Dobór pompy ciepła do nowego domu - co trzeba wziąć pod uwagę?

Pompa ciepła jest urządzeniem wykorzystywanym głównie do ogrzewania pomieszczeń oraz przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Może służyć także do chłodzenia pomieszczeń. Korzysta z czystej odnawialnej energii, dlatego nie zanieczyszcza powietrza. To inwestycja przynajmniej na kilkanaście lat, dlatego nie może być przypadkowa. Na co zwrócić uwagę przy doborze pompy ciepła? Jak działa i ile kosztuje takie urządzenie? Odpowiedzi na te pytania znajdziesz w poradniku.

Spis treści:

1. Pompa ciepła - co to za technologia?
2. Jakie parametry są ważne przy wyborze pompy ciepła?
3. Dlaczego coraz więcej osób wybiera pompy ciepła przy budowie nowych domów?
4. Jak dobrać pompę ciepła do powierzchni domu?
5. Na co uważać przy wyborze pompy ciepła?
6. Jak dobrać pompę ciepła - podsumowanie

Pompa ciepła - co to za technologia?

Zawirowania na rynku węgla i konieczność ograniczenia emisji CO2 zmuszają inwestorów na skierowanie uwagi na nowe źródła ciepła. W nowych domach nie montuje się już kotłów węglowych. Unika się też ogrzewania gazowego. Jedną z technologii coraz częściej wykorzystywanych w takich obiektach są pompy ciepła.

Mechanika działania pompy ciepła przypomina nieco system znany z lodówek. Urządzenie wymusza przepływ ciepła z obszaru zimniejszego do cieplejszego. Następnie dochodzi do przekazania ciepła czynnikowi chłodzącemu w parowniku, który w postaci gazu trafia do sprężarki. Para pod ciśnieniem ma już znaczne ilości energii cieplnej, które przekazuje dalej do sieci ogrzewającej budynek. Następnie skrapla się i trafia ponownie do parownika, gdzie czeka ponownie na odparowanie.

Jakie są rodzaje pomp ciepła?

Pompa ciepła pozyskuje energię z nagrzanego słońcem powietrza wody lub gruntu. Są to źródła odnawialne, dlatego do ogrzewania budynków wykorzystywane jest ciepło czyste i powszechnie dostępne. Może przekazywać ciepło do sieci wodnych CO lub C.W.U., czasem do ogrzewania powietrznego (nadmuchowego).

W zależności od technologii pobierania i przekazywania energii można wyróżnić następujące typy pomp ciepła:

• pompa ciepła powietrze-woda - najpopularniejszy rodzaj pompy pobierający energię z powietrza wokół domu i wykorzystujący ją do ogrzewania wody w sieciach CO. Pompy te są najłatwiejsze w montażu, co wpływa na ich przystępną cenę. Doskonale radzą sobie w klimacie umiarkowanym, także w Polsce, a ich sprawność zależy od różnicy temperatur pomiędzy górnym a dolnym źródłem. W okresach dużych mrozów ich sprawność spada i mogą wymagać wspomagania dodatkowym źródłem, np. grzałką elektryczną.
• pompa ciepła gruntowa - najbardziej wydajna i stabilna pompa. Korzysta z ciepła zamkniętego pod powierzchnią gruntu. Instalacje mogą mieć budowę pionową (odwiert na głębokość ponad 100 m) lub poziomą (rozbudowana sieć na głębokości 0,5 m poniżej granicy przemarzania).
• powietrzna pompa ciepła - system wykorzystuje powietrze pobrane spoza budynku i po ogrzaniu wpuszcza je do wewnątrz. Takie sieci mają najmniej skomplikowaną budowę, jednak ogrzewanie powietrzne niesie też pewne ograniczenia. Przykładem może być typowy klimatyzator z funkcją grzania.
• pompa ciepła wodna - tu źródłem energii cieplnej są zbiorniki wodne, rzeki, lub stawy. Można też wybudować system studni głębinowych. Taki układ jest bardzo stabilny, jednak wymaga odpowiednich warunków wokół domu i wiąże się z dużymi nakładami inwestycyjnymi.

