Wyjaśniamy jakie znaczenie ma odpowiedni dobór mocy urządzenia i podpowiadamy jak właściwie dobrać moc pompy ciepła do ogrzewania domu jednorodzinnego o powierzchni domu: 150, 180, 200 i 250 m2
Rosnące zainteresowanie pompami ciepła powietrze-woda to przede wszystkim skutek wzrostu cen węgla i pozostałych konwencjonalnych paliw opałowych, a także podwyżek i niepewności na rynku gazu. Planujący zakup pompy ciepła do ogrzewania domu stają zwykle przed szeregiem dylematów. Chcąc dobrać pompę ciepła właściwie nie uciekniemy od zdobycia sporej dawki wiedzy. O ile przegląd informacji w intrenecie z pewnością pomoże w rozstrzygnięciu dylematu jaki typ i rodzaj pompy ciepła: gruntowa, czy powietrzna, split, czy monoblok, o tyle dobór mocy pompy ciepła pozostaje dla większości kwestią problematyczną i nawet pogłębiony research w intrenecie nie zawsze pomaga. Tymczasem nie wiedząc jakiej mocy urządzenie potrzebujemy trudno będzie nam oszacować ile kosztuje pompa ciepła, której potrzebujemy, aby ogrzać dom i przygotować ciepłą wodę użytkową.
W tekście postaramy się odpowiedzieć na najczęściej pojawiające się pytania. Przede wszystkim na najważniejsze, czyli czy i dlaczego właściwy dobór mocy pompy ciepła jest tak ważny, czy audyt energetyczny jest zbędnym wydatkiem, a także ile jest prawdy w obiegowych stwierdzeniach typu: „Nie mam sensu inwestować w pompę ciepła dużej mocy” lub „ Na wszelki wypadek lepiej kupić pompę ciepła większej mocy”.
Dobór pompy ciepła powietrze-woda
Pod względem ekologii oraz ekonomii eksploatacji nie ma obecnie konkurencyjnego rozwiązania dla powietrznych pomp ciepła (powietrze-woda) do ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Powietrzne pompy ciepła wykorzystują energię z otoczenia (ilość energii dostarczanej z powietrza w przypadku pomp ciepła powietrze-woda wynosi do 80%), energia napędowa (elektryczna) to zaledwie ok. 20 proc. W przypadku współpracy z instalacją fotowoltaiczną koszty ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody użytkowej pompą ciepła powietrze-woda są naprawdę niewysokie. Oczywiście pod warunkiem, że urządzenie zostanie odpowiednio dobrane do zapotrzebowania na energię cieplną naszego budynku. Doboru powinien dokonać projektant lub instalator. Niemniej przymierzając się do inwestycji warto wiedzieć jakie dane są potrzebne i kluczowe przy obliczeniu właściwego zapotrzebowania na moc grzewczą pomy ciepła, a także w co nie wato wierzyć.
Tendencje do przewymiarowania pompy ciepła versus zakup pompy ciepła o zbyt niskiej mocy grzewczej
Na początek wyjaśniamy, że w zakresie doboru mocy pompy ciepła nie ma uniwersalnej zasady, która sprawdzi się w każdym przypadku. Rozprawiając się z popularnymi „dobrymi radami”, czyli tendencją do przewymiarowania: trzeba wiedzieć, że zakup przewymiarowanej pompy ciepła, czyli pompy ciepła o mocy wyższej niż potrzebna, będzie z jednej strony wiązał się z wyższymi kosztami samego zakupu, ryzykiem „taktowania”, czyli włączania i wyłączania się urządzenia w krótkich odstępach czasu, co w perspektywie może skutkować szybszą eksploatacją pompy ciepła. Dlatego też zdecydowanie odradzamy traktowanie poważnie mądrości w stylu: „weź pan większą na wszelki wypadek”.
Zbyt niska moc pompy ciepła
Z kolei zakup pompy ciepła o mocy grzewczej zbyt niskiej względem zapotrzebowania wiąże się z ryzykiem, że praca urządzenia będzie wspomagana przez grzałkę elektryczną znacznie częściej niż powinna, a tym samym codzienna eksploatacja, czyli po prostu koszt ogrzewania będzie droższy niż założono. Jak widać jeżeli chcemy w pełni wykorzystać potencjał odnawialnego źródła energii i cieszyć się ekonomiczną eksploatacją powinniśmy szczególną uwagę poświęcić określeniu zapotrzebowania na moc grzewczą naszego domu i na tej podstawie precyzyjnie dobrać moc pompy ciepła. Zobaczmy więc od czego zacząć i czy rodzaj budynku ma znaczenie.
