Spis treści:
- Jak wygląda użytkowanie pompy ciepła?
- Wydajność pompy ciepła: współczynnik COP
- Wydajność pompy ciepła: współczynnik SCOP
- Co wpływa na wydajność pompy ciepła?
- Jak zwiększyć wydajność pompy ciepła?
- Kiedy pompa ciepła jest najbardziej wydajna?
- Jak oszczędzić na użytkowaniu pompy ciepła?
Jak wygląda użytkowanie pompy ciepła?
Pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia. Urządzenie oddaje do budynku temperaturę, którą pobiera z wody, grunty lub powietrza. Użytkowanie pompy ciepła najlepiej sprawdza się w tandemie z ogrzewaniem niskotemperaturowym. Wynika to z prostej przyczyny. Urządzenie nie wytwarza ciepła, a fakt pobierania go z otoczenia sprawia, że wydajność pompy ciepła nigdy nie będzie tak wysoka, jak w przypadku chociażby kotłów na paliwo stałe.
Użytkowanie pompy ciepła jest niezwykle proste. Podobnie jak przy kotłach gazowych, należy ustawić odpowiednie parametry, a następnie już tylko monitorować pracę urządzenia. To jedna z ogromnych zalet pompy ciepła, która nie wymaga obsługi.
Wydajność pompy ciepła: współczynnik COP
Do opisania wydajności pompy ciepła niezbędny jest współczynnik COP, czyli Ceofficient of Performance. Ten definiowany jest zgodnie z normą PN-EN 14511 i określa stosunek ilości dostarczonego ciepła do ilości zużytej energii podczas wybranego punktu pracy. To jeden z najważniejszych parametrów opisujących efektywność pracy urządzenia. Im większy COP, tym uzyskanie tej samej ilości ciepła wymaga mniejszego nakładu w postaci energii elektrycznej, za którą płacimy.
Ile wynosi współczynnik COP dla pompy ciepła? Do obliczeń niezbędne są dwie zmienne. To ilość ciepła oddawanego przez pompę oraz ilość energii elektrycznej, którą pompa potrzebuje, by wygenerować ciepło o temperaturze 35 ° C. Efektywność pompy ciepła uzyskamy dzieląc pierwszą wartość przez drugą. Rentowne urządzenia osiągają efektywność na poziomie 5 oraz 6, natomiast te mniej efektywne zbliżają się do wyniku równemu jeden.
Dla przykładu załóżmy, że nasze zapotrzebowanie na ciepło w domu wynosi 9 kW. W przypadku, gdy 2 kW zostało zużyte do działania pompy, a ta oddała 7 kW energii z otoczenia, współczynnik COP wynosi w takim przypadku 4,5 kW (9 kW/2 kW). Warto jednak mieć na uwadze, że wydajność pompy ciepła zależy od wielu czynników.
To chociażby różnice pomiędzy temperaturą pomiędzy wodą zasilającą instalację grzewczą a temperaturą jej powrotu. Dodatkowo należy uwzględnić temperaturę dolnego źródła oraz górnego zasilania. Decydując się na to urządzenie warto pamiętać, że często producenci, podając na fakturze najwyższą wartość współczynnika COP, nie uwzględniają zmiennych potrzebnych do jej osiągnięcia.
Wydajność pompy ciepła: współczynnik SCOP
Wydajność pompy ciepła dokładniej od COP określa współczynnik SCOP. Ten obliczany jest w oparciu o normy PN-EN 14825 oraz PN-EN 12309-2.
Co to jest współczynnik SCOP? Ten to nic innego jak sezonowy współczynnik efektywności. Podobnie jak przy COP, im wyższy współczynnik SCOP pompy ciepła, tym większa jej efektywność.
Współczynnik SCOP bierze pod uwagę cały sezon grzewczy. Oblicza się go na podstawie stosunku energii cieplnej potrzebnej do ogrzania budynku podczas sezonu do energii elektrycznej zużytej przez urządzenie w tym czasie. Współczynnik SCOP pozwala uwzględnić różne warunki pracy. Stąd bardziej precyzyjna ocena wydajności pompy ciepła. SCOP pozwala również na dokładne oszacowanie kosztów jej eksploatacji.
Co wpływa na wydajność pompy ciepła?
Na wydajność pompy ciepła wpływ ma odpowiednio dobrana moc urządzenia do sprecyzowanych potrzeb grzewczych budynku. Można ją obliczyć na podstawie dokładnego bilansu cieplnego. Jak nie trudno się domyślić, wysokie zapotrzebowanie na ciepło i niewielka moc urządzenia sprawią, że wydajność pompy ciepła nie będzie na zadowalającym poziomie.
