Co trzeba wziąć pod uwagę dobierając moc pompy ciepła?
Odpowiedni dobór mocy pompy ciepła wpływa na efektywność ogrzewania, koszty eksploatacji i komfort termiczny budynku. Niewłaściwie dobrana moc może prowadzić do nadmiernych rachunków za energię, niewystarczającego ogrzewania w zimie lub niepotrzebnie wysokiego kosztu zakupu i instalacji. Aby wybrać odpowiednią pompę ciepła, trzeba wziąć pod uwagę m.in. jakie jest zapotrzebowanie budynku na ciepło, efektywność urządzenia, warunki klimatyczne, a także rodzaj systemu ogrzewania.
Zapotrzebowanie budynku na ciepło
Najważniejszym parametrem określającym moc pompy ciepła jest obliczeniowe zapotrzebowanie budynku na ciepło (OZC). To wartość określająca ilość energii potrzebnej do ogrzania budynku w najzimniejszych okresach roku. Zapotrzebowanie to zależy od kilku czynników, takich jak powierzchnia i kubatura budynku, poziom izolacji termicznej, liczba okien oraz ich jakość, rodzaj ogrzewania, a także lokalizacja klimatyczna.
W budynkach o wysokiej efektywności energetycznej, takich jak domy pasywne, wskaźnik zapotrzebowania na ciepło może wynosić jedynie 35 W/m², natomiast w standardowych domach jednorodzinnych będzie to około 70 W/m². W starszych, nieocieplonych budynkach wartość ta może przekraczać 100 W/m², co oznacza konieczność zastosowania pompy o większej mocy. Na przykład dla budynku o powierzchni 120 m² i zapotrzebowaniu na poziomie 50 W/m² wymagana moc pompy wynosi 6 kW.
Efektywność pompy ciepła – SCOP i COP
Dobierając moc pompy ciepła, warto zwrócić uwagę na jej efektywność, określaną przez współczynniki COP i SCOP. COP (Coefficient of Performance) określa stosunek ilości ciepła dostarczanego przez pompę do ilości zużytej energii elektrycznej w danym momencie. Jeśli pompa ciepła pobiera 1 kW energii elektrycznej i dostarcza 4 kW ciepła, jej COP wynosi 4,0. Jest to jednak wartość chwilowa, mierzona w kontrolowanych warunkach, dlatego nie oddaje rzeczywistej efektywności pompy przez cały sezon grzewczy.
Bardziej miarodajnym wskaźnikiem jest SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), który uwzględnia zmienne warunki pogodowe w ciągu całego sezonu grzewczego. Im wyższy SCOP, tym mniejsze zużycie energii elektrycznej i niższe koszty eksploatacji. Dla przykładu, pompa o SCOP 5,0 jest bardziej ekonomiczna niż ta o SCOP 3,5, ponieważ w skali roku pozwala zaoszczędzić nawet 30-40% energii. Pompy gruntowe charakteryzują się stabilniejszym SCOP niż pompy powietrzne, ponieważ temperatura gruntu jest bardziej przewidywalna niż temperatura powietrza zewnętrznego.
Wpływ temperatury i klimatu na dobór mocy
Moc pompy ciepła powinna być dostosowana do najniższych temperatur występujących w danym rejonie. Dobór pompy ciepła jest zależny od strefy klimatycznej Polski (wg normy PN-EN 12831) w jakiej ma mieć miejsce dana instalacja. W Polsce różnice klimatyczne mają znaczenie – na zachodzie kraju średnia temperatura zimą wynosi około -5°C, natomiast we wschodnich i południowych regionach może spadać nawet do -10°C lub niżej. W chłodniejszych strefach klimatycznych warto dobrać pompę o 10-15% większej mocy, aby uniknąć konieczności dogrzewania budynku grzałkami elektrycznymi, co mogłoby podnieść rachunki za energię.
Rodzaj ogrzewania a moc pompy ciepła
Dobór mocy pompy ciepła zależy także od rodzaju instalacji grzewczej. Najlepszym rozwiązaniem dla pomp ciepła jest ogrzewanie podłogowe, które działa przy niskiej temperaturze wody grzewczej (30-40°C). Taki system pozwala uzyskać wysoką efektywność pompy i obniżyć koszty eksploatacji. W przypadku tradycyjnych grzejników sytuacja wygląda inaczej, ponieważ wymagają one wyższej temperatury zasilania (50-70°C), co obniża sprawność pompy ciepła i może wymagać zastosowania średnio- lub wysokotemperaturowej pompy ciepła.
W budynkach wyposażonych w grzejniki istnieje możliwość ich dostosowania do pracy z pompą ciepła poprzez zwiększenie ich powierzchni grzewczej lub zastosowanie nowoczesnych grzejników niskotemperaturowych. Alternatywnie można rozważyć system mieszany, czyli ogrzewanie podłogowe na parterze i grzejniki na piętrze, co pozwala na optymalne wykorzystanie zalet obu technologii.
Najczęstsze błędy przy doborze mocy pompy ciepła
Jednym z najczęstszych błędów jest niedoszacowanie mocy urządzenia. Pompa o zbyt małej mocy nie zapewni odpowiedniej ilości ciepła, co może skutkować koniecznością uruchamiania dodatkowych grzałek elektrycznych. W efekcie rachunki za prąd będą znacznie wyższe, a pompa będzie pracować na pełnej mocy przez dłuższy czas, co może skrócić jej żywotność.
Drugim problemem jest przewymiarowanie pompy ciepła. Urządzenie o zbyt dużej mocy będzie się częściej włączać i wyłączać (tzw. taktowanie), co prowadzi do nadmiernego zużycia sprężarki i zwiększenia zużycia energii. Dodatkowo większa pompa oznacza wyższe koszty zakupu i montażu, które mogą się niepotrzebnie zwiększyć bez realnych korzyści dla użytkownika.
Należy również unikać kierowania się jedynie metrażem budynku przy wyborze mocy pompy. Dwa budynki o tej samej powierzchni mogą mieć zupełnie inne zapotrzebowanie na ciepło w zależności od izolacji termicznej, lokalizacji i rodzaju ogrzewania. Jeśli planowana jest termomodernizacja budynku, wymiana okien lub instalacja fotowoltaiki, warto wziąć to pod uwagę, ponieważ zmniejszenie strat ciepła może sprawić, że docelowa moc pompy powinna być niższa.
Podsumowując, dobór mocy pompy ciepła wymaga uwzględnienia wielu czynników, w tym zapotrzebowania budynku na ciepło, efektywności urządzenia, warunków klimatycznych i rodzaju ogrzewania. Ważne jest znalezienie równowagi – pompa nie powinna być ani za mała, ani zbyt duża. Należy dokładnie przeanalizować rzeczywiste potrzeby cieplne domu i wybrać urządzenie, które zapewni optymalną efektywność, niskie koszty eksploatacji i długą żywotność. W razie wątpliwości warto skonsultować się z ekspertem, który pomoże dobrać odpowiednie rozwiązanie dostosowane do indywidualnych warunków budynku.
Tekst: Monika Ciesiołkiewicz, Junior Product Manager w BDR Thermea Poland, www.dedietrich.pl
Zdjęcie otwierające: Adobe Stock