Inwestycja w pompę ciepła to zdecydowanie poważne przedsięwzięcie. Zmniejszenie kosztów energii do minimum wiąże się z wcześniejszą rozważną i dokładną analizą kosztów, możliwości montażu i wydajności całego systemu. Kluczowym czynnikiem, determinującym wybór danej pompy, będzie jej efektywność. Poniższy artykuł pomoże Ci w przystępny sposób zrozumieć najważniejsze pojęcia i zależności, mające kluczowy wpływ na charakter pracy instalacji i cenę, jaką przyjdzie Ci zapłacić za energię.
Analizując parametry danej pompy oraz wydajność jej pracy, konieczne będzie przeanalizowanie współczynnika COP (Coefficient of Performance). Określa on sprawność pompy na podstawie oddawanego przez nią ciepła (QHP) oraz pobieranej energii elektrycznej (EEL). Stosunek ten określany jest wzorem:
Współczynnik COP wskazuje, w jakim stopniu urządzenie grzewcze wykorzystuje ciepło pozyskane ze środowiska naturalnego w stosunku do prądu pobieranego przez sprężarkę. Wartość ta odnosi się zarówno do źródła dolnego (gruntu, wody lub powietrza), jak i górnego, czyli instalacji grzewczej, do której ciepło oddawane jest poprzez ogrzany czynnik. Zależność jest prosta – im wyższy współczynnik COP, tym więcej ciepła wytworzy nasza pompa przy zużyciu danej ilości energii elektrycznej. Nowoczesne modele są w stanie osiągnąć wartość COP na poziomie 5, co oznacza, że z 1 kW energii elektrycznej produkowane jest 5 kW energii cieplnej. Większość pomp, dostępnych na rynku, charakteryzuje się COP na poziomie 3-4.
Producenci pomp ciepła podają wartość COP uzyskiwaną w warunkach laboratoryjnych, na podstawie zgodności z obowiązującą normą PN-EN 14511. W przeszłości efektywność była określana na podstawie wyliczeń określonych w normie PN-EN 255, różniąc się wybranymi założeniami, takimi jak m.in. temperatura w instalacji grzewczej. W PN-EN 14511 przyjmuje się jej wartość niższą nawet dwukrotnie, na poziomie 30-35oC. Nowe wydanie uwzględnia także pobór energii elektrycznej, pobieranej przez pompę obiegową, dając nam o wiele dokładniejszy obraz rzeczywistej efektywności pompy.
W praktyce, dla pomp powietrznych współczynnik COP określany jest najczęściej na podstawie warunków A7/W36, gdzie:
Jeśli przy tej samej temperaturze zewnętrznej zostanie podana wyższa temperatura, np. 55oC, to współczynnik COP osiągnie mniejszą wartość niż przy temperaturze 35oC.
Na efektywność pompy będzie miał wpływ także szereg innych czynników, takich jak temperatura dolnego i górnego źródła, miejsce, z którego pobierana jest energia cieplna oraz czynniki konstrukcyjne. Do grupy tych ostatnich zależy m.in. rodzaj sprężarki i pobierany przez nią prąd rozruchowy, niezbędny do zainicjowania pracy systemu. Najwyższą wydajnością cechują się stosowane w najnowocześniejszych modelach sprężarki inwerterowe, pozwalające na płynną regulację mocy grzewczej, zmniejszając tym samym straty cieplne i zużycie energii elektrycznej. Sprawność całego układu będzie determinować też budowa zaworu rozprężnego, wymiennika płytowego i pompy obiegowej.
Mniej laboratoryjnym, bliższym rzeczywistym osiągom sposobem na określenie efektywności pompy ciepła, jest współczynnik SCOP, określający całoroczną efektywność pracy. W przeciwieństwie do COP bierze on pod uwagę zmienne w czasie warunki, pozwalając oszacować dokładniejsze koszty eksploatacji i ogrzewania. Jego wartość opisuje się, porównując ilość energii cieplnej, wyprodukowanej w całym sezonie grzewczym, do pobranej energii elektrycznej.