Poza wymienionymi typami można spotkać jeszcze pompy ciepła hybrydowe, w których systemy ogrzewania współpracują ze sobą. Tu można wymienić pojawiające się na rynku jako nowości pompy ciepła połączone z kotłem gazowym. O rodzajach i działaniu pomp ciepła napisaliśmy oddzielny artykuł. Zachęcamy do zapoznania się.

Jakie parametry są ważne przy wyborze pompy ciepła?

Tylko dobrze dobrana pompa ciepła będzie w stanie zaspokoić zapotrzebowanie budynku na energię cieplną. Jaka pompa ciepła do nowego domu jest odpowiednia?

To pytanie zadaje sobie wielu inwestorów. Przy wyborze pompy zwróć uwagę na kilka czynników i wziąć pod uwagę warunki techniczne obiektu.

Stan izolacji cieplnej

Zastosowanie pompy ciepła ma sens tylko przy budynkach o dobrej izolacji termicznej. Jeśli dom jest słabo ocieplony, taka inwestycja będzie nieopłacalna. Ponadto w czasie mrozów urządzenie nie będzie w stanie wygenerować wystarczająco dużo ciepła do uzyskania komfortu termicznego.

Żródło ciepła

Przy wyborze źródła ciepła weź pod uwagę warunki techniczne wokół budynku. Jeśli masz więcej środków finansowych i sporo wolnej przestrzeni wokół, możesz wybrać instalacje gruntowe. Choć są uznawane za najbardziej wydajne i korzystają z najstabilniejszego źródła energii, nie zawsze można je zamontować. Czasem naturalnym wyborem będzie pompa wodna. Z kolei przy niewielkich działkach pozostają uniwersalne pompy powietrze-woda.

Moc grzewcza

Moc jest najważniejszym parametrem opisującym pompę ciepła. Przy jej doborze trzeba zwrócić uwagę na powierzchnię budynku i poziom izolacji cieplnej. Jeśli pompa ma być jedynym źródłem ciepła, moc musi być większa niż zapotrzebowanie energetyczne budynku.

Dla nowych budynków obowiązkowo obliczane jest zapotrzebowanie na moc na 1 m2 powierzchni. Wystarczy pomnożyć je przez powierzchnię obiektu. Wynik oznacza minimalną moc pompy. Jaka moc pompy ciepła do domu 130 m2?

Na to pytanie nie da się odpowiedzieć jednym zdaniem, ponieważ sam metraż budynku jest tylko jedną z wielu składowych obliczania zapotrzebowania energetycznego. Do obliczenia wymaganej mocy pompy ciepła dochodzą m.in. lokalizacja budynku, najniższe występujące temperatury oraz rodzaj ogrzewania (podłogowe niskotemperaturowe czy tradycyjne grzejniki itp.).

Wydajność cieplna

Współczynnik COP pozwala określić, ile prądu elektrycznego będzie potrzeba do zasilania pompy. Wyższa wartość oznacza, że pompa jest bardziej wydajna, a zatem oszczędniejsza. Ekonomiczne pompy mają współczynnik powyżej 4, co oznacza, że 1 kWh energii elektrycznej wystarczy do wytworzenia 4 kWh energii cieplnej.

Jak widzisz, parametrów decydujących o doborze pompy jest naprawdę sporo, a trzeba pamiętać, że każdy przypadek oblicza się indywidualnie. Dlatego przygotowaliśmy konfigurator, gdzie z pomocą naszych ekspertów dobierzesz odpowiednią pompę ciepła.

Dlaczego coraz więcej osób wybiera pompy ciepła przy budowie nowych domów?

Pompy ciepła to instalacje, które pozwalają uniezależnić się od ogrzewania węglem i gazem. Źródło energii znajduje się wokół domu. Jest łatwo dostępne i darmowe, a jego pozyskiwanie nieszkodliwe dla środowiska. Znikają zatem problemy związane z zamawianiem i dostarczaniem węgla, a także jego rosnącymi cenami.

Do działania układu potrzebna jest energia elektryczna, którą wykorzystuje się do zasilania pompy, sprężarki i ewentualnie wentylatorów. Dobrej jakości pompy generują jednak ponad czterokrotnie więcej energii cieplnej, niż pobierają prądu. To pozwala na znaczne ograniczenie kosztów ogrzewania.

