Pompa ciepła powietrze-woda | Niezbędnik konsumenta

Podjęcie decyzji o przejściu na pompę ciepła jest pierwszym krokiem ku oszczędnościom i stworzeniu niskoemisyjnego gospodarstwa domowego. To wciąż jednak dopiero początek drogi, podczas której każdego konsumenta czeka jeszcze kwestia związana z wyborem konkretnego typu wspomnianego urządzenia grzewczego. Czy pompa ciepła powietrze-woda to opcja warta uwagi?

Pompa ciepła powietrze-woda to coraz popularniejsze rozwiązanie w dziedzinie efektywnych systemów grzewczych. Przy wzrastającej świadomości ekologicznej społeczeństwa i dążeniu do redukcji emisji CO2, konsumenci coraz częściej zwracają się ku nowoczesnym technologiom, które nie tylko przynoszą oszczędności, ale również są przyjazne dla środowiska. W tym kontekście pompy ciepła powietrze-woda wyróżniają się swoją wszechstronnością i wysoką efektywnością, która wiąże się z licznymi korzyściami zarówno dla ich właścicieli, jak i dla Planety.

Spis treści:

1. Jak działa pompa ciepła powietrze-woda?
2. Pompa ciepła powietrze-woda i jej rodzaje
    2.1 W jakim układzie może pracować pompa ciepła powietrze-woda?
3. Pompa ciepła powietrze-woda | Dlaczego warto?
4. Pompa ciepła powietrze-woda | Średnie koszty ogrzewania
    4.1 Współczynnik COP
    4.2 Temperatura zewnętrzna
    4.3 Izolacja budynku
    4.4 Ile kosztuje ogrzewanie pompą ciepła typu powietrze-woda?
5. Ile kosztuje pompa ciepła powietrze-woda z montażem?
6. Jaka pompa ciepła powietrze-woda do c.w.u.?
7. Jaka instalacja grzewcza do pompy ciepła powietrze-woda?
8. Pompa ciepła powietrze-woda | Jak wybrać?
  8.1 Pompa jako samodzielne źródło ciepła
9. Pompa ciepła powietrze-woda | Podsumowanie

Jak działa pompa ciepła powietrze-woda?

Zastanawiasz się, jak działa pompa ciepła powietrze-woda? Na samym początku warto podkreślić, że urządzenie to nie wytwarza samodzielnie energii cieplnej, lecz zajmuje się jej przekazywaniem. W przeciwieństwie do sposobu działania wielu innych systemów grzewczych, w procesie tym nie zachodzi reakcja spalania, co eliminuje typowe skutki uboczne związane z ogrzewaniem poprzez paliwa kopalne, w tym powstawanie sadzy czy emisję dwutlenku węgla.

Podstawowym źródłem energii dla opisywanej w tym artykule pompy ciepła powietrze-woda jest oczywiście powietrze. Dzięki jednostce zewnętrznej - w tym przypadku pod postacią wentylatora - dostaje się ono do parownika, gdzie ogrzewa czynnik chłodniczy. Wspomniany czynnik następnie ląduje w skraplaczu, który zmienia jego stan skupienia, a woda płynąca w instalacji pobiera od niego ciepło i przekazuje dalej, do źródła centralnego ogrzewania. Stamtąd energia zostaje już wykorzystana do ogrzania pomieszczeń (c.o) bądź wody użytkowej (c.w.u.)

Jednym z głównych atutów pomp ciepła powietrze-woda jest brak konieczności posiadania oddzielnej kotłowni lub miejsca do przechowywania opału. Te w pełni zautomatyzowane urządzenia po odpowiedniej konfiguracji pracują samodzielnie, nie wymagając stałej uwagi swojego właściciela. Dzięki temu rozwiązaniu można znacząco zwiększyć komfort swojego życia i zaoszczędzić zarówno czas, jak i energię.

Pompa ciepła powietrze-woda i jej rodzaje

Pompa ciepła powietrze-woda na rynku występuje aktualnie w kilku odmianach, które różnią się od siebie pod względem:

• typu i budowy - w sklepach znajdziemy modele z parownikiem i skraplaczem w jednej obudowie (tzw. monoblok) lub w dwóch oddzielnych (tzw. split);
• trybu pracy sprężarki - do nabycia możliwe są pompy inwertorowe, czyli o modulowanej mocy grzewczej, a także modele typu on/off.