Dla nowych domów: projekt techniczny i charakterystyka energetyczna
Właściciele nowych domów są w komfortowej sytuacji. Standardowo wraz z projektem architektonicznym otrzymują dokumentację techniczną, w tym charakterystykę energetyczną budynku określającą zapotrzebowanie na moc grzewczą i/lub dokument nazywany w skrócie OZC czyli obliczeniowe zapotrzebowanie na ciepło budynku, który jednocześnie wskaże właściwy parametr do określenia zapotrzebowania na moc pompy ciepła, dzięki czemu dobór pompy ciepła nie będzie problemem.
Dla budynków starszych: audyt energetyczny
W przypadku istniejących domów, nieposiadających wspomnianej dokumentacji, zalecane jest wykonanie audytu energetycznego. Jego koszt stanowi ok. 2 do max. 5 proc. kosztu instalacji pompy ciepła i jest dokładną informacją o stanie energetycznym budynku pozwalającą na precyzyjny dobór mocy pompy ciepła. Jest to zdecydowanie wydatek uzasadniony dla wszystkich, których do montażu pompy ciepła przekonały niskie koszty ogrzewania budynku za pomocą tego odnawialnego źródła energii.
Właściciele starszych budynków, którzy zamierzają skorzystać z dotacji na wymianę źródła ciepła w programie Czyste Powietrze otrzymają bezzwrotną dotację w wysokości 100 proc. poniesionych kosztów na wykonanie audytu energetycznego więc wydatek nie powinien być przeszkodą.
Określenie zapotrzebowania mocy grzewczej pompy ciepła krok po kroku
Warto wiedzieć, że nawet jeżeli nie jesteśmy właścicielami nowych domów i w związku z tym nie posiadamy dokumentacji technicznej, nie chcemy ponosić kosztów audytu energetycznego to wciąż istnieje sposób oszacowania zapotrzebowania na moc grzewczą pompy ciepła. Jakie czynniki brać pod uwagę, aby obliczyć zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku?
Autoryzowany instalatorzy pomp ciepła na przykład marki Rotenso są z jednej strony odpowiednio przeszkoleni, a z drugiej posiadają doświadczenie w doborze pomp ciepła na podstawie wspomnianej powyżej dokumentacji. Jeżeli jednak przed wyborem wykonawcy chcemy zrobić rekonesans i poznać szacunkową cenę pompy ciepła do ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody użytkowej oto od czego powinniśmy zacząć:
Powierzchnia, materiały, termoizolacja, rodzaj stolarki okiennej i drzwiowej, a także lokalizacja
Z pomocą przychodzą ogólnodostępne kalkulatory służące do obliczenia zapotrzebowania budynku na moc grzewczą. Poprawność wyniku zależy jednak od tego na ile sumiennie uzupełnimy informacje takie jak m.in.: powierzchnia budynku, konstrukcja, termoizolacja przegród budowlanych, rodzaj i jakości stolarki okiennej i drzwiowej, rodzaj wentylacji (grawitacyjna lub mechaniczna), ewentualne straty ciepła gdyż wszystkie one będą miały niebagatelne znaczenie do oszacowania obciążenia cieplnego budynku.
Określenie strefy klimatycznej, w której położony jest budynek
Kolejną istotną informacją potrzebną do właściwego doboru mocy pompy ciepła jest lokalizacja budynku. Polska jest bowiem podzielona na 5 stref klimatycznych i dla każdej z nich są podane inne projektowe temperatury zewnętrzne.
Przykładowo projektowa najniższa temperatura zewnętrzna w Gdańsku jest wyższa niż w Zakopanem dlatego nie powinno dziwić, że projektant lub instalator określi inne obciążenie cieplne nawet bliźniaczych budynków w tych dwóch różnych lokalizacjach.
