Jak dobrać moc pompy ciepła

Celem właściwego doboru mocy pompy ciepła jest osiągnięcie jak najmniejszych kosztów eksploatacyjnych przy jak najmniejszych kosztach inwestycyjnych. Aby to uzyskać należy odpowiednio dobrać moc pompy ciepła.

Jak duża ma być moc pompy ciepła? Jak obliczyć moc pompy ciepła? Dlaczego dokładne wyliczenie jest niezbędne?

1. Zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku
2. Dlaczego wielkość pompy ciepła ma znaczenie
3. Jak poprawnie dobrać pompę ciepła
4. Strefy klimatyczne w Polsce
5. Jakie jest zapotrzebowanie budynków na ciepło?
6. Podsumowanie

Zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku

W Polsce coraz częściej montuje się pompy ciepła w nowych domach jednorodzinnych. Jednocześnie, pompy ciepła są wykorzystywane do ogrzewania modernizowanych domów. W zależności od zapotrzebowania budynku na ciepło, moc pompy ciepła jest dobierana do konkretnego budynku.

Moc pompy ciepła jest określana przez producenta w oparciu o temperaturę źródła ciepła i temperaturę zasilania budynku. Dostosowane do budynku określenie mocy pompy ciepła jest szczególnie ważne, ponieważ zbyt mała lub zbyt duża moc prowadzi do zwiększonego zużycia energii.

Pierwszym krokiem w doborze jest wyznaczenie zapotrzebowania na moc cieplną budynku. W nowo powstającym budynku, projektant wykona charakterystykę energetyczną na podstawie projektu oraz zastosowanych materiałów budowlanych.

W przypadku istniejącego budynku można zamówić wykonanie audytu energetycznego budynku, z którego wyniknie zapotrzebowanie na energię. Można również próbować szacować zapotrzebowanie na energię za pomocą dostępnych w internecie kalkulatorów, jest to jednak obarczone błędem.

Dokładniejsze pomiary budynku umożliwiają lepszy dobór pompy

Dobór mocy pompy ciepła jest dokonywany w oparciu o powierzchnię budynku, wysokość pomieszczeń, rodzaj izolacji, rodzaj okien, drzwi, strefę klimatyczną i kilka innych czynników. Fachowe poradniki doboru pomp ciepła zawierają setki stron procedur pomiarowych. To nie jest prosta sprawa.

Instalator, który poświęca czas na ocenę budynku, robi notatki i pomiary to dobry znak. Dobrze, jeżeli pomierzy pokoje, sprawdzi przyłącza elektryczne, istniejący system ogrzewania i określi jak pompa ciepła mogłaby być przyłączona, oraz zaproponuje miejsce na montaż jednostki zewnętrznej. Instalator, który spędzi w domu jedynie kilkanaście minut i nie zrobi pomiarów, może mieć problemy z prawidłowym doborem pompy ciepła.

Niewielkie różnice w szacunkach mogą mieć istotny wpływ na wielkość rekomendowanej pompy. Dobór kolejnej większej w typoszeregu mocy pompy – tak na wszelki wypadek – oznacza dodatkowy niepotrzebny wydatek co najmniej kilku tysięcy złotych.

W praktyce, instalatorzy rzadko sprawdzają wszystko, co miałoby wpływ na wydajność pompy ciepła – i niekoniecznie oznacza to, iż są niestaranni. Wykonanie wszystkich zalecanych pomiarów jest czasochłonnym procesem. Wielu instalatorów pomp ciepła wcześniej montowało kotły gazowe, które często były przewymiarowane – na wszelki wypadek. Jednak konsekwencje przewymiarowania kotła gazowego są znacznie mniejsze niż nieprawidłowy dobór mocy pompy ciepła.

Większy nie oznacza lepszy

Celem jest dobór mocy pompy ciepła dopasowany do maksymalnych strat ciepła w domu. Większa moc pompy ciepła nie oznacza lepszego ogrzewania. Oznacza jedynie wyższe koszty, oraz, jeżeli pompa jest znacząco przewymiarowana, więcej problemów z wydajnością, komfortem oraz niezawodnością i trwałością pompy.

Niestety, powszechną praktyką jest przewymiarowywanie pomp ciepła. Jedną z przyczyn jest brak wykonania pomiarów. Instalatorzy niechętnie robią obliczenia. Co więcej, istnieją zachęty do tego, aby przewymiarowywać pompę ciepła, wliczając w to skłonność klientów do posiadania instalacji o większej mocy, na wszelki wypadek.