W jakim układzie może pracować pompa ciepła powietrze-woda?

Omawiane urządzenia doskonale współpracują z systemem:

• monowalentnym, w którym pompa powietrze-woda stanowi jedyne źródło ciepła, w związku z czym jest zmuszona pokryć pełne zapotrzebowanie grzewcze budynku niezależnie od panujących warunków pogodowych;
• biwalentnym monoenergetycznym, w którym wspomniane urządzenie jest w stanie pokryć pełne zapotrzebowanie na energię cieplną do momentu, aż temperatura zewnętrzna osiągnie określoną wartość - punkt biwalentny. W przypadku poważnego chłodu lub mrozów, praca pompy ciepła powietrze-woda w układzie biwalentnym monoenergetycznym wspomagana jest wówczas przez wbudowaną grzałkę elektryczną;
• biwalentnym równoległym, w którym po osiągnięciu punktu biwalentnego urządzenie jest wspomagane przez inne źródło ciepła, na przykład kocioł gazowy;
• biwalentnym alternatywnym, w którym w przypadku temperatury zewnętrznej o wartości poniżej punktu biwalentnego pompa ciepła powietrze-woda się wyłącza, a drugie źródło ciepła zaczyna samodzielnie pokrywać zapotrzebowanie energetyczne budynku.

Pompa ciepła powietrze-woda | Dlaczego warto?

Bez względu na rodzaj wybranego urządzenia, pompa ciepła powietrze-woda oferuje szereg korzyści z jej posiadania, które przekładają się m.in. na wygodę użytkowania, oszczędności finansowe i ochronę środowiska.

Oto główne zalety wynikające z zastosowania wspomnianych systemów grzewczych:

• Efektywność energetyczna: pompy ciepła powietrze-woda są wyjątkowo efektywne pod względem zużycia energii. Ponieważ pobierają one ciepło z powietrza zamiast wytwarzać je samodzielnie, koszty związane z ich eksploatacją są bardzo niskie, a w niektórych przypadkach nie przekraczają progu kilkudziesięciu złotych rocznie.
• Odpowiedź na różne warunki pogodowe: omawiane urządzenia mogą dostarczać ciepło nawet podczas mrozów. Dzięki różnym rodzajom układów i możliwościom współpracy z innymi źrodłami ciepła (m.in grzałki elektryczne, kotły gazowe), są w stanie utrzymać komfortowe warunki termiczne w budynku niezależnie od temperatury zewnętrznej.
• Łatwa instalacja: montaż pomp ciepła powietrze-woda jest stosunkowo prosty i nie wymaga budowy specjalnych instalacji czy zaawansowanej infrastruktury. Co więcej, w odróżnieniu od tradycyjnych systemów grzewczych, nie istnieje tutaj potrzeba budowy kotłowni ani magazynowania opału. To sprawia, że mechanizmy te są atrakcyjną opcją zarówno dla nowych budynków, jak i tych będących w trakcie modernizacji.
• Ekologiczna praca: każda pompa ciepła powietrze-woda jest przyjazna dla środowiska. Ponieważ korzysta ona z odnawialnego źródła energii do ogrzewania budynków (powietrza), nie emituje spalin ani żadnych innych szkodliwych substancji do atmosfery.
• Komfort użytkowania: systemy oparte na opisywanych urządzeniach nie generują uciążliwego hałasu, dzięki czemu praktycznie można zapomnieć o ich obecności. Pompy ciepła powietrze-woda wyposażone są także w systemy inteligentnego sterowania, które automatycznie dostosowują parametry pracy do potrzeb domowników i warunków panujących na zewnątrz.

Wszystkie te korzyści sprawiają, że pompy ciepła powietrze-woda są coraz popularniejszym wyborem wśród konsumentów poszukujących efektywnych, ekonomicznych i ekologicznych rozwiązań grzewczych.