Poza tym znaczenie będzie miało także osobiste odczucie komfortu termicznego. Oznacza to, że jeżeli preferowaną przez nas temperaturą wewnątrz pomieszczeń jest np. 21 °C, a nie standardowo przyjęte 20 °C to oznacza dodatkowe 5-7% więcej zapotrzebowania na moc grzewczą budynku w skali roku.
Punkt biwalentny punktem idealnym
W najczęściej wybieranym systemie pracy pompy ciepła, czyli pracy biewalentnej monoenergetycznej, określany jest tzw. punkt biwalentny, czyli punkt, a w zasadzie temperatura zewnętrzna, przy której pompa ciepła osiąga swoją największą możliwą wydajność grzewczą pozwalającą pokryć 100% zapotrzebowania budynku na ciepło w tej właśnie temperaturze. Gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej wartości określonej jako punk biwalentny praca pompy ciepła będzie wspomagana pracą wbudowanych grzałek elektrycznych. Jest to najistotniejszy element doboru pompy ciepła, ponieważ od właściwego określenia punktu biwalentnego zależy czy pompa pełni deklarowane przez producenta parametry pracy, a tym samym roczny koszt ogrzewania będzie taki jak szacowaliśmy, czyli niski.
System grzewczy – kolejny element prawidłowego doboru mocy pompy ciepła
System grzewczy to kolejny ważny element dla właściwego doboru mocy pompy ciepła. System grzewczy może być oparty na ogrzewaniu grzejnikowym lub płaszczyznowym (np. ogrzewanie podłogowe, ścienne), często w jednym budynku spotyka się także połączenie ogrzewania grzejnikowego z ogrzewaniem podłogowym np. w wybranych pomieszczeniach. Spotyka się ponadto system grzewczy oparty na klimakonwektorach.
Trzeba wiedzieć, iż każdy system grzewczy wymaga innej innej temperatury wody zasilającej, a tym samym innej mocy grzewczej pompy ciepła. Najbardziej energooszczędnym i optymalnym systemem grzewczym do współpracy z pompami ciepła jest ogrzewanie podłogowe ponieważ wymaga ono niskiej temperatury wody zasilającej, tj. jedynie ok 35°C. Należy pamiętać, że im niższa temperatura wody zasilającej tym mniejszą wydajność grzewczą, czyli zwyczajnie niższą moc pompy ciepła będziemy potrzebować.
Autoryzowani instalatorzy powietrznych pomp ciepła
Producenci przykładają dużą wagę do szkoleń dla współpracujących firm instalatorskich w zakresie doboru pomp ciepła ponieważ zdają sobie sprawę z tego, że zadowolenie klienta końcowego, poza jakością urządzenia zależy również od właściwego doboru mocy pompy ciepła. Dlatego też decydując się na montaż pompy ciepła warto skorzystać z wiedzy doświadczonych instalatorów. Instalatorzy pomp ciepła Rotenso, znając zasady obliczania całkowitego obciążenia cieplnego budynku i doboru pomp ciepła do każdego rodzaju budownictwa, zaproponują optymalną konfigurację, aby ogrzewanie domu nie wiązało się z wysokimi kosztami. Kontakt do wybranych firm jest dostępny na stronie producenta Rotenso.
Optymalne koszty ogrzewania domu to odpowiednio dobrana moc grzewcza pompy ciepła
Dobrze dobrana pompa ciepła, wykorzystująca optymalnie odnawialne źródła energii, powinna w 95-98% czasu zaspokoić zapotrzebowanie budynku na ciepło w całym sezonie grzewczym.
Pozostałe 5 do 8 % zapotrzebowania budynku na ciepło realizuje, wbudowana w standardzie w pompach ciepła Rotenso wszystkich serii, grzałka elektryczna, która włącza się wyłącznie wówczas, gdy temperatura zewnętrzna spada poniżej wartości punktu biwalentnego określonego jako wymagany dla danej strefy klimatycznej, czy regionu. Taka konfiguracja rozwiązania z pompą ciepła pozwala zbilansować koszty inwestycyjne z najbardziej optymalnym wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii zakumulowanych w tym przypadku w powietrzu.
