Powietrzne pompy ciepła nadają się do ogrzewania domu w...

    Powietrzne pompy ciepła nadają się do ogrzewania domu w naszym klimacie - jak to możliwe?

    redakcja.regiodom

    Kurier Poranny

    Aktualizacja:

    Kurier Poranny

    Pompa ciepła w domu

    W Polsce ostatnie lata przyniosły rosnące zainteresowanie powietrznymi pompami ciepła. Wiąże się to ze wzrostem zaufania do tego rozwiązania oraz harmonijnie rozwijającym się rynkiem tych urządzeń. ©NIBE

    Już w XIX wieku zauważono, że aparaty chłodnicze mogą być zastosowane do celów grzewczych. Powietrzna pompa ciepła działa na takiej samej zasadzie jak lodówka czy zamrażarka.
    Pompa ciepła w domu

    W Polsce ostatnie lata przyniosły rosnące zainteresowanie powietrznymi pompami ciepła. Wiąże się to ze wzrostem zaufania do tego rozwiązania oraz harmonijnie rozwijającym się rynkiem tych urządzeń. ©NIBE

    Lodówki i zamrażarki to urządzenia, które ciepło pobrane z artykułów spożywczych oddają do pomieszczenia. W przypadku pompy, ciepło pozyskiwane jest z powietrza na zewnątrz budynku, by następnie trafić do pomieszczeń.

    Jak działają powietrzne pompy ciepła?


    Pompa ciepła typu „powietrze–woda” to jedno z urządzeń grzewczych korzystających przede wszystkim z nieograniczonych zasobów OZE (odnawialnych źródeł energii).
    To ich ogromna zaleta. Ale nie jedyna. Równie ważna jest efektywność tych urządzeń w szerokim zakresie temperatur (od -25ºC do 45ºC). W Polsce warunki klimatyczne pozwalają na zastosowanie powietrznych pomp ciepła praktycznie bez ograniczeń na obszarze całego kraju.

    – Najczęściej standardowe modele powietrznych pomp ciepła pracują wydajnie do momentu, gdy temperatura zewnętrzna osiągnie -15ºC. Jednak najnowsze technologicznie urządzenia zapewniają produkcję ciepła do -20ºC, a nawet ok. -25ºC. Osiągnięcie w takich warunkach atmosferycznych, wysokiej temperatury na zasilaniu systemu grzewczego (nawet 63ºC), przy jednoczesnym zachowaniu wysokiego średniorocznego współczynnika sprawności SCOP (na poziomie 5,05), jest możliwe dzięki połączeniu technologii inwerterowej z technologią wtrysku gorącej pary EVI – wyjaśnia dr inż. Małgorzata Smuczyńska, Menedżer ds. marki NIBE.

    Przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej -15ºC, wskaźnik efektywności energetycznej COP wynosi od 2 do 3 i zależy od zadanej temperatury zasilania. Oznacza to, że energia cieplna przekazywana przez urządzenie jest właśnie 2–3 razy większa, niż gdybyśmy wykorzystywali do ogrzewania energię elektryczną. COP (wskaźnik wyznaczany laboratoryjnie) czy SPF (średnioroczny wskaźnik sprawności uwzględniający rzeczywiste warunki pracy pompy) rośnie wraz ze wzrostem temperatury zewnętrznej. Oczywiście najlepsze wyniki pompa osiąga się, gdy temperatura na zewnątrz jest zdecydowanie powyżej zera.

    Pompa ciepła w systemie biwalentnym


    Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej następuje spadek wydajności grzewczej pompy ciepła. Z tego względu pompy ciepła zasilane powietrzem zewnętrznym zazwyczaj instaluje się w systemie biwalentnym. Polega on na tym, że pompa ciepła pracuje do pewnej temperatury zewnętrznej (np. -8ºC) określanej jako punkt biwalentny. Jest to graniczna temperatura zewnętrzna, do której powietrzna pompa ciepła pracuje samodzielnie i pokrywa obliczone dla budynku zapotrzebowanie na ciepło.

    – Powietrzna pompa dobierana jest tak, żeby w punkcie biwalentnym jej moc grzewcza pokrywała 100% zapotrzebowania na ciepło. Na przykład dla budynku z instalacją podłogową, o zapotrzebowaniu na ciepło na poziomie 10 kW, dobierzemy pompę ciepła, która ma około 10 kW przy A-8/W35. Poniżej punktu biwalentnego pompa wspomagana jest innym źródłem ciepła, np. grzałką elektryczną (tzw. tryb biwalentny monoenergetyczny) czy kotłem gazowym (mówimy wtedy o trybie biwalentnym równoległym lub alternatywnym) – wyjaśnia ekspertka marki NIBE.