Pompa ciepła powietrze-woda | Średnie koszty ogrzewania

W ostatnim czasie ceny energii, w tym gazu, drastycznie poszły w górę. Z tego też powodu wiele osób prywatnych zaczęło szukać alternatywnego sposobu na ogrzewanie budynku, który pomimo swojej wysokiej efektywności nie zrujnuje ich domowego budżetu. Wówczas obiektem zainteresowań stała się omawiana pompa ciepła powietrze-woda. Jakie są koszty jej eksploatacji i od czego zależą?

Współczynnik COP

Przy wyliczaniu kosztów związanych z ogrzewaniem pompą ciepła powietrze-woda należy mieć na uwadze kilka istotnych czynników. Przede wszystkim ważne jest uświadomienie sobie, że urządzenia te wymagają zasilenia prądem, by móc pracować. O tym, ile energii cieplnej jest generowane przez pompę w stosunku do zużytej przez nią energii elektrycznej, powie nam współczynnik COP (Coefficient Of Performance). Im wyższy współczynnik COP posiada urządzenie, tym więcej ciepła uzyskamy mniejszym kosztem.

W celu zobrazowania tej kwestii posłużymy się przykładem: jeżeli dana pompa potrzebuje 1kWh prądu do wytworzenia 3 kWh energii cieplnej, to jej współczynnik COP wynosi 3.

Temperatura zewnętrzna

Warto wiedzieć, że współczynnik COP jest zmienny i uzależniony od temperatury źródła dolnego, a więc powietrza.

Wiele osób nie zdaje sobie sprawy, jak dużo energii cieplnej znajduje się w powietrzu. Część z nich jest wręcz przekonana, że pompy ciepła wyłączają się, gdy tylko temperatura na zewnątrz spadnie poniżej -5 stopni Celsjusza. Prawda jest jednak taka, że urządzenia te wraz ze spadkiem temperatury mogą stopniowo obniżać swój współczynnik COP, jednak nie oznacza to, że przestają one całkowicie pracować. Co więcej, niektóre modele są w stanie utrzymać pełną sprawność nawet podczas mrozów rzędu -20 stopni Celsjusza.

Izolacja budynku

Podczas wyliczania kosztów związanych z eksploatacją pompy ciepła powietrze-woda należy uwzględnić również ocieplenie budynku. Skuteczna izolacja termiczna zapobiega utracie ciepła, co umożliwia urządzeniu efektywne ogrzewanie przy minimalnym zużyciu energii.

W przypadku nowo wybudowanych domów, instalację pompy ciepła powietrze-woda wraz ze stosownym ociepleniem budynku można zaplanować już na samym początku. Dzięki spełnieniu aktualnie obowiązujących norm i przepisów w zakresie izolacji oraz efektywności energetycznej, nowoczesne konstrukcje korzystają z maksymalnego potencjału omawianego w artykule urządzenia grzewczego.

W przypadku starszych domów, które są poddawane remontowi, istnieje konieczność położenia szczególnego nacisku na kwestie związane z jego ociepleniem. Słaba termoizolacja najczęściej prowadzi do strat ciepła i wymaga większego zapotrzebowania na energię. W związku z tym, przed montażem pompy ciepła powietrze-woda w takim budynku należy wykonać audyt energetyczny, który oceni jego stan i zidentyfkuje obszary wymagające poprawy.

Ile kosztuje ogrzewanie pompą ciepła typu powietrze-woda?

W celu dokładnego zilustrowania kosztów związanych z ogrzewaniem budynku pompą ciepła typu powietrze-woda, posłużymy się przykładem domu jednorodzinnego o powierzchni 150 metrów kwadratowych, w którym roczne zapotrzebowanie na energię wynosi 30 kWh/m2. Koszt pracy omawianego źródła ciepła, które poza zasilaniem instalacji grzewczej zajmie się także ogrzewaniem wody użytkowej, wyniesie wówczas około 1200-2000 złotych na 12 miesięcy. Dla porównania, w tym samym czasie instalacja gazowa zużyje blisko 4500 złotych. Tutaj warto też wspomnieć, że ceny paliw kopalnych dynamicznie się zmieniają, natomiast powietrze i zawarta w nim energia dostępna jest dla każdego za darmo.

Ile kosztuje pompa ciepła powietrze-woda z montażem?

