Jak dobrać parametry pompy ciepła?

Pompa ciepła przynosi spodziewane rezultaty, tylko gdy jest dopasowana do specyfiki danego budynku. Wybór właściwego urządzenia jest stosunkowo trudny, bo wymaga uwzględnienia wielu czynników. Najlepszym rozwiązaniem jest zatem zlecenie tego wykwalifikowanym instalatorom. Warto jednak wiedzieć, na jakie parametry zwracać szczególną uwagę.

Producenci pomp ciepła z reguły podają cztery podstawowe wartości: moc grzewczą, moc chłodniczą, moc elektryczną oraz współczynnik COP. Aby odpowiednio dostosować urządzenie, należy zebrać jak najwięcej informacji dotyczących obiektu, w którym będzie zainstalowane. Najprostszym rozwiązaniem jest skorzystanie z danych dotyczących zapotrzebowania obiektu na ciepło, które uwzględnia się już na etapie projektu architektonicznego. Niestety w budynkach prywatnych rozwiązanie to jest wciąż mało popularne ze względu na dość wysoką cenę. Alternatywną metodą jest własnoręczne zebranie informacji na temat budynku, takich jak: powierzchnia, kubatura, zastosowane rozwiązania z zakresu termoizolacji itd. Warto też uwzględnić prognozy dotyczące średniej temperatury jaka będzie panowała w domu czy zużycia wody.

Moc grzewcza Pg
Moc grzewcza pompy (Pg) określa energię z jaką sprężarka dostarcza ciepło do instalacji. Ma ona kluczowe znaczenie dla działania systemu, ponieważ urządzenie o niewystarczającej mocy nie będzie w stanie ogrzać budynku, natomiast zbyt duża wartość spowoduje nadmierne zużycie prądu.
Dostosowując wartość Pg, można przyjąć dwa warianty:
1)Pg równe maksymalnemu zapotrzebowania na ciepło. Dzięki temu pompa będzie w stanie skutecznie ogrzewać dom przy najniższych temperaturach panujących na zewnątrz. Z reguły przyjmuje się, że jest to ok -20˚ C. Wybierając ten wariant nie trzeba korzystać z dodatkowych urządzeń grzewczych, jednak przy wyższych temperaturach na zewnątrz pompa będzie zużywała więcej energii.
2)Pg stanowiące ok. 70% maksymalnego zapotrzebowania. W takim wypadku stosuje się dodatkowe urządzenie grzewcze. Może być to np. grzałka zintegrowana z pompą lub niezależny system np. kominek. Rozwiązanie to pozwala zapewnić optymalne koszty eksploatacji.

Rodzaj zabudowy
Zapotrzebowanie mocy
Stare budownictwo pozbawione izolacji
Powyżej 80 W/m2
Budynki z warstwą izolacji do 5 cm
od 65 do 75 W/m2
Budynki z warstwą izolacji do 10 cm
od 45 do 55 W/m2
Budynki z warstwą izolacji powyżej 20 cm
od 35 do 45 W/m2

Pg można wstępnie obliczyć mnożąc powierzchnię obiektu przez zapotrzebowanie na moc. Przykładowo jeżeli mamy energooszczędny dom o zapotrzebowaniu 40 W/m2 i powierzchni 100 m2 to 40 x 200 = 8 KW. Jeżeli pompa będzie służyć także do podgrzewania CWU, należy to uwzględnić. Jako średnie zużycie energii potrzebne do tego celu można założyć 250 W na osobę, czyli dla czteroosobowej rodziny do sumy dolicza się średnio 1 KW.

Moc elektryczna Pe
Pe określa maksymalną ilość energii, którą wykorzystuje sprężarka. Z reguły prąd elektryczny stanowi 25% zapotrzebowania energetycznego pompy ciepła. Pozostała część pochodzi ze źródła dolnego. Im mniejszy wskaźnik, tym tańsza będzie eksploatacja urządzenia.

Moc chłodnicza Pch
Pch informuje o mocy, z którą sprężarka może maksymalnie pobierać ciepło ze źródła dolnego. Wartość parametru oblicza się odejmując moc elektryczną od mocy grzewczej urządzenia. W praktyce w dużej mierze zależy ona od temperatury panującej na zewnątrz, bo im jest ona niższa, tym słabsza również jest sprawność układu. Pch zyskuje dodatkowe znaczenie, jeśli pompa będzie używana również do chłodzenia pomieszczeń. W takim przypadku powinniśmy zadbać, by jego wartość była możliwie najwyższa.

Współczynnik COP
Ostatnim, ale bardzo istotnym, parametrem jest tzw. współczynnik wydajności cieplnej COP (coefficient of performance). Wyraża on stosunek pomiędzy mocą grzewczą pompy a energią potrzebną do zasilenia jej układu. Im wyższa wartość współczynnika, tym pompa jest bardziej efektywna. Współczynnik osiąga najwyższe wartości, gdy różnica temperatur systemu grzewczego oraz źródła dolnego jest najmniejsza.

Komentarza udzielił: Paweł Kocięba-Żabski, Prezes Nateo Sp. z o.o., członek zarządu Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła.