Czy pompa ciepła efektywnie ogrzeje dom także w mroźne dni?

Niedawno w jednym z artyku┼é├│w prasowych mo┼╝na by┼éo przeczyta─ç, ┼╝e pompy ciep┼éa przestaj─ů dzia┼éa─ç, gdy temperatura na zewn─ůtrz spada poni┼╝ej -15 st. C. Tak stwierdzi┼é ÔÇ×ekspertÔÇŁ, kt├│ry chcia┼é w ten spos├│b promowa─ç inn─ů technologi─Ö. To oczywisty fa┼ész, bo pompy ciep┼éa typu powietrze-woda s─ů w stanie pobiera─ç energi─Ö z otoczenia nawet przy -30 st. C i naturalnie ca┼éy czas pracuj─ů. Specyfik─ů uk┼éad├│w z pomp─ů ciep┼éa jako samodzielnym ┼║r├│d┼éem ogrzewania budynku jest natomiast to, ┼╝e gdy temperatura na zewn─ůtrz spada poni┼╝ej pewnej warto┼Ťci, mog─ů cz─Ö┼Ťciowo wspomaga─ç si─Ö przy wytwarzaniu ciep┼éa energi─ů dostarczan─ů przez wbudowan─ů grza┼ék─Ö elektryczn─ů. Chwilowo pracuj─ů wi─Öc z mniejsz─ů efektywno┼Ťci─ů. Przyjrzyjmy si─Ö jednak faktom w szerszym uj─Öciu.

Fakt 1. Temperatura powietrza zewn─Ötrznego nie ma znacz─ůcego wp┼éywu na prac─Ö gruntowych i wodnych pomp ciep┼éa.

Wynika to z charakterystyki dolnego ┼║r├│d┼éa ciep┼éa tych urz─ůdze┼ä ÔÇô jest to grunt lub woda. Ciep┼éo jest w tych przypadkach pobierane za pomoc─ů kolektor├│w uk┼éadanych w gruncie poni┼╝ej poziomu jego przemarzania lub sond pionowych si─Ögaj─ůcych na wiele metr├│w w g┼é─ůb ziemi. Grunt jest dobrym izolatorem, d┼éugotrwale akumuluj─ůcym ciep┼éo z energii s┼éonecznej, dlatego taka lokalizacja instalacji dla dolnego ┼║r├│d┼éa zapewnia gruntowym i wodnym pompom ciep┼éa relatywnie stabilne warunki pracy bez wzgl─Ödu na temperatur─Ö powietrza na zewn─ůtrz. Niska temperatura powietrza zewn─Ötrznego ma wyra┼║ny wp┼éyw na efektywno┼Ť─ç pracy tylko tych pomp ciep┼éa, kt├│re bezpo┼Ťrednio z niego czerpi─ů energi─Ö.

Fakt 2. Nawet w zimowej aurze powietrzne pompy ciep┼éa niemal w pe┼éni pokrywaj─ů zapotrzebowanie budynku na ciep┼éo

Pompy ciep┼éa typu powietrze-woda, kt├│re stanowi─ů samodzielne ┼║r├│d┼éo ogrzewania w budynku, cz─Östo maj─ů wbudowan─ů grza┼ék─Ö elektryczn─ů ÔÇô jako tzw. szczytowe ┼║r├│d┼éo ciep┼éa. Przy du┼╝ych mrozach na zewn─ůtrz lub znacznie zwi─Ökszonym zapotrzebowaniu na ciep┼éo z innych powod├│w (np. bardzo du┼╝ym poborze ciep┼éej wody lub wymaganym ze wzgl─Öd├│w higienicznych przegrzewie wody w instalacji ÔÇô funkcja antylegionella) grza┼éka ta ma za zadanie wspom├│c prac─Ö pompy ciep┼éa ÔÇô tak aby zapewni─ç wymagany komfort termiczny. Udzia┼é grza┼éki w ca┼ékowitym zu┼╝yciu energii elektrycznej na potrzeby ogrzewania powinien by─ç jednak znikomy. Przyjmuje si─Ö, ┼╝e przy prawid┼éowo zaprojektowanej i wykonanej instalacji z pomp─ů ciep┼éa nie przekracza on 1,0-3,0% rocznie. Inaczej m├│wi─ůc, moc pompy ciep┼éa typu powietrze-woda powinna by─ç tak dobrana, aby nawet w zimowej aurze to ona niemal w pe┼éni (w 97-99%) pokrywa┼éa zapotrzebowanie budynku na ciep┼éo, wspomagaj─ůc si─Ö grza┼ék─ů jedynie w sporadycznych przypadkach.