Koszt montażu pompy ciepła powietrze-woda jest odczuwalnie niższy, niż w przypadku jej gruntowego odpowiednika. Dysproporcja ta spowodowana jest przede wszystkim faktem, że w przypadku modelu powietrznego nie istnieje potrzeba wykonywania skomplikowanych prac ziemnych. Warto jednak mieć na uwadze, że ostateczna cena inwestycji uzależniona jest od wielu czynników, w tym od:

• marki, rodzaju oraz mocy wybranej pompy ciepła,
• konieczności wykonania dodatkowych prac adaptacyjnych w budynku,
• potrzeby podłączenia starego zasobnika ciepłej wody użytkowej do nowego urządzenia grzewczego,
• wymagań dotyczących pojedynczych elementów elektrycznych oraz hydraulicznych potrzebnych do instalacji,
• podjęcia decyzji o integracji pompy ciepła powietrze-woda z systemem fotowoltaicznym.

Warto wspomnieć, że niektóre firmy oferują darmową usługę montażu pompy ciepła powietrze-woda pod warunkiem, że urządzenie zostanie zakupione za ich pośrednictwem.

Biorąc pod uwagę obecne stawki można przyjąć, że średni koszt zakupu i montażu pompy ciepła typu powietrze-woda dla budynku o powierzchni 150 metrów kwadratowych wyniesie od 25 do 43 tysięcy złotych. Ostateczna kwota uzależniona jest jednak od wymienionych wcześniej czynników i preferencji inwestora. W celu obniżenia kosztów przedsięwzięcia warto skorzystać z funkcjonujących programów rządowych, które oferują dotacje na zakup i montaż pomp ciepła w gospodarstwach domowych. Na ten moment największą popularnością cieszy się projekt “Moje Ciepło” oraz piąta odsłona “Mojego Prądu”.

Jaka pompa ciepła powietrze-woda do c.w.u.?

Jeżeli istnieje możliwość wykorzystania istniejącego podgrzewacza wody w budynku, który jest w dobrym stanie technicznym, ma odpowiednią pojemność (zaleca się od 200 do 500 litrów) i współpracuje na przykład z kotłem grzewczym, rozwiązaniem wartym uwagi jest zastosowanie modułowej pompy ciepła typu powietrze-woda.

Zadaniem modułowej pompy ciepła jest współpraca z osobnym urządzeniem grzewczym. W takim układzie główne źródło ciepła (np. kocioł grzewczy) odpowiada za podnoszenie temperatury pomieszczeń, natomiast pompa modułowa - temperatury wody użytkowej. Urządzenia te należy przyłączyć do istniejącej instalacji z podgrzewaczem. W okresie, kiedy główne źródło ciepła nie jest eksploatowane, to właśnie opisywana pompa zajmuje się produkcją ciepłej wody. Jej zakup to koszt nieprzekraczający rzędu 8000 złotych.

Jaka instalacja grzewcza do pompy ciepła powietrze-woda?

Systemy oparte na pompach ciepła, w tym także na modelach powietrzno-wodnych, najlepiej współpracują z instalacjami niskotemperaturowymi. Oznacza to, że urządzenia te największe korzyści przyniosą w połączeniu z ogrzewaniem płaszczyznowym, a więc ściennym, sufitowym oraz podłogowym.

Wspomniane wcześniej rodzaje instalacji zasilane są zazwyczaj czynnikiem grzewczym (np. wodą) o temperaturze rzędu 30-40 stopni Celsjusza. Dla porównania, tradycyjne odbiorniki w postaci grzejników potrzebują od 50 stopni w górę, aby ogrzać całe pomieszczenie. Choć na rynku znajdziemy kaloryfery przystosowane do współpracy z pompą ciepła, to ich ceny często przebijają wartość kompletnej instalacji płaszczyznowej.

Pompa ciepła powietrze-woda | Jak wybrać?

Zastanawiasz się, jak wybrać właściwy model pompy ciepła typu powietrze-woda? W pierwszej kolejności warto obliczyć energię cieplną potrzebną do pokrycia wszystkich strat generowanych przez budynek - tzw. projektowe obciążenie cieplne. Wartość ta określa moc, jaką trzeba dostarczyć konstrukcji, aby skutecznie móc ją ogrzewać.

