy oznacza wykorzystanie dodatkowego urządzenia grzewczego, opartego na innym źródle energii. Pompa ciepła i inne urządzenie grzewcze razem tworzą system nazywany układem hybrydowym. W praktyce dodatkowym źródłem najczęściej jest kocioł kondensacyjny. Układy hybrydowe są szczególnie popularne w istniejących budynkach modernizowanych. Przy zastosowaniu rozwiązania systemowego od jednego producenta np. kocioł Vaillant ecoTEC + i pompa ciepła aroTHERM, za sterowanie odpowiada jeden regulator multiMATIC. Dobiera on urządzenie grzewcze, które ma pracować w danym momencie, w zależności od przewidywanych jak najniższych kosztów eksploatacji.

Jak prawidłowo dobrać pompę ciepła powietrze-woda?

Oprócz przedstawionych powyżej trybów pracy jest również możliwy dobór pompy ciepła powietrze-woda do pracy w trybie monowalentnym. Oznacza to, że urządzenie samodzielnie będzie pokrywać 100% zapotrzebowania na moc ogrzewczą. Jest to typowa praktyka w przypadku pomp gruntowych. W przypadku pompy powietrznej nie ma to na ogół ekonomicznego uzasadnienia. Z powodu spadku mocy i sprawności urządzenia w okresie najniższych temperatur powietrza atmosferycznego należałoby dobrać pompę ciepła o wyższej mocy, co wiąże się z wyższym nakładem inwestycyjnym. Ponadto możliwości modulacji obrotów sprężarki również mają pewne ograniczenia. W praktyce dobór pompy ciepła o zbyt wysokiej mocy mógłby oznaczać, że w okresach o temperaturach ok. 0–8oC moc urządzenia jest wyższa, niż wynika to z faktycznego zapotrzebowania budynku. Prowadziłoby to do częstych cykli uruchomień urządzenia, co jest niekorzystne dla sprężarki.

W zależności od strefy klimatycznej dobrą praktyką jest taki dobór mocy pompy ciepła typu powietrze-woda w trybie monoenergetycznym, aby pozwoliła ona na pokrycie 100% zapotrzebowania na ciepło w temperaturach od ok. -8oC do -12oC. Temperatura, przy której jest uruchamiane źródło szczytowe, to tzw. punkt biwalentny. Z uwagi na to, że w trakcie typowego sezonu grzewczego jest niewiele dni z bardzo niskimi temperaturami, procentowy udział pracy dodatkowego źródła przy prawidłowo dobranym urządzeniu jest niewielki w skali roku.

Chcesz dowiedzieć się więcej o systemach hybrydowych i produktach marki Vaillant

Jak dobrać odpowiednią moc powietrznej pompy ciepła?
5 (100%) 1 vote

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *