9-16 minut 
Ogrzewanie podłogowe / płaszczyznowe 
33 496 99 99, 33 815 10 25 
Grażyńskiego 51 43-300 Bielsko-Biała 
Dlaczego jedno źródło ciepła to za mało?
Pompa ciepła jest urządzeniem efektywnym przez większą część sezonu grzewczego - przy dodatnich temperaturach i lekkich mrozach jej współczynnik COP utrzymuje się na poziomie, który zapewnia tańsze ogrzewanie niż jakiekolwiek inne paliwo.
Sytuacja zmienia się przy temperaturach poniżej -7°C do -10°C, gdy COP spada do wartości poniżej 2, a pompa zaczyna wspomagać się elektryczną grzałką. Włączenie grzałki w godzinach wieczornego szczytu cenowego oznacza pobór kilkudziesięciu kilowatogodzin po najwyższej stawce w ciągu doby.
Kocioł gazowy działa odwrotnie. Bez problemu utrzymuje wysoką temperaturę zasilania także przy dużych mrozach, ale w okresach przejściowych, gdy zapotrzebowanie cieplne budynku spada do kilku kilowatów, spalanie gazu staje się rozwiązaniem droższym i mniej ekologicznym niż praca pompy na wysokim COP. Hybryda 2.0 wykorzystuje mocne strony obu urządzeń, a sztuczna inteligencja decyduje, które z nich pracuje w danej chwili.
Jak działa sterownik w standardzie Smart Grid Ready wspierany AI?
Sercem nowoczesnej hybrydy jest sterownik w standardzie Smart Grid Ready wspierany sztuczną inteligencją, który nie ogranicza się do prostego porównywania bieżących cen energii.
AI pobiera dane z taryf dynamicznych zmieniających się co godzinę, monitoruje cenę gazu, prognozę pogody na najbliższe doby oraz produkcję domowej fotowoltaiki, a następnie zestawia to z dynamiką cieplną konkretnego budynku, której uczy się w trakcie codziennej pracy.
System z czasem rozpoznaje, jak szybko dom się wychładza po wyłączeniu źródła, ile dokładnie kilowatów potrzeba przy określonej temperaturze zewnętrznej i kiedy zyski słoneczne pozwalają obniżyć moc grzewczą.
Taki algorytm działa jak osobista giełda energii, na której sztuczna inteligencja w każdej godzinie wybiera najtańszego dostawcę dla danego domu. W godzinach wieczornego szczytu, gdy ceny prądu potrafią wzrosnąć kilkukrotnie powyżej dziennej średniej, AI przerzuca pracę na kocioł gazowy i wraca do pompy, gdy stawki spadną. W południe uruchamia pompę zasilaną nadwyżką z fotowoltaiki, traktując kocioł jako rezerwę.
Co to jest punkt biwalencyjny?
Każdy układ hybrydowy ma zdefiniowany punkt biwalencyjny - temperaturę zewnętrzną, poniżej której pompa ciepła przestaje być opłacalna względem kotła gazowego. W polskich warunkach mieści się on zwykle w przedziale od -7°C do -10°C, w zależności od konkretnego modelu pompy, temperatury zasilania instalacji i aktualnej relacji cen prądu do gazu. Po jej przekroczeniu sterownik wyłącza pompę i przekazuje pełną pracę kotłowi, omijając w ten sposób uruchomienie elektrycznej grzałki typowej dla pomp pracujących w monowalentnym układzie.
Grzejniki Regulus jako emiter dopasowany do obu źródeł
Pompa ciepła i kocioł gazowy pracują w zupełnie innych zakresach temperatury zasilania. Pompa osiąga najwyższy COP przy zasilaniu w przedziale 35-45°C i wymaga długich, równomiernych cykli pracy.
Kocioł gazowy najczęściej podaje wodę o temperaturze 55-60°C w krótszych, intensywniejszych cyklach. Emiter ciepła w instalacji hybrydowej musi sprawnie pracować w obu tych zakresach, czego standardowy stalowy grzejnik płytowy ani wylewka podłogowa nie zapewniają w sposób efektywny.
Grzejniki miedziano-aluminiowe Regulus mają małą pojemność wodną i gęste użebrowanie zapewniające dużą powierzchnię wymiany ciepła. Pierwsza cecha sprawia, że krótkie cykle pracy kotła gazowego są wykorzystywane bez strat - woda nagrzewa się szybko i równie szybko oddaje ciepło do pomieszczenia.
