Czy pompa ciepła sama ogrzeje Twój dom? Ekspert wyjaśnia, kiedy to możliwe i opłacalne
Czy pompa ciepła sama ogrzeje Twój dom? Ekspert wyjaśnia, kiedy to możliwe i opłacalne
Czy pompa ciepła wystarczy, żeby samodzielnie ogrzać dom zimą w czasie mrozów? Odpowiedź brzmi - to zależy od domu i rodzaju pompy. Czy jest to dom nowy, czy modernizowany? Wyjaśniamy, jak działa ogrzewanie pompą ciepła i kiedy może ona działać samodzielnie.
Czy pompa ciepła wystarczy, żeby samodzielnie ogrzać dom? Tu trzeba zadać pytania o to, jaki to ma być dom i jaka pompa ciepła. Od odpowiedzi na nie będzie zależeć odpowiedź na pytanie zasadnicze. Czym innym będzie bowiem sytuacja, gdy projektowany i wznoszony jest nowy dom od początku z myślą o użyciu pompy ciepła do ogrzewania, niż stary budynek, do którego pompę ciepła dodajemy do istniejącej instalacji.
Czy sama pompa ciepła ogrzeje dom?
Czy sama pompa ciepła ogrzeje dom? Tak, w nowym domu nie ma z tym problemu, jeżeli zostanie wykorzystana dobrze dobrana pompa ciepła, o wysokiej jakości, która faktycznie osiąga deklarowane parametry. Natomiast sytuacja jest bardziej złożona w domach remontowanych. Tam podstawowe sprawy to poziom zapotrzebowania na ciepło oraz to jaka jest instalacja grzewcza w budynku. Może być tak, że najrozsądniejszym i najbardziej opłacalnym wariantem ogrzewania domu będzie tzw. układ biwalentny, czyli wykorzystywanie drugiego źródła ciepła (szczególnie w czasie większych mrozów). I nie należy się tego bać.
Sprawdzenie nominalnej mocy pompy ciepła to o wiele za mało. Trzeba pytać fachowca jaka będzie moc faktycznie osiągana w naszej instalacji, fot. NIBE-BIAWAR
Najcięższym sprawdzianem dla pomp ciepła są zawsze duże mrozy. Przecież to właśnie w takich warunkach potrzeba najwięcej ciepła, a więc jej maksymalnej mocy. Ponadto to wówczas temperatura wody w obiegu c.o. musi być najwyższa, żeby pokryć straty ciepła i zapewnić komfortowe warunki mieszkańcom. W przypadku pomp ciepła powietrznych to z kolei właśnie wtedy - gdy na zewnątrz mamy -15 czy -20°C - najtrudniej jest pozyskiwać ciepło z powietrza. Krótko mówiąc, z jednej strony mamy najtrudniejsze warunki pracy pompy ciepła, z drugiej zaś najwyższe zapotrzebowanie na ciepło. Nawet w nowym domu dobranie pompy ciepła i wykonanie takiej instalacji, która podoła zadaniu jest trudne. Chociaż jak najbardziej wykonalne. Łatwiej będzie to osiągnąć w przypadku pomp ciepła gruntowych, gdyż tam moc i sprawność nie zmienia się w zależności od temperatury zewnętrznej.
Warto wiedzieć: Jak działa pompa ciepła?
Pompa ciepła tak naprawdę nie wytwarza ciepła. Ona je odbiera ze źródła dolnego (powietrza lub gruntu), przetwarza na użyteczną postać i przekazuje do instalacji grzewczej wewnątrz budynku (podłogówki albo grzejników). To różni ją w sposób zasadniczy od kotła, który po prostu zużywa paliwo (gaz, węgiel, drewno), oddając przy tym ciepło. W kotle więcej spalonego opału to po prostu więcej ciepła, niezależnie od tego jaki warunki panują na zewnątrz.
Czy pompa ciepła powietrzna wystarczy do ogrzania domu przy dużych mrozach?
Pompę ciepła powietrzną do ogrzewania domu dobrać będzie trudniej. Ważna jest bowiem nie moc nominalna, lecz ta uzyskiwana w konkretnych warunkach - tzn. przy danej temperaturze zewnętrznej oraz temperaturze wody w obiegu c.o. Jednak w nowym, ewentualnie w gruntownie modernizowanym domu, można to osiągnąć. Wymaga to jednak bardzo dużej staranności i kompleksowego podejścia. Potrzebna jest nie tylko pompa ciepła o bardzo dobrych parametrach, ale również ponadprzeciętna izolacja termiczna budynku (obniżenie strat ciepła) oraz niskotemperaturowy system grzewczy (ogrzewanie podłogowe lub inne płaszczyznowe), które będzie działać efektywnie przy niskiej temperaturze zasilania (ok. 35°C).
Ogrzewanie nowego domu samą pompą ciepła jest możliwe, jeżeli uwzględniono to od początku, już na etapie projektowania. Natomiast w starszym domu będzie to bardzo trudne, fot. STIEBEL ELTRON
W praktyce bardzo poważnym problemem dla wszystkich, którzy zechcą ogrzewać dom wyłącznie powietrzną pompą ciepła, będzie fakt, że moc znakomitej większość tych urządzeń drastycznie spada poniżej -10°C, a tym bardziej poniżej -15°C. Jeżeli zaś źródłem ciepła i ogrzewania domu ma zapewnić tylko pompa ciepła powietrzna, to musi być ona wystarczająco wydajna nawet przy -20°C. Oczywiście, na rynku są i takie pompy ciepła, jednak to wąska, wręcz elitarna grupa urządzeń!
Odpowiedź brzmi tak, szczególnie jeśli chcemy mieć pompę ciepła i ogrzewanie podłogowe. Warto się jednak zastanowić, czy budowanie systemu grzewczego wyposażonego wyłącznie w pompę ciepła, który ma ogrzewać dom nawet przy -20°C rzeczywiście ma sens. Ile bowiem mamy w ciągu roku dni z tak dużym mrozem? W większości miejsc w naszym kraju takie warunki, o ile w ogóle faktycznie występują, to nie trwają zbyt długo. Tak zimno jest raczej przez kilka, najwyżej kilkanaście godzin, nie zaś przez kilka dni bez przerwy. W takiej sytuacji maksymalna moc grzewcza pompy ciepła w czasie krótkotrwałych największych mrozów nie jest tak naprawdę niezbędna. Każdy budynek charakteryzuje bowiem pewna bezwładność cieplna. Szczególnie, gdy ma on ciężką murowaną konstrukcję oraz dobre ocieplenie, to spadek temperatury zewnętrznej nie przekłada się od razu na obniżenie temperatury w pomieszczeniach. Tym bardziej, jeżeli mamy w domu ogrzewanie podłogowe. W nim rurki z wodą otacza wiele ton jastrychu, działającego jak akumulator ciepła.
Jaka moc pompy ciepła do samodzielnego ogrzewania domu? Czy to się opłaca?
Cała sprawa ma jeszcze drugi, bardzo praktyczny i ważny finansowo aspekt. Kupowanie pompy ciepła, która będzie w stanie sama ogrzewać dom w każdych warunkach i to nawet bez pomocy wbudowanych grzałek elektrycznych, może się po prostu nie opłacać. Taka pompa ciepła do samodzielnego ogrzewania domu będzie bowiem wyraźnie droższa od dobrej pompy o nieco mniejszej mocy. Trzeba zaś mieć świadomość, że pełnię jego możliwości będzie my wykorzystywać może przez 5% sezonu grzewczego, albo i wcale. Zakup pompy ciepła, o mocy równej np. 80% maksymalnego zapotrzebowania na ciepło zwykle będzie dużo bardziej uzasadniony ekonomicznie, nawet jeżeli od czasu do czasu trzeba będzie uruchomić grzałki. Te ostatnie zaś zawsze warto mieć, choćby jako zabezpieczenie na wypadek awarii samej pompy ciepła. Dzięki nim nic w domu nie zamarznie, nawet jeżeli na zewnątrz będzie panował mróz, zaś na przyjazd serwisu i naprawę pompy ciepła trzeba będzie poczekać.
