Powietrzne pompy ciepła – dobór


Reklama

Pompa ciepła Stiebel Eltron

W odróżnieniu od tradycyjnych systemów z kotłem coraz większą popularność zyskują rozwiązania oparte o wykorzystanie odnawialnych źródeł energii, a szczególnie powietrzne pompy ciepła.

W segmencie pomp ciepła zdecydowanie najpopularniejsze są systemy powietrzne pompy ciepła i gruntowe. Gruntowe pompy ciepła mają dość mocno „ugruntowaną” pozycję na naszym rynku. Stabilne dolne źródło powoduje, że cały czas są atrakcyjnym rozwiązaniem w naszym klimacie, w którym zimy są dość mroźne w stosunku do pozostałej części Europy.

Dynamicznie za to rozwija się segment powietrznych pomp ciepła, szczególnie w budownictwie jednorodzinnym, gdyż wydaje się najlepiej odpowiadać na obecne wymagania rynkowe w tym zakresie. Powietrzna pompa ciepła ma jednak swoje specyficzne uwarunkowania i dla prawidłowego zastosowania wymaga odejścia od tradycyjnego myślenia o ogrzewaniu.

Powietrzne pompy ciepła – optymalny dobór

  • Ogrzewanie pomieszczeń

Powietrzna pompa ciepła współpracuje z dolnym źródłem, którego temperatura waha się zazwyczaj od +30ºC do -20ºC. Choć sezon grzewczy to temperatury do kilkunastu stopni na plusie, to nie możemy zapominać, że latem podgrzewamy również wodę użytkową i stąd tak szeroki zakres wahań. Wydajność i efektywność powietrznej pompy ciepła zmienia się w zależności od temperatury zarówno powietrza otaczającego, z którego pobieramy ciepło, jak i w zależności od temperatury ogrzewanej wody.

Aby prawidłowo dobrać powietrzną pompę ciepła, musimy wszystkie te zmienności temperatur uwzględnić w odniesieniu do charakterystyki wydajnościowej pompy ciepła, a co więcej, łącznie z czasem występowania poszczególnych przedziałów czasowo temperaturowych w sezonie grzewczym. Oznacza to, że wymiarowanie urządzeń na normatywną temperaturę obliczeniową (w zależności od strefy -16ºC do -22ºC) w wypadku powietrznych pomp ciepła kompletnie nie znajduje zastosowania.

powietrzne pompy ciepła-1

Przedział temepraturowy

Takie podejście do wymiarowania pompy ciepła powoduje, że kluczowy do doboru powietrznej pompy ciepła jest przedział najczęściej występujących w sezonie temperatur zewnętrznych, gdyż zapewnienie tam optymalnej pracy pompy ciepła rzutować będzie w największym stopniu na wynik całego sezonu. W efekcie, jak potwierdziły to liczne realizacje w praktyce, w temperaturze obliczeniowej optymalnie dobrana powietrzna pompa ciepła nie pokrywa samodzielnie całego zapotrzebowania budynku na ciepło, tylko wspomaga się wbudowaną w tym celu grzałką elektryczną.

Warto również wspomnieć, że wymiarowanie pompy ciepła na pracę bez grzałek wcale nie gwarantuje korzystniejszych wyników w całym sezonie względem pompy ciepła wspomagającej się grzałką. Przy często występujących zapotrzebowaniach częściowych zbyt mocno niedociążona pompa ciepła skazana będzie na mało efektywną i mniej stabilną pracę.

Wspomagająca grzałka

Skoro wskazane jest, aby grzałka wspomagała pracę pompy ciepła, to w jakim stopniu powinno się to odbywać, aby nie miało negatywnego odzwierciedlenia w zużyciu energii elektrycznej? W zależności od wymagań budynku, typoszeregu pomp ciepła czy nawet szerokości geograficznej będzie to różna temperatura, ale zazwyczaj w okolicy -10ºC. Niższa oznacza niepotrzebnie przewymiarowaną pompę ciepła, wyższa może powodować znaczący przyrost udziału pracy grzałki w sezonach zimniejszych od standardowych.

powietrzne pompy ciepła-wykres

Praca grzałki wspomagającej powietrzną pompę ciepła poniżej temperatury -10ºC jest tylko dwa razy mniej efektywna od samej pompy ciepła. Zatem jeśli weźmiemy budynek o obliczeniowym zapotrzebowaniu 10 kW (przy Tz = -20ºC) i porównamy dwie pompy ciepła: pierwszą, która w tej temperaturze pokrywa 6 kW i 4 kW uzupełnia grzałką elektryczną i drugą, która byłaby tak przewymiarowana, aby podawać 10 kW bez wspomagania grzałką, ich pobory mocy będą różnić się zaledwie o jedną trzecią, odpowiednio 7,3 kW i 5,5 kW w punkcie obliczeniowym z malejącą różnicą, im wyższa temperatura, i bez różnicy przy temperaturze -10ºC. Różnica ta dotyczy zazwyczaj mniej niż 3% energii dostarczanej do budynku.

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij