Jakie temperatury zasilania zapewniają pompy ciepła? Co wpływa na ich efektywność?
Jeżeli decydujemy się na wymianę źródła ciepła, to coraz częściej rozważamy wybór pompy ciepła. Jednak czasem można zetknąć się z tezę, że montaż pompy w istniejącym budynku może być kłopotliwy. Głównie wymieniana jest kwestia wysokich temperatur zasilania systemu grzewczego. Mają one być powodem, który dyskwalifikuje te urządzenia jako nowe źródła ciepła w modernizowanych domach. Czy jednak na pewno tak jest?
Redakcja Termomodernizacja
Podziel się
Nieraz słyszymy, że pompa ciepła w istniejących budynkach nie będzie inwestycją uzasadnioną ekonomicznie. Powód jest prosty, a mianowicie pompa ma inną charakterystykę niż demontowany kocioł stałopalny. Kocioł zapewnia bardzo wysokie temperatury, ale jak to jest z pompą? Wyjaśniamy.
Temperatury zasilania a pompy ciepła
Temperatury, które może uzyskać pompa ciepła silnie zależą od aspektów technicznych urządzenia. Głównie chodzi o rodzaj czynnika roboczego i charakterystyki sprężarki. Standardowe pompy ciepła bez problemu osiągają temperatury z zakresu 55-60°C. Niemniej są na rynku urządzenia osiągające 65-70°C, a niektóre nawet 75°C. Dotyczy to m.in. pomp ciepła, których czynnikiem roboczym jest propan. Tak więc pompy ciepła, które mamy na rynku są w stanie zapewnić wymagane temperatury zasilania dla systemów grzewczych w budynkach jednorodzinnych.
Instytut Fraunhofera ISE przeprowadził wieloletni projekt monitoringowy pomp ciepła w istniejących budynkach jednorodzinnych w Niemczech. Jednym z wyników badań była stosunkowo wysoka średnia efektywność urządzeń w badanych systemach grzewczych. Osiągnięto to pomimo wyższych temperatur niż dedykowane.
W badaniu co prawda zidentyfikowano instalacje, w których występowały wysokie temperatury zasilania. Były to jednak sporadyczne przypadki, powiązane z najzimniejszymi dniami w roku. Marek Miara z Instytutu Fraunhofera ISE wskazuje, że liczba tych dni była jednak tak niewielka, że efektywność pomp ciepła w tych momentach miała niewielkie znaczenie na średnią efektywność roczną. Co ciekawe, nawet w przypadku budynków bez termomodernizacji, wyposażonych w konwencjonalne grzejniki, wymagana temperatura zasilania wynosiła ok. 55°C. Równocześnie taka temperatura była odpowiednia dla zapewnienia komfortu cieplnego.
Jak temperatura zasilania wpływa na efektywność pompy ciepła?
Wyniki badań Instytutu Fraunhofera ISE można zobrazować przy pomocy powyższej grafiki. Niższym temperaturom zewnętrznym odpowiadają wyższe temperatury zasilania systemu grzewczego. Wynika to ze zwiększającego się zapotrzebowania na moc grzewczą. Straty ciepła są bowiem większe, jeśli występuje większa różnica temperatur pomiędzy wnętrzem domu, a przestrzenią za oknem.
Natomiast im niższa temperatura zewnętrzna, tym niższa efektywność pompy ciepła. Według Instytutu Fraunhofera kluczowym parametrem dla średniej rocznej efektywności pompy ciepła jest wysokość temperatur zewnętrznych, przy których dostarczane jest ciepło na cele grzewcze. Oznaczono je na wykresie powierzchnią w kolorze niebieskim. Na powyższym wykresie ciepło to zaznaczono niebieską powierzchnią. Zależnie od czynników: stanu energetycznego budynku oraz strefy klimatycznej, między 75% a 90% energii cieplnej zapewnia pompa ciepła w czasie występowania umiarkowanie niskich temperatur zewnętrznych. Dzięki temu mamy do czynienia ze stosunkowo niskimi temperaturami zasilania systemu grzewczego. Nadrzędną konsekwencją jest dobra efektywność pomp ciepła w tych okresach.
Podsumowanie
Tak więc urządzenia grzewcze, którymi są pompy ciepła w zdecydowanej większości przypadków są w stanie zapewnić wymagane temperatury zasilania także przy niskich temperaturach zewnętrznych. Kluczowe znaczenie dla średniej efektywności instalacji z pompą ciepła ma jednak średnia wymagana temperatura zasilania, a nie najwyższa. Wynika z tego, że pompy ciepła mogą zarówno skutecznie dostarczać ciepło w istniejących budynkach, jak i pracować z przyzwoitą efektywnością.
Źródło: PORT PC, GLOBENERGIA.