Fakt 3. Uruchomienie grzałki nie oznacza zaprzestania pracy przez pompę ciepła.

Przy jakiej konkretnie temperaturze na zewn─ůtrz b─Ödzie si─Ö w┼é─ůcza─ç grza┼éka zamontowana w pompie ciep┼éa? ÔÇô Granic─Ö wyznacza temperatura tzw. punktu biwalentnego, przyj─Öta przy doborze pompy ciep┼éa. W instalacjach, gdzie pompa ciep┼éa stanowi samodzielne ┼║r├│d┼éo ogrzewania, punkt biwaletny zwykle ma warto┼Ť─ç z zakresu od -6 do -14 st. C Ôłĺ zale┼╝nie od strefy klimatycznej Polski, w kt├│rej jest zlokalizowany budynek. Do takiej w┼éa┼Ťnie warto┼Ťci temperatury zewn─Ötrznej pompa ciep┼éa, pracuj─ůc ju┼╝ z pe┼én─ů moc─ů, b─Ödzie w stanie samodzielnie dostarcza─ç do budynku wymagan─ů ilo┼Ť─ç ciep┼éa (pokrywaj─ůc─ů straty ciep┼éa). Je┼╝eli na zewn─ůtrz b─Ödzie zimniej, mo┼╝e ona wymaga─ç wspomagania grza┼ék─ů elektryczn─ů. Istotne jest jednak to, ┼╝e wci─ů┼╝ b─Ödzie pracowa─ç, wykorzystuj─ůc do wytwarzania ciep┼éa energi─Ö pobran─ů z otoczenia. Efektywno┼Ť─ç uk┼éadu z pomp─ů ciep┼éa nawet przy wi─Ökszych mrozach b─Ödzie wi─Öc znacznie wy┼╝sza ni┼╝ przy bezpo┼Ťrednim ogrzewaniu elektrycznym lub zastosowaniu innego ┼║r├│d┼éa ciep┼éa.

Fakt 4. Du┼╝e mrozy wyst─Öpuj─ů w Polsce incydentalnie, ale i one s─ů przewidziane przy projektowaniu instalacji z pomp─ů ciep┼éa.

W ka┼╝dym razie, korzystaj─ůc z pompy ciep┼éa typu powietrze-woda absolutnie nie musimy si─Ö obawia─ç, ┼╝e przy wi─Ökszych mrozach zabraknie nam ciep┼éa. Urz─ůdzenia te, gdy s─ů odpowiednio dobrane, bez problem├│w funkcjonuj─ů jako samodzielne i ekonomiczne ┼║r├│d┼éo ciep┼éa w systemach centralnego ogrzewania budynk├│w w Polsce.

Trzeba pami─Öta─ç, ┼╝e ka┼╝d─ů pomp─Ö ciep┼éa przeznaczon─ů do ogrzewania domu, podobnie jak kot┼éy grzewcze (oraz wsp├│┼épracuj─ůc─ů z nimi instalacj─Ö odbiorcz─ů), dobiera si─Ö pod konkretne zapotrzebowanie budynku na energi─Ö ciepln─ů. Obowi─ůzkowo uwzgl─Ödnia si─Ö przy tym tzw. projektow─ů temperatur─Ö zewn─Ötrzn─ů dla system├│w ogrzewania wyst─Öpuj─ůc─ů zim─ů w danej strefie klimatycznej Polski, w kt├│rej zlokalizowany jest budynek. Obecnie w naszym kraju wyznaczonych jest pi─Ö─ç takich stref i zale┼╝nie od strefy, temperatura ta wynosi od -24 do -16 st. C, z podzia┼éem co dwa st. C.