Moc pomp ciepła powietrze-woda zazwyczaj jest podawana zgodnie z parametrami A2/W35 lub A7/W35. Pierwsze oznaczenie odnosi się do temperatury +2 stopni Celsjusza - mówiąc wprost, przypisywana danemu urządzeniu moc będzie pokrywać z rzeczywistością jedynie w temperaturze równej lub wyższej niż dwa stopnie. Drugi parametr z kolei określa moc pompy ciepła powietrze-woda przy temperaturze powietrza zewnętrznego równej lub wyższej niż +7 stopni Celsjusza.

Tutaj warto mieć na uwadze, że moc pompy ciepła powietrze-woda ulega dość dużym wahaniom na przestrzeni całego roku. Dzieje się tak, ponieważ temperatura powietrza - w odróżnieniu od temperatury gruntu - nigdy nie jest stała. Tak więc gdy na zewnątrz zacznie panować mróz, w zależności od wybranego modelu pompy ciepła, urządzenie to może wykazywać się nieco mniejszą efektywnością niż podczas dodatnich temperatur. Problem ten oczywiście da się rozwiązać, na przykład poprzez zastosowanie grzałki elektrycznej lub technologii wtrysku gorącej pary.

Pompa jako samodzielne źródło ciepła

Przed podjęciem decyzji o zakupie pompy ciepła powietrze-woda każdy inwestor powinien sobie uświadomić, że zazwyczaj nie opłaca się jej stosować w układzie monowalentnym.

W naszej strefie klimatycznej oznaczałoby to konieczność zakupu urządzenia o bardzo dużej mocy, co wiąże się z ogromnymi kosztami. Co więcej, pełen potencjał urządzenia rzadko kiedy miałby okazję być wykorzystywany. Nawet w przypadku zastosowania technologii inwerterowej, oznaczałoby to nieekonomiczną pracę pompy ciepła i zwiększone koszty jej eksploatacji. Warto też sobie uświadomić, że jeżeli już zdecydujemy się na zakup pompy ciepła powietrze-woda w trybie monowalentnym, cena inwestycji wzrośnie nie tylko z powodu konieczności wyboru modelu o większej mocy, ale również pozostałych, droższych komponentów (większy zbiornik c.w.u., zbiornik buforowy). Ostatecznie może się również okazać, że większe urządzenie jest głośniejsze i brakuje na nie miejsca w naszym domu.

Pompa ciepła powietrze-woda | Podsumowanie

Podsumowując, pompa ciepła powietrze-woda to inwestycja z pewnością warta uwagi. Choć początkowe koszty związane z zakupem i instalacją nie należą do niskich, to w perspektywie długoterminowej cały system jest wyjątkowo opłacalny.

Osoby, które decydują się wymienić tradycyjny kocioł grzewczy na pompę ciepła powietrze-woda, bardzo szybko odczuwają korzyści z tym związane. Poza aspektem finansowym, urządzenia te przodują w rankingu popularności także ze względu na komfort użytkowania - system ten bowiem umożliwia pełną automatyzację procesu ogrzewania w gospodarstwie domowym.

Aby opisywane urządzenie spełniło swoją rolę, musi jednak zostać odpowiednio dopasowane do potrzeb budynku. Ze względu na nasze położenie geograficzne, odradza się jednak wybór pomp ciepła powietrze-woda do pracy w układzie monowalentnym. Dużo lepszym rozwiązaniem jest zakup modelu, który w chwilach spadku mocy może zostać wsparty grzałką elektryczną.

Zastanawiasz się, jaka pompa ciepła powietrze-woda sprawdzi się u Ciebie najlepiej? Chcesz przejść na technologie OZE ale nie wiesz, od czego zacząć? W takiej sytuacji postaw na współpracę z firmą, która ma doświadczenie w branży Odnawialnych Źródeł Energii. Korzystając z usług fachowca zyskasz pewność, że pompa ciepła zostanie odpowiednio dobrana do budynku i zainstalowana w zgodzie z najwyższymi standardami. Pamiętaj, że odpowiedni montaż wpływa na żywotność i bezawaryjność całego systemu.