Podsumowując. Pozyskaj kilka ofert na montaż pompy ciepła. Jeśli kilka z nich zaoferuje pompę o tej samej mocy, może to oznaczać, iż została dobrana prawidłowo. Jeżeli jednak, różni instalatorzy oferują pompy ciepła o różnej mocy, można wziąć pod uwagę wybór pompy o mniejszej mocy.

Po czym jeszcze rozpoznać dobrego instalatora

Kilka kwestii, które umożliwią rozpoznanie instalatora, któremu zależy na dobrej obsłudze klienta:

• zaproponuje kilka ofert z różnymi systemami; rzadko się zdarza jedna idealna pompa dla konkretnego domu, dobrze jest więc mieć z czego wybrać,
• będzie próbować wyperswadować montaż większej pompy, jeśli będziesz taką rozważał; przewymiarowanie mocy pompy ciepła nie przynosi żadnych korzyści dla użytkownika, jednak instalatorzy zarabiają nieco więcej montując większe jednostki; jeśli więc instalator odradza montaż większej pompy, to jest to dobry znak.

Jeśli nadal będziesz miał wątpliwości dotyczące strat ciepła w Twoim domu, zawsze możesz zatrudnić niezależnego konsultanta, który wykona audyt budynku. Zapłacisz co prawda za dodatkową usługę, ale audytor poświęci czas na wykonanie pomiarów.

Dlaczego wielkość pompy ciepła ma znaczenie

Wielkość czy też moc pompy ciepła jest określana w kilowatach (kW). Jeden kilowat to tysiąc watów.

Celem prawidłowego doboru pompy ciepła jest dopasowanie mocy pompy ciepła do najgorszych warunków zimowych.

Celem prawidłowego doboru pompy ciepła jest dopasowanie mocy pompy ciepła do najgorszych warunków zimowych. Zapotrzebowanie na ciepło to ogólnie mówiąc ilość ciepła, jaką Twój dom traci przez ściany, okna, nieszczelności czy w inny sposób podczas najzimniejszej pogody jaka występuje w Twojej okolicy.

Jeśli dobrze to zrobisz, Twoja pompa ciepła będzie miała wystarczająco dużo mocy, aby utrzymać komfortową temperaturę podczas najgorszej pogody oraz będzie na tyle elastyczna, aby pracować bez problemów w łagodniejszych warunkach. Oprócz tego, będzie miała bardzo wysoką wydajność i może nawet wymagać mniej konserwacji niż pompa ciepła z nietrafioną mocą.

Co jeśli moc pompy ciepła jest nieprawidłowa?

Co się stanie jeśli dobór nie będzie prawidłowy? Gdy pompa ciepła jest zbyt mała dla Twojego domu, nie ogrzeje pomieszczeń do wymaganej temperatury w czasie największych mrozów. W domu będzie wówczas chłodniej.

Znacznie bardziej prawdopodobne, że otrzymasz ofertę na pompę ciepła, która jest zbyt duża. W takiej sytuacji możliwe, że przepłacasz tysiące zlotych na zakup.

A gdy pompa jest znacząco przewymiarowana, może pojawić się problem częstego taktowania, który występuje, gdy pompa ogrzewa budynek zbyt szybko i następnie wyłącza się, po czym ponownie się włącza częściej niż powinna. To nie jest korzystne dla komfortu, ani dla rachunków za prąd, ani dla trwałości pompy – żywotność pompy ciepła jest określona m. in. liczbą startów. Pompa ciepła będzie miała większą trwałość, gdy nie będzie zbyt często się wyłączać, częste załączenia prowadzi do szybszego zużycia. Czym dłużej pracuje pompa ciepła, tym więcej ma czasu na rozprowadzenie ciepła w całym budynku. Jeśli jednak cały czas się włącza i wyłącza, w domu powstaną gorące i zimne miejsca zamiast równomiernej temperatury.

Moce pomp ciepła występują najczęściej w gradacji co 1 kW, więc nie zawsze uda się trafić w punkt. Co do zasady, nie jest niczym złym, gdy pompa ciepła jest nieznacznie większa lub mniejsza niż wynikałoby to z doboru do zapotrzebowania budynku na ciepło.

Gdy jednak pompa ciepła jest przewymiarowana o 20% czy 40%, będzie pracować nieefektywnie, i możesz zapłacić tysiące złotych więcej za zakup i montaż.

Jak poprawnie dobrać pompę ciepła

Oto niektóre z elementów, które należy uwzględnić przy doborze pompy ciepła:

• wielkość budynku, powierzchnia, która jest ogrzewana (powierzchnia ogrzewana to nie powierzchnia użytkowa) oraz wysokość pomieszczeń,
• układ pięter – ciepłe powietrze unosi się do góry, więc budynki wielopiętrowe mogą mieć mniejsze zapotrzebowanie na ciepło od budynków parterowych o tej samej powierzchni ogrzewanej,
• okna – czym więcej okien i czym większa ich powierzchnia tym większe zapotrzebowanie na ciepło, ponieważ ucieka ono szybciej przez okna niż przez ściany; trójszybowe okna mają mniejsze straty niż dwuszybowe,

• izolacja – więcej izolacji lub izolacja lepszej jakości generalnie oznacza lepsze właściwości utrzymania ciepła, dzięki temu mniej ciepła tracone jest przez ściany czy dach, czasami dużo mniej; starsze domy bardzo szybko tracą ciepło z powodu słabej izolacji, natomiast nowoczesne, pasywne domy są tak szczelne, że wymagają bardzo niewiele ogrzewania,
• nieszczelności – ciepło uciekające przez szczeliny czy niepoprawnie uszczelnione narożniki,
• strefa klimatyczna – strefy klimatyczne różnią się minimalną temperaturą otoczenia zimą; ten parametr ma istotne znaczenie, gdyż dom wykonany wg tego samego projektu i z tych samych materiałów w Gdańsku i w Suwałkach będzie potrzebował pomp ciepła o różnych mocach,
• ulubiona temperatura w pomieszczeniach – każdy stopień celsjusza zimą więcej lub mniej będzie miał wpływ na wielkość pompy ciepła,
• wykorzystanie powierzchni – liczba mieszkańców domu oraz ilość urządzeń będą miały wpływ na zapotrzebowanie na ciepło; czym więcej osób oraz więcej urządzeń wytwarzających ciepło, tym mniej ogrzewania będzie potrzebował budynek.

Niewielkie zmiany współczynnika izolacji, czy typu okien mogą mieć wpływ rzędu setek watów zapotrzebowania budynku na ciepło. Jeśli zastosujesz niepoprawne dane, dobór pompy może być nietrafiony. To pokazuje dlaczego droga na skróty może być stratą czasu.

Instalatorzy na ogół nie stosują wszystkich procedur obliczeniowych. Na przykład, nie mogą dokładnie zmierzyć grubości izolacji jeśli jest ukryta w murach.

To jednak niekoniecznie oznacza, że idą na łatwiznę. Doświadczenie zdobyte na przestrzeni lat ma znaczenie, i doświadczony instalator może całkiem dobrze wiedzieć, jakie parametry osiągają budynki w jego okolicy.

Strefy klimatyczne w Polsce

Dla Polski określono pięć stref klimatycznych, dla których temperatury zewnętrzne zawierają się pomiędzy od -16⁰C dla rejonów nadmorskich do -24⁰C dla Podhala.

Zapotrzebowanie na ciepło do ogrzewania ustala się zgodnie z normami, w odniesieniu do określonej temperatury wewnętrznej oraz zewnętrznej. Temperatura wewnętrzna dla pomieszczeń mieszkalnych wynosi 20⁰C. Natomiast temperatura zewnętrzna zależy od tego, w której strefie klimatycznej znajduje się budynek.

Temperatura zewnętrzna dla danej strefy klimatycznej to minimalna temperatura otoczenia w danej lokalizacji wyliczona na podstawie średniej z ostatnich 30 lat.

Jakie jest zapotrzebowanie budynków na ciepło?

Poniższa tabela zawiera orientacyjne wskaźniki zapotrzebowania na moc grzewczą budynku w zależności od jego stanu. Wartości są orientacyjne, im nowszy budynek, tym dokładniejsze. Budynki z lat 70. i 80. mogą osiągać wartości współczynnika na poziomie 100 W/m² lub więcej. Natomiast jeszcze starsze budynki mogą mieć zapotrzebowanie na ciepło dochodzące nawet do 200 W/m².

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

Przykładowe obliczenia:

• 120-metrowy budynek ze słabą izolacją z lat 70.: 110 W/m² x 120 m² = 13,2 kW
• 100-metrowy dom budowany obecnie: 40 W/m² x 100 m² = 4 kW.

Podsumowanie

• Proste metody wyliczeń mówiące o liczbie kW na metr kwadratowy mieszkania są na ogół niewiele warte,
• Instalatorzy mogą się czasami pomylić, więc pozyskaj kilka ofert,
• Większy nie oznacza lepszy – przewymiarowana pompa ciepła nie ma korzyści a jest jedynie wyrzuceniem pieniędzy.