Jakie są parametry pomp ciepła i na co zwrócić uwagę przy zakupie?

Majster Guru:– I, jak podpowiada mi doświadczenie, do tematu dolnego źródła pompy zaraz wrócimy. A co pan chciałby wiedzieć o pompach?

– Cóż, podstawowe parametry pompy ciepła to moc grzewcza oraz sprawność, wyrażana wspomnianym już współczynnikiem COP. Moc grzewcza to sprawa dość oczywista, natomiast COP w przypadku pomp korzystających z ciepła zawartego w gruncie i wodach ma zazwyczaj wartość od 4 do 5.

Dla pomp ciepła warto polecić ogrzewanie podłogowe. Z racji dużej powierzchni oddawania ciepła wystarczy w nim woda o temperaturze 30–40°C. fot. KISAN

Porównując poszczególne urządzenia ze sobą, trzeba jednak bezwzględnie zwrócić uwagę na to, dla jakich warunków wyliczony został podany przez producenta COP.

Jego wartość zależy bowiem od różnicy temperatury między dolnym źródłem ciepła a roboczą temperaturą instalacji grzewczej. Porównywalne są tylko wskaźniki jasno opisane, np. COP wynosi 4 dla pracy przy temperaturze dolnego źródła wynoszącej 2°C i instalacji odbiorczej typu 40/30°C (ogrzewanie podłogowe).

– Właśnie tak.

– Pamięta pan porównanie pompy ciepła do zwykłej pompy wodnej?

– To jak pan myśli, czy tej pompie do łatwiej będzie przepompować wodę do zbiornika na drugie czy na piąte piętro?

– I to samo mamy w przypadku pompy ciepła. Im mniejsza różnica temperatury między dolnym a górnym źródłem, tym łatwiej jest jej „przepchnąć” ciepło pomiędzy nimi. W rezultacie sprawność systemu grzewczego z pompą ciepła jest odwrotnie proporcjonalna do różnicy temperatury źródła dolnego i górnego. Powiedzmy to raz jeszcze – pompa ciepła nie wytwarza energii cieplnej, lecz przenosi ją z otoczenia domu do jego instalacji grzewczej.

Dla sprawności całego systemu grzewczego znacznie ważniejsze od parametrów konkretnej pompy jest zapewnienie jej odpowiednio wydajnego dolnego źródła ciepła oraz takie wykonanie instalacji grzewczej, czyli źródła górnego, by mogła ona efektywnie spożytkować pozyskane ciepło. Można to powiedzieć nieco inaczej – aby pompa mogła właściwe funkcjonować, musi być dobrana do budynku, a do niej z kolei musi być dobrane dolne źródło ciepła. Jeśli coś w tej układance nie pasuje, nieuchronnie pojawiają się problemy.

– I widzi pan, że znów wróciliśmy do problemu dolnego źródła? Czym większy, tym lepszy? No nie, aż tak, to nie. Nie zapominajmy o kosztach! Wielkość kolektora należy wyliczyć bardzo starannie. Jednak faktycznie – umiarkowane przewymiarowanie dolnego źródła nie stanowi żadnego zagrożenia, choć powiększanie go ponad potrzeby nie ma sensu, ponieważ ze względu na wyższe koszty budowy – wydłużony zostanie okres zwrotu inwestycji w pompę ciepła.

Przy tym niedowymiarowanie dolnego źródła w stosunku do pompy jest znacznie groźniejsze, bo może mieć fatalne skutki. Jeśli strumień ciepła z dolnego źródła będzie zbyt mały, to pompa po prostu nie będzie miała czego tłoczyć i spowoduje to jej awaryjne wyłączenia, nawet co kilka czy kilkadziesiąt minut pracy. W okresie mrozów dom będzie więc niedogrzany. Co gorsza, przed kolejnym sezonem grzewczym zasoby ciepła mogą się w takiej sytuacji nie zregenerować, a to grozi już trwałą niewydolnością dolnego źródła.

Ponadto w instalacjach z bezpośrednim odparowaniem niewystarczająca wydajność dolnego źródła może skutkować niecałkowitym odparowaniem czynnika chłodniczego, który w tym systemie bywa nośnikiem oleju smarującego sprężarkę, co w konsekwencji może prowadzić do kosztownego uszkodzenia pompy.

– W żadnym wypadku. Już lepiej kupić słabszą pompę, a w sytuacji, gdy okaże się to niezbędne (duże mrozy) – wspomagać ją innym źródłem ciepła, czyli kotłem albo kominkiem itp. Na pewne powiększenie dolnego źródła względem typowych założeń projektowych warto się zdecydować w sytuacji, gdy preferujemy ogrzewanie pomieszczeń do temperatury wyższej niż 20°C, która zwykle przyjmowana jest za standardową we wszystkich opracowaniach technicznych, bo wzrost o 1°C oznacza 7–10% wzrost zapotrzebowania na ciepło.

Także gdy są uzasadnione podejrzenia, że dom może mieć większe zapotrzebowanie na ciepło, niż wynikałoby to z projektu budowlanego, np. na skutek niechlujnego wykonawstwa. I wtedy, gdy istnieją obawy, że wydajność dolnego źródła ciepła w czasie może ulegać wahaniom, np. na skutek wahania poziomu wód gruntowych.

Wyboru konkretnego modelu pompy powinno poprzedzać dokładne określenie zapotrzebowania domu na ciepło. fot. VAIILANT

– Oczywiście, jej moc powinna odpowiadać rzeczywistemu zapotrzebowaniu cieplnemu budynku i – powtórzę się – wszystko musi zostać starannie przeliczone. Chodziło mi jednak o to, że w przypadku pompy lekkie niedowymiarowanie łatwo zniwelować, włączając inne źródło ciepła w krytycznych okresach mrozów.

Natomiast jej przewymiarowanie jest szczególnie groźne, bo zwiększa koszty i wydłuża okres zwrotu inwestycji, obniża sprawność działania pompy w temperaturach umiarkowanych, w skrajnym przypadku zaś może prowadzić do tzw. taktowania pompy, czyli do jej częstego włączania i wyłączania, co bardzo niekorzystnie wpływa na trwałość urządzenia.

A jeśli już o mocy pompy mówimy: zamiast kupować większą pompę, zazwyczaj lepiej i taniej jest stawiać dom tak, by mógł zadowolić się jak najmniejszą. Remontujący mają trochę ograniczone pole do działania, ale budujący nowe domy – chęć ogrzewania ich pompą ciepła mogą i powinni uwzględnić już na etapie sporządzania projektu budowlanego.