    W przypadku projektowania pompy działającej w trybie biwalentnym równoległym lub monoenergetycznym producenci najczęściej zalecają takie jej zaprojektowanie, żeby punkt biwalentny wynosił -5 °C lub mniej. Przy takim punkcie biwalentnym, udział pompy ciepła w wytwarzaniu ciepła wynosi ok. 98 procent, a 2 proc. ciepła dostarcza grzałka elektryczna. Podsumowując powietrzna pompa ciepła może samodzielnie pokrywać zapotrzebowanie na ciepło, jednak w większości przypadków mamy do czynienia z wspomaganiem dodatkowym lub szczytowym źródłem energii, które wspomaga pompę ciepła w trakcie najmroźniejszych dni w ciągu roku lub służy tylko do przedgrzewu wody, aby zabezpieczyć przed namnażaniem się bakterii z grupy Legionella.

    Należy uważać na przewymiarowanie pompy ciepła. Nie wpływa ono pozytywnie na pracę urządzenia, ponieważ przez zdecydowaną większość roku nie będzie ono wykorzystywało swojej maksymalnej mocy. A przy wyjątkowo niskich temperaturach powietrza pompa ciepła będzie miała niski poziom sprawności. Przewymiarowanie nie ma też uzasadnienia ekonomicznego, ponieważ koszt energii elektrycznej, jaka zostanie zużyta przez grzałkę, która jest najczęściej stosowana jako źródło szczytowe, nie przekracza zazwyczaj 200 złotych rocznie. Do tego przewymiarowanie skraca żywotność pompy. Dzieje się tak, ponieważ zbyt małe obciążenie cieplne urządzenia sprawia, że sprężarka pompy pracuje w krótkich cyklach, często się uruchamiając i wyłączając. To prowadzi do jej szybszego zużycia.

    Powietrzne pompy ciepła w praktyce


    W naszym kraju średnie temperatury najchłodniejszego miesiąca, jakim jest styczeń, kształtują się na poziomie od kilku stopni powyżej zera na zachodzie, do kilku stopni poniżej zera na północnym wschodzie. Dla porównania w Szwecji średnie temperatury stycznia to +1ºC na południu, do -14ºC na północy. Rozkład i zakres temperatur jest w tym kraju mniej korzystny niż w Polsce, a mimo to Szwecja jest europejskim liderem, jeśli chodzi o montaż pomp ciepła.
    Jeszcze kilka lat temu stosunek liczby urządzeń zainstalowanych w Szwecji do tych zainstalowanych Polsce wynosił 20:1 i nadal rośnie. Obecnie w Szwecji niemal 95% nowych budowanych domów jest wyposażona w niewielkie pompy ciepła o mocy do 20 kW.

    Bardzo dobrym przykładem zastosowania powietrznych pomp ciepła jest Naimakka, miejscowość położona na północy Szwecji, gdzie zima z temperaturami poniżej zera trwa ponad 200 dni w roku. Pompa jest wykorzystywana nie tylko do ogrzewania stacji meteorologicznej, dostarcza również ciepła do pojemnościowego podgrzewacza wody użytkowej.

    Dlatego odpowiedź na pytanie, dlaczego powietrzne pompy ciepła nie miałyby sprawdzić się w naszym klimacie, jest jedna. Nie ma powodów, żeby tak twierdzić. Skoro takie rozwiązanie sprawdzają się w dużo ostrzejszym klimacie, warto wykorzystywać je także u nas. Przecież ciepłego powietrza jest u nas dostatek.
    Do tego należy dodać, że montaż powietrznej pompy ciepła jest obecnie tańszy niż budowa kotłowni gazowej, olejowej czy na paliwa stałe, a oszczędności uzyskane w sezonie grzewczym pozwalają na całkowity zwrot inwestycji w przeciągu 4 lat.

    Czytaj treści premium w Tygodniku Ostrołęckim Plus

    Nielimitowany dostęp do wszystkich treści, bez inwazyjnych reklam.

    Komentarze

    Na razie brak komentarzy, Twój może być pierwszy.

    Najnowsze wiadomości

    Zobacz więcej

    Specjalnie dla Was

    Nasze akcje [plebiscyty, konkursy, imprezy]

    Nasze akcje [plebiscyty, konkursy, imprezy]

    Światowy Dzień Zwierząt 2018. Oto zdjęcia Waszych pupili!

    Światowy Dzień Zwierząt 2018. Oto zdjęcia Waszych pupili!