Jaka pompa ciepła do domu o powierzchni 150 m2
Przykładowo dla budynku jednorodzinnego znajdującego się w województwie śląskim, w którym wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową potrzebną do ogrzania pomieszczeń wynosi 80 kWh/m2 a temperatura zasilania systemu grzewczego to 50°C, można zastosować np. pompę ciepła Aquami Split 6 kW. Pompa ciepła będzie pracowała w trybie biwalentnym monoenergetycznym, dzięki czemu pompa ciepła będzie pracowała samodzielnie przez większość sezonu grzewczego, a tylko niewielką ilość czasu będzie wspomagana wbudowanymi grzałkami elektrycznymi.
Jaka pompa ciepła do budynku o powierzchni 180 m2
W przypadku nieco większego budynku tj. o powierzchni 180 m2 również w województwie śląskim, dla którego wskaźnik zapotrzebowania na energię użytkową konieczną do ogrzania pomieszczeń ma wartość 80 kWh/m2, a temperatura zasilania systemu grzewczego opartego na tradycyjnych grzejnikach wynosi jak wyżej 50°C, można zastosować np. pompę ciepła Aquami Split 8 kW. Tutaj podobnie pompa ciepła będzie pracowała w trybie biwalentnym monoenergetycznym. Oznacza to jak wyżej wyjaśniono, że przez większość sezonu grzewczego pompa będzie pracowała samodzielnie, incydentalnie będzie wspomagana wbudowanymi grzałkami elektrycznymi.
Jaka pompa ciepła do domu o powierzchni 250 m2
Dla budynku w tej samej lokalizacji ja w przykładach powyżej, ale o powierzchni 250 m2 o wskaźniku zapotrzebowania na energię użytkową do celów ogrzewania pomieszczeń wynoszącym 80 kWh/m2 i przy wymaganej temperaturze zasilania 50°C, prawdopodobnie instalator, po wykonaniu audytu energetycznego, doradziłby wybór pompy ciepła Aquami Split 10 kW. Właściwie dobrana pompa ciepła będzie pracowała w trybie biwalentnym monoenergetycznym tj. samodzielnie przez większość sezonu grzewczego. Należy oczekiwać, że wbudowane w pompie ciepła grzałki elektryczne będą wspomagać jej pracę nie więcej niż 2 do 5 proc. całkowitego czasu pracy pompy podczas całego sezonu grzewczego.
Jaka pompa ciepła do budynku o powierzchni 300 m2
Dla tych samych założeń dotyczących lokalizacji, zapotrzebowani na energię użytkową i wymagań związanych z temperaturą zasilania w przypadku budynku jednorodzinnego o powierzchni 300 m2, bez większej ilości danych oraz audytu energetycznego, można by teoretycznie założyć, że wystarczająca będzie np. pompa ciepła Aquami Split 12 kW.
Uwagi:
Powyższe propozycje doboru mocy grzewczej pompy ciepła do domów o konkretnej powierzchni użytkowej są czysto poglądowe i zdecydowaliśmy się je przedstawić w związku z licznymi zapytaniami.: jaka pompa ciepła do domu o powierzchni 100 m2, 150m2, 200m2, 250m2 , 300m2 itd. ? Rozumiemy, iż zainteresowanym zakupem pompy ciepła taka orientacyjna informacja pozwoli oszacować przybliżoną cenę urządzenia i koszt instalacji pompy ciepła.
Należy jednak pamiętać, iż każdorazowo przed zakupem pompy ciepła doboru mocy pompy ciepła powinien dokonać projektant lub fachowy instalator na podstawie wyliczeń bazujących na dokumentacji producenta pomp ciepła oraz wyliczeń projektowych dla konkretnych warunków.
Pompa ciepła jest urządzeniem energooszczędnym, wykorzystującym odnawialne źródła energii. Stosunek ilości dostarczonej energii cieplnej do pobranej w przypadku pomp ciepła Rotenso oscyluje w granicach 5:1, co sprawia, że koszty ogrzewania domu są niskie nawet bez współpracy pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną. Warunkiem jest jednak wybór urządzenia spełniającego wymagania techniczne.
Znając moc urządzenia bez trudu oszacujemy koszt pompy ciepła. W przypadku pomp ciepła Rotenso wszystkich serii precyzyjną informację o tym ile kosztuje pompa ciepła wraz z montażem otrzymamy kontaktując się autoryzowanym instalatorem pomp ciepła Rotenso z regionu, który nas interesuje. Listę autoryzowanych firm instalatorskich znajdziemy tutaj.