Warto dodać, że pompa ciepła jest urządzeniem praktycznie bezobsługowym. Nie trzeba napełniać i czyścić kotła paliwem stałym. Także regulacja temperatury odbywa się za pomocą poręcznego panelu sterowania. Co więcej, ten sam system można wykorzystać do ogrzewania CWU, a nawet do chłodzenia w lecie. Długa żywotność i spora bezawaryjność pozwalają zapomnieć, że w domu pracuje urządzenie grzewcze. Jaka pompa ciepła cieszy się największym zainteresowaniem?

Szczególnie popularne są pompy ciepła powietrze-woda. To urządzenia tanie, nie wymagające prac ziemnych, a także szczególnych warunków wokół budynku. Na etapie budowy nowego domu łatwiej można zamontować sieci, które umożliwią optymalne wykorzystanie ciepła.

Innym ciekawym rozwiązaniem są też pompy ciepła split zbudowane z dwóch modułów umieszczanych na zewnątrz i wewnątrz budynku.

To może Cię zainteresować:

• Jak przygotować plac budowy na wiosnę?
• Dofinansowanie do fotowoltaiki - co wiadomo o najnowszym programie Mój Prąd 5.0.
• Pompy ciepła typu split: cena, montaż, uprawnienia

Jak dobrać pompę ciepła do powierzchni domu?

Wspominaliśmy wcześniej, że moc pompy ciepła jest najważniejszym parametrem przy jej wyborze. Obliczenie mocy nie jest trudne i można to orientacyjnie zrobić na własną rękę. Jaka moc pompy ciepła do domu 200m2?

Zróbmy szybkie oszacowanie i obliczmy zapotrzebowanie na energię cieplną oraz ciepłą wodę użytkową dla rodziny 2+1. Moc grzewcza obliczana jest dla temperatury -20stC i do jej oszacowania potrzebujemy mocy jednostkowej dla budownictwa jednorodzinnego wyrażanej w kW/m2. Dla nowego domu wykonanego z aktualnymi normami q=0,050 kW/m².

Q=F*q,

gdzie Q - zapotrzebowanie na ciepło [kW], F - powierzchnia ogrzania [m²], q - wspomniana moc jednostkowa [kW/m²].

Q=200 m² * 0,050 kW/m²=10 kW

Otrzymaliśmy zapotrzebowanie energetyczne dla zadanej powierzchni domu. Teraz ciepła woda użytkowa. Dla uproszczenia przyjmuje się przelicznik 0,3 kW na osobę, więc:

Qc=10 kW + 3*0,3 kW= 10,9 kW, czyli zaokrąglając 11 kW

Szukając pompy ciepła dla domu 200 m² powinieneś celować w urządzenia z takiego przedziału mocy. Należy pamiętać, że jest to bardzo duże uproszczenie, które nie bierze pod uwagę wszystkich zależności. Niemniej pozwala oszacować przynajmniej spodziewany koszt pompy. Dla zainteresowanych przygotowaliśmy Ofertę Tematyczną, w której podzieliliśmy pompy ciepła ze względu na moc.

Na co uważać przy wyborze pompy ciepła?

Zakup pompy ciepła to inwestycja na przynajmniej kilkanaście lat. Trzeba o tym pamiętać w czasie wyboru konkretnego urządzenia. Pompy ciepła powinny pochodzić od sprawdzonych producentów, którzy dysponują zapleczem serwisowym i dostępnymi wymiennymi akcesoriami do pomp ciepła. Ważne jest też oprogramowanie sterujące. Sprawdź, czy istnieje możliwość programowania pracy pompy, a także regulacji temperatury za pomocą aplikacji w urządzeniach mobilnych.

Jak dobrać pompę ciepła - podsumowanie

Jak widzisz, oszacowanie wymaganej mocy pompy ciepła pod konkretny metraż domu możesz wykonać samodzielnie. Natomiast dobranie pompy ciepła tak, aby służyła przez długie lata, wymaga głębszej analizy i wzięcia pod uwagę kilkunastu parametrów. Praktycznie wszystkie takie jak grubość ścian, izolacji, liczbę okien itp. możesz znaleźć w projekcie swojego domu. Wprawiony doradca powinien wskazać, czego dokładnie potrzebuje, aby dopasować odpowiednią moc pompy do Twojego domu.

Autor: Arkadiusz Mędrzak