12/12/22
Jak dobrać odpowiednią pompę ciepła do domu każdej wielkości? - nasze porady

Jak dobrać odpowiednią pompę ciepła do domu każdej wielkości? - nasze porady

Obecnie pompy ciepła uznawane są jedne z najoszczędniejszych, najwydajniejszych i najbardziej ekologicznych rozwiązań do uzyskiwania ciepłej wody i ogrzewania budynku. Są alternatywą dla tradycyjnego ogrzewania gazowego, czy na paliwo stałe. Ich montaż wiąże się w większymi kosztami, natomiast inwestycja szybko się zwraca. Urządzenia te stale zyskują na popularności i wiele przyszłych inwestorów zastanawia się jaka pompa będzie odpowiednia do ich domu. Co więc jest istotne przy wyborze? Czy urządzenie sprawdzi się przy dużym metrażu? Jaka moc pompy ciepła będzie właściwa dla małego budynku?

Pompa ciepła - czym jest i jak działa?

Pompa ciepła to urządzenie wykorzystujące do pracy energię cieplną z otoczenia budynku (powietrza, wody, czy gruntu), która przy udziale prądu jest przekształcana w energię do ogrzewania domu, wody użytkowej oraz do chłodzenia pomieszczeń w upalne dni. Dlatego nie można jej traktować jako odpowiednika kotła. Często pojawiają się pytania jak działa powietrzna pompa ciepła? Ta kwestia zostanie wyjaśniona poniżej.

Dostępnych jest kilka wariantów urządzenia, w zależności od tego, jakie źródło jest wykorzystywane do pozyskiwania ciepła. Wyróżnia się:

  • pompa ciepła gruntowa - ciepło czerpane jest z gruntu. Wykorzystywana jest geotermalna energia skumulowana w gruncie. Zaletą urządzenia jej wysoka efektywność działania i ma największy udział w instalacjach w Polsce, które dopiero co powstały.

  • pompa ciepła powietrzna - powietrze pobrane z zewnątrz jest “paliwem” urządzenia. Nie wymaga dużych nakładów finansowych na starcie. W tej kategorii występuje pompa ciepła powietrze-woda i powietrze-powietrze.

  • pompa ciepła wodna - źródłem ciepła jest woda płynąca; cechuje się wysoką wydajnością energetyczną. W tym przypadku koszty inwestycyjne są dosyć wysokie, dlatego jest to nieco rzadziej stosowane rozwiązanie.

  • pompa ciepła hybrydowa - poszczególne modele różnią się między sobą zastosowanymi rozwiązaniami technicznymi, których celem jest nieustanne zwiększanie całorocznej efektywności energetycznej. Są to systemy, które najczęściej składają się z połączenia nowoczesnego i ekologicznego źródła ogrzewania z tradycyjnym. Istnieją również pompy ciepła, w których znajdują się dwa źródła ciepła.

Powietrzna pompa ciepła może służyć zarówno do zasilania w ciepło instalację centralnego ogrzewania oraz do przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Jej działanie polega na zasysaniu powietrza z pomieszczenia lub zewnętrznego otoczenia i przekazaniu swojej energii cieplnej w wymienniku ciepła (inaczej zwanym parownikiem) do czynnika chłodniczego, który w stanie rozprężonym (ciekłym) jest zimny. Podgrzana substancja zmienia stan skupienia na gazowy i trafia do sprężarki, gdzie pod wpływem dużego ciśnienia zmienia się jej temperatura.

Gorący czynnik transportowany jest do skraplacza i oddaje swoją energię cieplną do zmagazynowanej w zbiorniku wody. Po ochłodzeniu substancja ponownie przechodzi w stan ciekły i przechodzi do zaworu rozprężnego, a jego ciśnienie jest obniżane. Następnie substancja jest kierowana do parownika i cały cykl ulega powtórzeniu.

Ile prądu zużywa pompa ciepła do grzania wody?

Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła jest niezależne od standardu budynku. W tym przypadku istotną kwestią jest wymagana ilość ciepłej wody użytkowej, jej temperatura, a także efektywność SCOP pompy, która pracuje w trybie podgrzewania wody.

Współczynnik SCOP urządzenia jest stosunkowo miarodajny w wyznaczeniu sprawności pompy. Na jego podstawie można określić ile prądu pobiera pompa w określonych warunkach, a także ile jest w stanie wyprodukować w tym czasie ciepła.

Na wielkość SCOP wpływa wiele czynników, które składają się na zapotrzebowanie cieplne budynku. Dla przykładu, dwa domy o dokładnie takiej samej powierzchni, zbliżonym współczynniku przenikania ciepła na 1m2 i zamieszkane przez podobną liczbę osób mogą znacznie różnić się rzeczywistym zapotrzebowaniem na ciepło i w związku z tym zużyciem prądu.

