Izolować czy grzać: Pompa ciepła a technologia domu
Izolować czy grzać: Pompa ciepła a technologia domu
Skrót myślowy: „pompa ciepła to droga inwestycja, za to oszczędza się na taniej „produkcji” ciepła, zatem im więcej ciepła trzeba wytworzyć, tym większe będą oszczędności”. Stąd pozornie słuszny wniosek – pompa ciepła jest rozwiązaniem opłacalnym tylko w domach „energożernych”, czyli pozbawionych dobrej izolacji cieplnej. Pokażemy, że jest to wniosek bałamutny i lepiej nie myśleć na skróty.
Oto znamienny przykład myślenia „zdroworozsądkowego” (forum www.budujemydom.pl):
„To OCZYWISTOŚĆ, że im dom gorzej izolowany, im większe rachunki za ogrzewanie, tym okres zwrotu inwestycji w pompę ciepła i całą infrastrukturę jest krótszy i na odwrót – w miarę poprawy izolacji cieplnej rachunki za ogrzewanie są coraz mniejsze i zwrot kosztów inwestycji wydłuża się w nieskończoność”.
Oczywiście, w technologiach z „wyczynową” termoizolacją, parametry domu zbliżają się do standardów domu pasywnego i niejako z definicji zbędne staje się jakiekolwiek ogrzewanie. Ale taka technologia kosztuje nie mniej niż instalacja pompy ciepła, a i funkcje pompy ciepła nie ograniczają się tylko do ogrzewania pomieszczeń.
W starannie ocieplonych domach (ściany – 15 cm styropianu, dach – 25 cm wełny, posadzka na gruncie – 15 cm styropianu, okna – 1,3 W/(m2·K), a także rekuperator) zapotrzebowanie na energię cieplną wynosi 70–80 kWh/m2 na rok, co jest z grubsza równoważne mocy grzewczej 40 W/m2 przy założeniu, że system grzewczy pracuje ok. 2000 godzin w roku. To bardzo dobry wynik. Poprawa tego wyniku jest oczywiście możliwa, ale nie osiągnie się jej za darmo. Aby osiągnąć parametry domu energooszczędnego (ok. 40 kWh/m2 rok), trzeba zainwestować dodatkowo w grubsze warstwy materiałów termoizolacyjnych i w wyższy standard ciepłochronności okien.
Na forach internetowych przeciwnicy pomp ciepła, zachwalając izolowanie zamiast grzania, „lekką ręką” dają np. 50 cm styropianu w ścianach, czyli cztery razy grubiej niż w technologii standardowej. A przecież w domu 150 m2 oznacza to wzrost wydatku na styropian o 15 000 zł, a także – co nie bez znaczenia – „wchłonięcie” pod budynek dodatkowych 20 m2 działki.
Nic nie ma za darmo. Dla domu 150 m2 poprawę termoizolacji z poziomu standardowego (70–80 kWh/m2 rok) do poziomu domu energooszczędnego (30–60 kWh/m2 rok) można osiąqgnąć kosztem dodatkowych 30 000–40 000 zł na większe ilości materiałów termoizolacyjnych, lepszą stolarkę otworową i rekuperator. Domu energooszczędnego nie należy mylić z pasywnym, który wymagałby dalszej dwukrotnej poprawy ciepłochronności do poziomu <15 kWh/m2 rok.
Dobra termoizolacja jest konieczna
Dobra termoizolacyjność budynku nie tylko nie jest przeciwwskazaniem do stosowania pompy ciepła, ale jest niezbędnym warunkiem skuteczności ogrzewania pompą ciepła. Wynika to z elementarnych praw fizyki. Otóż pompa ciepła powinna współpracować z niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym. Jest intuicyjnie zrozumiałe, że przy niewielkiej różnicy temperatur powierzchni grzewczej (podłogi, która na powierzchni ma zaledwie 24°C) i powietrza w pomieszczeniu (ok. 20°C) strumień ciepła oddawanego przez podłogę do wnętrza domu Q jest słaby, inaczej mówiąc, moc grzewcza jest niewielka.
Wobec tego, aby w ogóle można było nagrzać pomieszczenie do odpowiedniej temperatury, potrzebny jest długi czas i małe wartości strumieni ciepła uciekającego przez podłogę do gruntu qp, przez ściany qs, przez okna i drzwi qo, przez dach qd oraz przez kanały wentylacyjne qw. Zatem dom musi mieć dobrą izolację cieplną i odzysk ciepła w systemie wentylacji mechanicznej (rekuperator).