Nie bez znaczenia jest również jakość komponentów. Efektywność pompy ciepła determinowana jest pracą sprężarki, zaworu rozprężnego czy wymiennika płytowego. Im bardziej energochłonne są to podzespoły, tym niższa wydajność pompy ciepła. Ta zależy także od wspomnianego wcześniej podłączenia do CO. Wydajność pompy ciepła spada w przypadku pracy z grzejnikami, które potrzebują wyższej temperatury wody w obiegu centralnego ogrzewania, niż ogrzewanie podłogowe.
Wydajność pompy ciepła zależy również od przeznaczania. Przygotowanie tylko ciepłej wody użytkowej nie wymaga wysokiego COP jak w przypadku ogrzewania. To wymaga nagrzania wody do wyższej temperatury. Wydajność pompy ciepła zależy również od źródła, umiejscowienia i strefy klimatycznej. Parametry efektywności będą różnić się dla pompy gruntowej, wodnej i powietrznej, a wydajność będzie inna dla budynków na północy kraju, a inna dla tych na południu polski.
Jak zwiększyć wydajność pompy ciepła?
Najprościej wydajność pompy ciepła zwiększyć wychodząc naprzeciw wymaganiom, które gwarantują jej wysoką efektywność. To oznacza na przykład wymianę tradycyjnych kaloryferów na podłogowe ogrzewanie. Co jeszcze można zrobić? Wydajność pompy ciepła można zwiększyć poprzez:
- wymianę stolarki okiennej i drzwiowej, aby zminimalizować straty ciepła (im mniejsze, tym niższy poziom eksploatacji pompy ciepła);
- termoizolację budynku (warto uwzględnić współczynnik przenikania ciepła i sprawić, by to nie „uciekało” z domu);
- regulację pracy pompy ciepła (dostępne na rynku urządzenia obiecują zapewnić maksymalną produkcję energii cieplnej przy minimalnym zużyciu prądu).
Być może warto wydajność pompy ciepła poprawić instalując regulator systemowy. Ten sam analizuje warunki pogodowe, samodzielnie dostosowuje ogrzewanie do panujących warunków, a także pozwala na indywidualne ustawienia w oparciu o preferencje. Regulator na bieżąco monitoruje zużycie energii oraz odbiór ciepła z otoczenia.
Kiedy pompa ciepła jest najbardziej wydajna?
Nie jest tajemnicą, że pompa ciepła jest najbardziej wydajna w momencie, kiedy pomiędzy temperaturą na wejściu do pompy ciepła (z dolnego źródła), a temperaturą zasilania systemu grzewczego różnica jest jak najmniejsza. Dlatego urządzenie najbardziej efektywnie działa połączeniu z niskotemperaturowym systemem grzewczym do ok 35 ° C. Oczywiście przy założeniu, że dolne źródło ciepła charakteryzuje się wysoką średnioroczną temperaturą.
Jak oszczędzić na użytkowaniu pompy ciepła?
Jest kilka sposobów na to, aby oszczędzić na użytkowaniu pompy ciepła, niestety część z nich zakłada wkład finansowy. Oprócz wspomnianej wymiany tradycyjnych grzejników na podłogówkę warto pomyśleć o rekuperacji. Oszczędzić na użytkowaniu pompy ciepła pozwoli wentylacja mechaniczna z rekuperacją zamiast grawitacyjnej.
Liczy się również rozsądne i dobre sterowanie. W praktyce oznacza to, że należy unikać intensywnego grzania z maksymalną mocą. Jednocześnie, chcąc oszczędzić, nie można doprowadzać do dużego wychłodzenia budynku. W okresach przejściowych ogrzewanie nie musi działać bez przerwy. Jeśli nocą są przymrozki, a w ciągu dnia temperatura sięga nawet 15°C, pompa efektywnie działa w cieplejszych porach dnia i wtedy należy ją uruchamiać.
Należy także utrzymywać najniższą możliwą temperaturę wody w obiegu CO. Im niższa temperatura wody w obiegu, tym łatwiej pompie odebrać ciepło z otoczenia. Dzięki temu zużywa mniej prądu. To ważne w przypadku dużych mrozów. Warto jeszcze pamiętać, że zawsze taniej będzie, jeśli w takich sytuacjach pompa działa dłużej, ale z temperaturą wody nieprzekraczającą na przykład 35°C.
