Czemu w pompach ciepła jest grzałka? Czy jest dla niej alternatywa?

- To zależy od konstrukcji i przeznaczenia. W pompach powietrznych, grzałka elektryczna wykorzystywana jest przede wszystkim do szybkiego odmrażania oblodzonego parownika - pozwala to na szybki powrót pompy do normalnej pracy, co - choć odmrażanie kosztuje - w konsekwencji zwiększa jej efektywność.

Grzałka używana jest poza tym, podobnie jak w pompach gruntowych, wtedy, gdy ilość ciepła dostarczanego przez pompę nie zaspokaja potrzeb energetycznych budynku lub w sytuacji dużego zapotrzebowania na ciepłą wodę użytkową. Generalnie uznaje się, że konfiguracja systemu grzewczego jest prawidłowa, jeśli grzałka dostarcza nie więcej niż 10% energii cieplnej w skali sezonu. Przekroczenie tej wartości może zniweczyć korzyści wynikające z eksploatacji pompy. Ale zamiast grzałki, można wybrać inne, znacznie lepsze rozwiązanie i w przypadku powietrznych pomp ciepła jest to właściwie regułą.

- Na zapewnieniu pompie wsparcia ze strony innego źródła ciepła - kotła gazowego, olejowego lub węglowego, albo nawet kominka. Przez odpowiednie ustawienie sterowników urządzeń grzewczych albo świadome działanie użytkownika (np. napalenie w kominku), można w takiej sytuacji ogrzewać dom bazując na tym źródle ciepła, które jest w danym momencie tańsze, tzn. przy uwzględnieniu chwilowej, rzeczywistej efektywności pompy ciepła.

- To omówmy to sobie dokładnie. Pompę ciepła można wykorzystywać na cztery sposoby. Tryb monowalentny oznacza, że pompa pokrywa w 100% zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania budynku, nie jest więc konieczne żadne inne urządzenie grzewcze. W taki sposób pracują zazwyczaj pompy gruntowe i wodne w nowych domach o wysokim standardzie energetycznym. W przypadku pompy powietrznej, rozwiązanie takie jest właściwie nierealne, ze względu na duże zmniejszenie mocy grzewczej pompy w okresie mrozów. Jeżeli chcemy pozostać przy samej pompie, to należy wybrać tzw. tryb monoenergetyczny, w którym pompa wspierana jest przez wbudowaną w nią grzałkę (podgrzewacz przepływowy) bądź osobny kocioł elektryczny.

Jak już mówiłem, rozwiązanie takie jest efektywne, gdy pompa pokrywa przynajmniej 90% rocznego zapotrzebowania na ciepło. Znacznie lepsze efekty ekonomiczne zapewnia tryb biwalentny alternatywny. Oznacza on, że kiedy sprawność pompy znacząco spada, zostaje ona zastąpiona przez inne, efektywniejsze w takiej sytuacji źródło ciepła. Zwykle jest on wykorzystywany w przypadku współpracy pompy z kotłem gazowym, olejowym lub zasilanym paliwem stałym.

W takiej sytuacji, pompa pokrywa przeważnie od 60 do 80% rocznego zapotrzebowania na ciepło. A jeszcze lepszym rozwiązaniem jest tryb biwalentny równoległy, który jednak wchodzi w rachubę wyłącznie w sytuacji wsparcia pompy przez urządzenie grzewcze elastycznie dopasowujące moc grzewczą do potrzeb, np. przez gazowy kocioł kondensacyjny.

W tym trybie, od określonej temperatury zewnętrznej oba urządzenia pracują jednocześnie, przy czym im niższa temperatura na zewnątrz, tym udział kotła jest większy. Pompa jest wyłączana w sytuacji, kiedy koszty pozyskania energii cieplnej z pompy przekraczają koszty ciepła z kotła.

- W sensie technicznym - tak. W trybie biwalentnym, moment włączenia drugiego źródła ciepła określany jest przez sterownik, w zależności od wymaganej mocy grzewczej i efektywności pracy pompy ciepła przy określonej temperaturze zewnętrznej. Nowoczesne sterowniki pozwalają przy tym na wprowadzanie bieżących cen energii elektrycznej w różnych strefach czasowych oraz - na przykład - cen paliwa gazowego. Ale w praktyce wszystko jest naprawdę bardzo proste.

Niemal każdy regulator nowoczesnych kotłów oraz sterownik pomp ciepła przystosowany jest do pracy w tandemie. A gdy oba urządzenia grzewcze pochodzą od jednego producenta, do sterowania całym systemem wystarczy na ogół jeden sterownik, z punktu widzenia użytkownika nie różniący się zbytnio od zwykłego regulatora kotła, który wieszamy na ścianie w salonie.

- Założę się, że nie. Wprawdzie pojęcie biwalentny system grzewczy brzmi strasznie mądrze, lecz taki układ może obyć się bez wyrafi nowanej automatyki. Wystarczy, że zainstaluje pan w domu powietrzną pompę ciepła i - na przykład - kominek z DGP. Podczas mrozów, kiedy pompa zasygnalizuje włączenie grzałki elektrycznej, napali pan w kominku i w domu zrobi się ciepło. Zarejestruje to sterownik pompy ciepła i wyłączy grzałkę, bo jej działanie nie bęzie przecież już konieczne. Zresztą nie trzeba mrozów - zawsze, kiedy rozpali pan ogień, regulator pompy zauważy wzrost temperatury w budynku. To dla pompy sygnał. że zapotrzebowanie na ciepło jest mniejsze, dlatego albo całkiem sie wyłączy, albo będzie grać z mniejszą mocą.

- Niech więc pan zapamięta, że pompa ciepła może zawsze być elementem bardzo skomplikowanego systemu grzewczego, choć naprawdę nie zawsze jest to potrzebne. Można tworzyć skomplikowane instalacje, a można po prostu podłączyć pompę pod podłogówkę, a grzejniki - pod kocioł węglowy, rozpalany w razie konieczności. I wszystko będzie w porządku! Z resztą praktyka dowodzi, że proste instalacje spisują sie naprawdę dobrze. I co, przekonałem pana, że pompa ciepła to dobry wynalazek?

- Bardzo słusznie. Wiodący producenci kotłów gazowych wprowadzają już do oferty tzw. domowe centrale grzewcze, integrujące w jednej obudowie wielkości dużej lodówki - kocioł kondensacyjny, powietrzną pompę ciepła i zasobnik ciepłej wody, często z opcją podłączenia kolektorów słonecznych. Wiele wskazuje na to, że za 5-7 lat tego rodzaju urządzenia wyprą samodzielne kotły, tak jak kotły kondensacyjne wyparły zwykłe kotły atmosferyczne.

- Niech pan nie zwala wszystkiego na koszty. Pompa to maksymalnie kilkadziesiąt tysięcy w całkowitym koszcie budowy domu. Niższe koszty ogrzewania z pewnością zrekompensują panu kilkuprocentowy wzrost raty kredytu. Powodem wciąż umiarkowanego zainteresowania pompami ciepła jest głównie brak wiedzy na temat tych urządzeń, co dotyczy także dużej grupy osób zajmujących się zawodowo instalatorstwem i techniką grzewczą.

- I właśnie o to mi chodziło. Nie bez przyczyny mówiłem, że brak wiedzy jest w ich przypadku największym problemem.