Czy pompa ciepła ogrzeje stary dom?
Nie! W starym domu, słabo ocieplonym sama pompa ciepła w czasie ostrych mrozów nie ma szans dobrze działać i nie wystarczy do ogrzewania domu. Wyjaśniamy, dlaczego tak się dzieje. Domy remontowane są szczególnym przypadkiem. Przyjmijmy, że zakładamy pompę ciepła w domu, którego instalacja grzewcza nie była zaprojektowana z myślą o pompie ciepła, zaś ocieplenie, okna itp. są odczuwalnie gorsze od dzisiejszych standardów. Wówczas trzeba się liczyć z koniecznością wykorzystywania jakiegoś dodatkowego źródła ciepła (kotła, kominka, grzejników elektrycznych) przynajmniej w okresie dużych mrozów. Pompa ciepła z założenia ma wystarczyć do np. -7°C (to tzw. punkt biwalencji), natomiast poniżej tej temperatury uruchamiane jest konwencjonalne ogrzewanie domu. Może ono działać równocześnie z pompą albo całkowicie ją zastępować. W takiej sytuacji pompę ciepła dobiera się nieco inaczej. Przecież jej moc i sprawność np. przy -15°C nie ma znaczenia, skoro z założenia pompa ciepła i tak nie będzie w takich warunkach w ogóle wykorzystywana. Najważniejsze jest jednak to, że w takich starszych domach sama pompa w czasie ostrych mrozów i tak nie miałaby szansy dobrze działać. Najsłabszym ogniwem systemu są bowiem często grzejniki. Jeżeli dobrano je zakładając maksymalną temperaturę zasilania np. 75°C, to żadna z typowych pomp ciepła nie będzie w stanie podgrzewać wody do tak wysokiej temperatury. Jest to możliwe tylko w przypadku specjalnych modeli, tzw. pomp ciepła wysokotemperaturowych. Nie są one jednak popularne i najczęściej zakłada się, że w czasie ostrych mrozów to kocioł lub grzałki wspomagają pompę ciepła do ogrzewania domu.
Czy pompa ciepła z grzejnikami będzie dobrze działać?
Jeżeli dobieramy grzejniki do nowego budynku lub wymieniamy je wraz z całą instalacją w starym domu, to mamy przed sobą dwie możliwości. Pierwsza polega na założeniu typowych grzejników, jedynie odpowiednio większych. Czyli mamy duży stalowy grzejnik płytowy o trzech płytach, albo żeberkowy złożony z 15 elementów, zamiast np. 8. Celem jest osiągnięcie wystarczająco wysokiej mocy grzewczej, chociaż woda krążąca w układzie ma niższą temperaturę, niż w typowej instalacji zasilającej grzejniki. Trzeba być jednak świadomym faktu, że taka metoda ma poważne ograniczenia. Obniżenie temperatury zasilania np. z 75 do 55°C powoduje prawie dwukrotny spadek mocy grzejnika płytowego. Zaś dla większości pomp 55°C to szczyt możliwości. Pożądana byłaby raczej sytuacja, gdy pompa podgrzewa wodę do 40-45°C. Jednak wówczas moc będzie aż trzy razy niższa, niż przy zasilaniu wodą o temperaturze 75°C. Z praktycznego punktu widzenia stosowanie zwykłych grzejników ma więc sens, jeżeli straty ciepła w pomieszczeniach nie są zbyt duże, a więc w naprawdę dobrze ocieplonym domu. Ewentualnie, gdy przy dużych mrozach zasila je kocioł, a nie pompa ciepła. Inaczej takie zwykłe kaloryfery musiałyby być wręcz absurdalnie wielkie.