Jak wida─ç, obowi─ůzuj─ůca temperatura projektowa dla zimy jest znacznie poni┼╝ej punktu biwalentnego przyjmowanego dla pompy ciep┼éa (zwykle z zakresu od -6 do -14 st. C), ale r├│┼╝nica ta jest zamierzona i zapewnia optymalny dob├│r mocy pompy ciep┼éa. Przede wszystkim dlatego, ┼╝e tak du┼╝e mrozy wyst─Öpuj─ů w naszym kraju wyj─ůtkowo rzadko. Analizy wskazuj─ů, ┼╝e niezale┼╝nie od lokalizacji budynku, zaledwie przez kilkadziesi─ůt godzin w ci─ůgu ca┼éego roku mo┼╝emy si─Ö spodziewa─ç w Polsce temperatury ni┼╝szej ni┼╝ ta wskazana przez punkt biwalentny. To w┼éa┼Ťnie w tym czasie wsparciem w produkcji ciep┼éa s┼éu┼╝y grza┼éka elektryczna wbudowana w pomp─Ö ciep┼éa.

Fakt 5. Zimy w Polsce s─ů coraz cieplejsze. Urz─ůdzenia grzewcze wci─ů┼╝ s─ů dobierane z niepotrzebn─ů nadwy┼╝k─ů mocy.

Warto doda─ç, ┼╝e niedawno przeprowadzone prace badawcze wykaza┼éy, ┼╝e z uwagi na post─Öpuj─ůce ocieplenie klimatu w Polsce, warto┼Ťci temperatury zewn─Ötrznej dla zimy obowi─ůzuj─ůce naszych projektant├│w ju┼╝ od blisko 50 lat nale┼╝a┼éoby znacz─ůco skorygowa─ç w g├│r─Ö. Innymi s┼éowy: urz─ůdzenia grzewcze, w tym pompy ciep┼éa, s─ů od lat dobierane z niepotrzebn─ů nadwy┼╝k─ů mocy w stosunku do temperatury na zewn─ůtrz, jaka mo┼╝e wyst─Öpowa─ç zim─ů.

Szeroko zakrojone badania w tym zakresie, zainicjowane m.in. przez PORT PC, przeprowadzi┼é dr in┼╝. Piotr Narowski z Politechniki Warszawskiej, analizuj─ůc dane meteorologiczne z lat 1991-2020 (30 lat) dla 56 stacji meteorologicznych na terenie Polski. Wykaza┼éy one, ┼╝e warto┼Ťci temperatury projektowej dla zimy s─ů w rzeczywisto┼Ťci wy┼╝sze w stosunku do tych wci─ů┼╝ obowi─ůzuj─ůcych a┼╝ o oko┼éo 27%. Przyk┼éadowo, zimowa temperatura projektowa dla Warszawy powinna by─ç podwy┼╝szona z -20 do -15,2 st. C, dla ┼üeby Ôłĺ z -16 do -11,2 st. C, dla ┼üodzi Ôłĺ z -20 do -14,5 st. C, a dla Zakopanego Ôłĺ z -24 do -16,6 st. C. Generalnie oznacza to, ┼╝e moc obliczeniow─ů urz─ůdze┼ä grzewczych i system├│w ogrzewania mo┼╝na ┼Ťrednio obni┼╝y─ç w Polsce o oko┼éo 13%.

Temat pomp ciep┼éa cieszy si─Ö ostatnio sporym powodzeniem, ro┼Ťnie wi─Öc zapotrzebowanie medi├│w na chwytliwe tytu┼éy i opinie ekspert├│w dotycz─ůce tej technologii. Z jednej strony sprzyja to upowszechnianiu wiedzy, z drugiej Ôłĺ tak┼╝e generowaniu mit├│w i chaosu informacyjnego. W niekt├│rych publikacjach pojawiaj─ů si─Ö bowiem ÔÇ×eksperciÔÇŁ tylko z nazwy, kt├│rym albo brakuje g┼é─Öbszej wiedzy o pompach ciep┼éa, albo zwyczajnie s─ů nierzetelni. Warto o tym pami─Öta─ç i przed podj─Öciem decyzji o wyborze technologii grzewczej, wnikliwie sprawdza─ç wszelkie ÔÇ×rewelacjeÔÇŁ, si─Ögaj─ůc do innych, rzeczywi┼Ťcie fachowych publikacji i ┼║r├│de┼é.

Mapa

Mapa stref klimatycznych Polski dla potrzeb ogrzewnictwa opracowana na podstawie danych meteorologicznych z lat 1991-2020 wg projektu SKP2000, opracowanie dr in┼╝. Piotr Nawrocki.

 

Materiał prasowy PORT PC