Jak obliczyć moc pompy ciepła?

Pompa ciepła – ekologiczny system grzewczy

Głównym zadaniem pompy ciepła jest zapewnienie ogrzewania budynku, a także przygotowanie ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). Niektóre modele są również wyposażone w funkcję chłodzenia, dzięki czemu nie trzeba montować dodatkowego urządzenia, jakim jest klimatyzator. Pompę ciepła można wykorzystać jako jedyne źródło ciepła lub jako źródło wspomagające pracę innego źródła np. pieca gazowego lub kotła na pellet.

Działanie pompy ciepła opiera się o odnawialne źródła energii. Korzysta ona z naturalnych zasobów z otoczenia budynku – z gruntu, z wody lub z powietrza. Pobiera energię cieplną, a następnie poprzez czynnik chłodniczy ciepło kierowane jest do instalacji grzewczej wewnątrz pomieszczeń. Do pracy pompy ciepła niezbędna jest niewielka ilość energii elektrycznej (jedynie w 25%, pozostałe 75% czerpie z zasobów naturalnych). Najkorzystniejszym rozwiązaniem jest połączenie działania instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepłą – fotowoltaika zapewnia bowiem dostęp do darmowego prądu produkowanego w oparciu o promieniowanie słoneczne.

Jak dobrać pompę ciepła? – rodzaje urządzeń

Przed podjęciem decyzji o wyborze konkretnego modelu pompy ciepła należy zastanowić się, na jaki rodzaj pompy ciepła chcemy się zdecydować, a także jakie funkcje ma ona spełniać. Dostępne na rynku pompy ciepła podzielić można na te, które są przeznaczone go zapewnienia ogrzewania i podgrzewania wody użytkowej, a także do samej wody użytkowej. Dodatkowo, niektóre urządzenia są wyposażone w funkcję chłodzenia. Istotne jest również doprecyzowanie, czy ma być jedynym źródłem ciepła czy uzupełniać pracę innego systemu grzewczego.

Wśród rozwiązań, z jakich można skorzystać znajdują się:

• Powietrzne pompy ciepła – wykorzystują powietrze jako źródło ciepła – można je podzielić na powietrzne pompy ciepła powietrze-woda oraz powietrzne pompy ciepła powietrze-powietrze (nie zapewniają ogrzewania wody użytkowej);
• Gruntowe pompy ciepła – tego rodzaju pompy ciepła wykorzystują bardzo stabilne źródło ciepła, jakim jest grunt.

Jak dobrać moc pompy ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie energooszczędne, które pozwala na efektywne ogrzewanie budynku. Duże znaczenie ma jednak prawidłowy dobór mocy pompy ciepła, gdyż od tego uzależnione jest pokrycie zapotrzebowania cieplnego domu. Od odpowiedniego doboru mocy pompy ciepła zależą również oszczędności, jakie możemy zyskać.

Jaka moc pompy ciepła będzie odpowiednia? Jest to uzależnione od kilku czynników. Należy wziąć pod uwagę:

• zapotrzebowanie cieplne budynku,
• powierzchnię domu,
• liczbę domowników,
• charakterystykę temperaturową okolicy.

Zapotrzebowanie na ciepło

Przed wyborem urządzenia konieczne jest sprawdzenie, jaka jest wartość zapotrzebowania na moc cieplną budynku. Czynnik ten jest połączony jest z termoizolacją budynku – im lepsza, tym niższa moc grzewcza pompy ciepła będzie wystarczająca do ogrzania pomieszczeń.

Zapotrzebowanie na ciepło danego budynku zależne jest od jego właściwości termoizolacyjnych:

• budynek pasywny – 10-15 W/m2
• budynek energooszczędny – 50-70 W/m2,
• budynek z dobrą izolacją cieplną – 60-80 W/m2
• starszy budynek ze słabą izolacją cieplną – 100-120 W/m2
• budynek nieocieplony – 150-200 W/m2

Powierzchnia domu a dobór pompy ciepła

Powierzchnia domu stanowi czynnik, który służy do obliczenia całkowitego zapotrzebowania na ciepło danego budynku.