W przybliżeniu można przyjąć, że pompa ciepła na potrzeby podgrzewania wody użytkowej zużywa prąd na poziomie 150-350 kWh / osobę na rok. Średnia wartość wynosi 230 kWh / osobę / rok.

Jak dobrać odpowiednią pompę ciepła do domu różnych wielkości?

Kluczowym parametrem przy doborze mocy pompy ciepła do domu jest powierzchnia użytkowa budynku, jednak to nie jedyna kwestia, którą należy wziąć pod uwagę. Inna moc będzie potrzebna do ogrzania dużej nieruchomości, a inna do domu o powierzchni 100m2. Bez szczegółowego sprawdzenia specyfiki budynku i znajomości potrzeb mieszkańców trudno jest precyzyjnie określić, które urządzenie będzie właściwe. Jednak przyjęte są ogólne wytyczne, które pozwalają na wyznaczenie przybliżonej wartości mocy pompy.

Dobierając moc urządzenia grzewczego należy kierować się informacjami określającymi zapotrzebowanie cieplne danej nieruchomości. To jest:

  • średnia temperatura roczna panująca w danej lokalizacji

  • powierzchnia budynku, który ma być ogrzany

  • rodzaj i jakość izolacji termicznej domu

  • roczne zużycie ciepłej wody (ewentualnie liczba domowników)

  • rodzaj odbiornika ciepła

 

Jaka pompa ciepła powietrzna do domu 150m2?

Konieczne jest pomnożenie powierzchni domu przez jego zapotrzebowanie na energię. Przeciętna wartość zapotrzebowania mieści się w granicach 40-50 W/m2, dlatego, dla domu o metrażu 150m2 właściwa będzie pompa o mocy około 7,5 kW. Do wyniku trzeba doliczyć również moc potrzebną do podgrzania wody użytkowej. Przy założeniu, że dom zamieszkują trzy osoby i każda z nich zużywa około 50 litrów wody dziennie, której podgrzanie wymaga 0,25 kW, wtedy szacunkowa moc pompy wzrasta o 0,75 kW.

Zatem jaka pompa ciepła będzie odpowiednia dla domu o powierzchni 200m2 z wykonaną szczelną izolacją termiczną? 

W tym przypadku wartość zapotrzebowania cieplnego wynosi mniej więcej 70 W/m2. Moc pompy należy obliczyć mnożąc 70 W/m2 przez 200 m2, co daje wynik 14kW.

Jaka moc pompy ciepła do domu 250m2? 

Budynek niskoenergetyczny o zapotrzebowaniu cieplnym wynoszącym 40 W/m2, to 40 W/m2 * 250m2 = 10 kW. 

Chcąc obliczyć moc pompy ciepła do domu 100m2, 120m2, 180m2 czy 300m2 należy wykonać obliczenia na tej samej zasadzie.

Warto podkreślić, że w budynkach, nawet powyżej 300m2, także sprawdzą się pompy ciepła. Ogrzanie takiej powierzchni nie stanowi dla nich żadnego problemu, ponieważ urządzenia te są również często wykorzystywane w dużych obiektach przemysłowych czy galeriach handlowych.

Jaką pompę ciepła wybrać? - nasze wskazówki

Pompa ciepła osiąga pełną efektywność i zapewnia odpowiedni komfort termiczny, tylko wtedy, kiedy jest prawidłowo dobrana do warunków, w których ma pracować. Dlatego warto wiedzieć na jakie parametry należy zwrócić szczególną uwagę podejmując decyzję o zakupie urządzenia.

Pompa ciepła - jaką wybrać? Niezbędna jest znajomość zapotrzebowania cieplnego nieruchomości. Żeby wyliczyć jego wartość potrzebny jest z kolei współczynnik przenikania ciepła. Można go sprawdzić na podstawie obowiązujących w danych latach warunkach technicznych budownictwa.

W przypadku braku lub słabej izolacji termicznej zaleca się wykonanie termomodernizacji budynku, np. wymianę stolarki okiennej i drzwiowej, ocieplenie strychu czy izolację ścian zewnętrznych. Dzięki temu, znacząco zmniejszy się zapotrzebowanie cieplne budynku i możliwe będzie zastosowanie pompy ciepła o niższej mocy. Zatem zadbanie o ocieplenie budynku jest pierwszym krokiem, który należy podjąć przed zakupem pompy.

Jednym ze sposobów na wyznaczenie szacunkowego zapotrzebowania cieplnego jest określenie ilości zużycia paliwa, jego wartości opałowej i sprawności urządzenia.