Sytuacja wygląda inaczej, gdy założone są specjalne grzejniki, skonstruowane z myślą o zasilaniu niskotemperaturowym. Najczęściej są one wyposażone w gęsto rozmieszczone radiatory oraz ciche wentylatory wydatnie zwiększające emisję ciepła. W tej roli sprawdzają się również grzejniki kanałowe z wentylatorami, gdyż mają właśnie taką budowę. Część takich grzejników może działać również jako tzw. klimakonwektory, czyli zapewniać chłodzenie w sezonie letnim. Wówczas przez taki grzejnik przepływa nie woda podgrzana, lecz ochłodzona przez pompę ciepła.
System z grzejnikami i pompą ciepła musi być jednak bardzo dokładnie skonfigurowany przez fachowca. Wbrew pozorom musi się on dość znacznie różnić od typowego. Zwykle zakłada się w nim np. o wiele większy przepływ wody. Do tego trzeba zaś dostosować wszystkie inne elementy - przekroje rur, charakterystykę pomp obiegowych, zaworów itd. Jego dobre wykonanie jest więc zwykle trudniejsze, niż zrobienie podłogówki i kosztuje drożej. Dlatego w nowych domach z pompą ciepła to podłogówka zdecydowanie dominuje.
Fot. otwierająca: GALMET
FAQ Pytania i odpowiedzi
Czy sama pompa ciepła ogrzeje dom? Wyjaśnia ekspert: czy to się opłaca i kiedy jest możliwe
Tak, pompa ciepła może samodzielnie ogrzać dom, ale zależy to od rodzaju budynku i typu pompy. W nowym, dobrze izolowanym domu pompa ciepła, zwłaszcza gruntowa, powinna wystarczyć. W starszych domach, szczególnie tych o słabej izolacji, może być konieczne dodatkowe źródło ciepła.
Czy pompa ciepła powietrzna wystarczy przy dużych mrozach?
W przypadku pomp ciepła powietrznych może być trudniej, zwłaszcza przy temperaturach poniżej -15°C. W takich warunkach ich efektywność spada, co może wymagać wsparcia dodatkowego źródła ciepła, np. grzałek elektrycznych.
Czy pompa ciepła nadaje się do starszych domów?
W starszych, słabo ocieplonych budynkach pompa ciepła może nie być wystarczająca do samodzielnego ogrzewania. W takich przypadkach często stosuje się system biwalentny, który łączy pompę ciepła z innym źródłem ciepła, np. kotłem gazowym.
Jaka moc pompy ciepła jest potrzebna, aby ogrzać dom?
Moc pompy ciepła powinna być dostosowana do zapotrzebowania cieplnego budynku. W nowych domach, dobrze izolowanych, zazwyczaj wystarcza pompa o mniejszej mocy, natomiast w starszych budynkach zaleca się urządzenia o wyższej mocy lub wspomagane grzałkami.
Czy pompa ciepła działa z tradycyjnymi grzejnikami?
Pompa ciepła może działać z grzejnikami, ale muszą być one odpowiednio dobrane do niskotemperaturowego zasilania. Standardowe grzejniki mogą nie być wystarczająco wydajne; lepszym rozwiązaniem są specjalne grzejniki niskotemperaturowe lub ogrzewanie podłogowe.
Człowiek wielu zawodów, instalator z powołania i życiowej pasji. Od kilkunastu lat związany z miesięcznikiem i portalem „Budujemy Dom”. W swojej pracy najbardziej lubi znajdywać proste i praktyczne rozwiązania skomplikowanych problemów. W szczególności propaguje racjonalne podejście do zużycia energii oraz zdrowy rozsądek we wszystkich tematach związanych z budownictwem.
W wolnych chwilach, o ile nie udoskonala czegoś we własnym domu i jego otoczeniu, uwielbia gotować albo przywracać świetność klasycznym rowerom.
Skomentuj