Liczba domowników

Dla ustalania mocy pompy ciepła, która ma służyć nie tylko do ogrzewania budynku, lecz również do podgrzewania wody użytkowej, znaczenie ma również liczba domowników. Liczba domowników wpływa na zużycie wody w danym gospodarstwie domowym, a zatem na zapotrzebowanie na moc grzewczą pompy ciepła.

Jak obliczyć moc grzewczą pompy ciepła?

Posiadając wiedzę na temat termoizolacji budynku oraz biorąc pod uwagę jego powierzchnię, można policzyć, jaka moc pompy ciepła będzie odpowiednia.

W przypadku domu energooszczędnego o powierzchni 100 m2 zapotrzebowanie na ciepło wynosi koło 50 kWh/m2. 100m2 x 50 kWh/m2 = 5000W, czyli 5 kW. Moc grzewcza pompy ciepła powinna zatem wynosić 5 kW.

Należy jednak zaznaczyć, że wskazana moc urządzenia pozwala jedynie na ogrzewanie budynku. Jeśli pompa ciepła ma również służyć do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, konieczne jest zapewnienie jej większej mocy. Należy założyć, że każdy domownik zużywa około 50 l wody na dobę. Do podgrzania takiej ilości potrzebne jest około 0,25 kW mocy grzewczej, co oznacza, że w przypadku rodziny czteroosobowej należy dodać dodatkowy 1kW mocy urządzenia.

Lokalizacja budynku a dobór pompy ciepła

Lokalizacja budynku i charakterystyka temperaturowa okolicy również powinny być brane pod uwagę podczas projektowania instalacji z pompą ciepła. Zmiana temperatur zewnętrznych ma bowiem duży wpływ na efektywność pompy ciepła. Przed wyborem urządzenia warto zapoznać się z informacją, jakie są parametry pompy ciepła przewidziane dla danej lokalizacji – producenci podają dane dotyczące szacunkowej mocy urządzenia dla określonego regionu na etykiecie energetycznej.

Zbyt mała moc grzewcza pompy ciepła

Przemyślany dobór mocy pompy ciepła jest bardzo ważny, gdyż to od niego zależne są osiągane przez pompę ciepła efekty. Zbyt niska moc pompy przekłada się na:

• brak komfortu cieplnego dla użytkowników oraz niewystarczające przygotowanie ciepłej wody użytkowej,
• zwiększone zużycie energii elektrycznej,
• wyższe koszty eksploatacji,
• wydłużenie czasu pracy sprężarki, co wpływa na jej szybsze zużycie.

Zbyt duża moc pompy ciepła

Z mocą pompy ciepła nie można jednak również przesadzić. Zbyt duża moc pompy ciepła spowoduje:

• wolniejszy zwrot z inwestycji, przez co staje się ona mniej opłacalna,
• zwiększone zużycie energii przez sprężarkę,
• szybsze zużycie sprężarki (pompa pracuje w krótszych, ale częstszych cyklach),
• spadek wartości COP,
• konieczność zapewnienia odpowiedniego przepływu wody w instalacji grzewczej oraz zwiększone prawdopodobieństwo konieczności zastosowania bufora c.o.

Decyzja o tym, jaka moc pompy ciepła będzie odpowiednia, wcale nie jest prosta, a ryzyko błędu popełnionego przez osoby nieposiadające odpowiedniej wiedzy – dość duże. Pod uwagę należy wziąć wiele czynników, od których zależeć będzie efektywność pompy ciepła, co pośrednio przełoży się również na uzyskiwane oszczędności. Właśnie dlatego dobierając urządzenie warto skorzystać z pomocy profesjonalistów. Sprawdź ranking instalatorów pomp ciepła opracowany przez naszych ekspertów!