Druga cecha pozwala na efektywną pracę przy niskich parametrach zasilania z pompy ciepła, mimo że temperatura wody jest znacznie niższa niż w klasycznym układzie z kotłem. Miedź i aluminium przewodzą ciepło kilkukrotnie lepiej niż stal i nie magazynują energii tak, jak robi to masa betonowej wylewki.
Jakie są trzy mierzalne korzyści praktyczne?
Pierwszą korzyścią jest czas reakcji na zmianę źródła ciepła. Gdy AI przełącza system z pompy na kocioł gazowy, grzejnik dynamiczny o niskiej bezwładności cieplnej osiąga wyższą temperaturę powierzchni w ciągu kilku minut. Wylewka podłogowa w tej samej sytuacji potrzebuje od kilku do kilkunastu godzin na pełną reakcję, ponieważ zmiana parametru zasilania musi najpierw przebić się przez warstwę betonu.
Drugą korzyścią jest wydłużenie żywotności sprężarki pompy ciepła. W układzie monowalentnym w mroźne dni sprężarka pracuje na granicy swoich możliwości i często startuje w cyklach krótkich, co przekłada się na szybsze zużycie. W hybrydzie kocioł gazowy przejmuje obciążenie poniżej punktu biwalencyjnego, a pompa pracuje stabilnie w zakresie temperatur, na który została zaprojektowana.
Trzecią korzyścią są oszczędności wynikające z dopasowania pracy emitera do bieżącego zapotrzebowania, określane czasem jako model JIT (Just-In-Time). Ciężka wylewka podłogowa, raz nagrzana, oddaje ciepło niezależnie od tego, czy w salonie wpadają w danej chwili przez okna zyski słoneczne.
Typowy scenariusz wygląda tak: termostat ma ustawione 21°C, słońce wychodzi zza chmur, a pomieszczenie nagrzewa się aż do 24°C, bo energia zmagazynowana w betonie nie ma dokąd uciec.
Poradnik
Każdy nadmiarowy stopień powyżej zadanej wartości oznacza około 6% wyższe zużycie paliwa, więc trzystopniowe przegrzanie przekłada się bezpośrednio na kilkanaście procent strat w skali sezonu. Grzejnik dynamiczny przestaje oddawać ciepło niemal natychmiast po zamknięciu zaworu termostatycznego, więc darmowe zyski słoneczne są wykorzystywane, a nie marnowane.
W skali roku pompa ciepła nadal pokrywa około 80-90% zapotrzebowania budynku na ciepło, a kocioł gazowy obsługuje pozostałe 10-20% w okresach mrozów i w godzinach szczytu cenowego prądu.
Czy hybryda to dobry plan B na czasy niestabilnej sieci?
Coraz częstszym argumentem za układem hybrydowym jest odporność na blackout. Polska sieć przesyłowa pracuje pod rosnącym obciążeniem, a doniesienia o lokalnych awariach trwających po kilkanaście godzin przestały być rzadkością.
Dom ogrzewany wyłącznie pompą ciepła w trakcie dłuższej przerwy w dostawie prądu wychładza się bez żadnej alternatywy. Kocioł gazowy w hybrydzie wymaga tylko niewielkiej rezerwy zasilania - kilkusetwatowy zasilacz awaryjny lub niewielki magazyn energii wystarczają, żeby pompa obiegowa i sterownik kotła pracowały przez wiele godzin.
Kiedy hybryda ma sens?
To nie jest rozwiązanie dla każdego budynku. W bardzo dobrze ocieplonych domach pasywnych, gdzie sezonowe zapotrzebowanie na ciepło jest niskie, a punkt biwalencyjny występuje rzadko, koszt drugiego źródła może nigdy się nie zwrócić.
Hybryda ma natomiast realny sens w budynkach o większym zapotrzebowaniu cieplnym, w lokalizacjach z większą liczbą mroźnych dni w sezonie oraz tam, gdzie użytkownik korzysta z taryf dynamicznych i ma fotowoltaikę.
Dobór odpowiednich grzejników do układu hybrydowego wymaga uwzględnienia parametrów obu źródeł ciepła oraz charakterystyki cieplnej budynku. W zakresie projektowania emitera dopasowanego do takiej instalacji wsparcie techniczne marki Regulus-system jest dostępne pod numerami 883 130 250 oraz 602 680 809, a także mailowo pod adresem sklep@regulus.com.pl.
źródło i zdjęcia: REGULUS-system