Na jego wartość wpływ ma moc grzewcza, potrzebna do ogrzewania budynku, co oznacza, że montując tę samą pompę w różnych budynkach, otrzymamy zupełnie inny wynik SCOP. Różnice te będą wynikać z czynników, takich jak m.in. preferowana przez właściciela temperatura pomieszczeń, wahania temperatury na zewnątrz, czy sposób ogrzewania lokalu. O ile więc także i SCOP nie jest idealnym wskaźnikiem efektywności pompy ciepła, tak przeanalizowanie jego wartości przy projektowaniu instalacji będzie miało kluczowy wpływ na cenę energii.
Patrząc z pozycji zarówno projektanta, instalatora, jak i inwestora, najbardziej przydatnym narzędziem do analizy efektywności danego modelu pompy ciepła stanowi etykieta energetyczna, nadawana w ich przypadku obowiązkowo od 2015 roku (do mocy 70 kW). Efektywność energetyczna pomp określana jest w skali od A+++ do G, gdzie A+++ wskazuje urządzenia, charakteryzujące się najbardziej wydajną i energooszczędną pracą.
Etykieta musi zawierać informacje na temat sezonowej efektywności energetycznej ηs (efektywności pracy w ciągu całego roku), ilość energii pobieranej do zasilania i poziom hałasu (mocy akustycznej). Klasę sezonowej efektywności (najbardziej interesujący nas parametr) oblicza się na podstawie klimatu umiarkowanego. Osiągnięty wynik przypisywany jest następnie do odpowiedniej klasy:
Współczynnik COP, z uwagi na mnogość czynników, mających na niego wpływ, możemy postarać się zwiększyć. Jednym z podstawowych narzędzi, mogących poprawić sprawność, będzie zastosowanie automatyki, np. regulatorów systemowych, zarządzających instalacją poprzez monitorowanie warunków ogrzewania w czasie rzeczywistym. Rozwiązanie to pozwala zwiększyć efektywność pompy nawet o 5%, znacząco zwiększając nasze oszczędności.
Kolejną rzeczą, aby polepszyć pracę pompy, jest utrzymanie odpowiedniej temperatury. Zmniejszenie różnicy między dolnym a górnym źródłem powoduje automatyczny wzrost efektywności całego systemu. W przypadku gruntowych pomp ciepła możemy w tym celu unikać utwardzania gruntu nad kolektorami, co mogłoby utrudnić nawadnianie gruntu przez wodę deszczową. Ustabilizowaniu temperatury źródła górnego może zaś służyć wymiana grzejników tradycyjnych na niskotemperaturowe bądź zmiana systemu ogrzewania na podłogowe.
W przypadku pomp powietrze-woda powinniśmy zadbać o wyposażenie instalacji w układ aktywnego rozmrażania parownika przy temperaturze zewnętrznej poniżej 5oC. Takie rozwiązanie pozwala znacznie zmniejszyć zużycie energii elektrycznej, potrzebnej na każdy cykl rozmrażania.
Końcowo ogromny wpływ na sprawność pompy będzie miała izolacja termiczna domu. Pompy ciepła będą wykazywały się niższą sprawności w przypadku starych budynków, które nie były modernizowane według norm WT-2017 lub WT-2021. W celu osiągnięcia odpowiedniej opłacalności inwestycji konieczny może okazać się więc gruntowny remont, zwiększający zdolność budynku do zatrzymywania i utrzymywania ciepła w środku.
Doskonale zdajemy sobie sprawę ze stopnia skomplikowania całego procesu instalacji pompy. Dzięki naszym specjalistom wszystko okaże się jednak dziecinnie proste! Kompleksowo doradzamy na każdym etapie projektu – od darmowego audytu, przez montaż, po zbadanie sprawności instalacji. Wszystko po to, by dostarczać naszym klientom rozwiązania, pozwalające cieszyć się ciepłem bez usterek przez całe lata. Jeśli więc planujesz zacząć oszczędzać na ogrzewaniu – zapraszamy do kontaktu!
Używamy cookies
Profesjonalizm
Współpraca z renomowanymi producentami pomp ciepła
Kompleksowa usługa
Doradztwo, sprzedaż, montaż i serwisowanie pomp ciepła
Indywidualne podejście
Dobór pompy do każdego typu budynku
Darmowa wizja lokalna
Fachowe doradztwo na każdym etapie współpracy