Układy hybrydowe charakteryzują się tym, że jako źródło ciepła wykorzystują inny nośnik energii. Najłatwiej poznać taki układ po tym, że w przypadku braku dostępności jednego nośnika, drugi zapewnia nam ogrzewanie. Pozornie więc może się wydawać, że pompa ciepła z grzałką jest takim rozwiązaniem. Czy to jednak prawda? Jak komentuje dla Redakcji GLOBENERGIA Jakub Traczyk z firmy Panasonic nie jest to rozwiązanie hybrydowe. Wszystko dlatego, że zarówno pompę ciepła, jak i grzałkę zasila energia elektryczna, a więc ten sam nośnik energii. Mówimy wtedy o układzie monoenergetycznym, a nie hybrydowym. 

Układy hybrydowe i ich rodzaje

Sposób załączania się dowolnego źródła szczytowego opiera się na podobnych założeniach i jest oparty o dwie opcje: równoległą i alternatywną. Układ alternatywny charakteryzuje się tym, że od momentu osiągnięcia granicznej temperatury przez pompę ciepła, do budynku energię dostarcza źródło szczytowe. Natomiast w układzie równoległym, przez pewien czas pompa ciepła działa równolegle ze źródłem szczytowym. Zmienia się to dopiero od ustalonej temperatury, która jest wyższa niż w układzie alternatywnym. Czy któryś z tych dwóch sposobów cieszy się większą popularnością? 

“Częściej wykorzystywany jest system równoległy - czyli pompa i grzałka lub kocioł, które działają w jednym układzie, a przy pewnych warunkach brzegowych działają jednocześnie – równolegle” - zaznacza Jakub Traczyk, ekspert Panasonic.

Duże zapotrzebowanie na energię oraz spadające COP

Często jest tak, że samodzielna pompa ciepła wystarczy, żeby ogrzewać budynek. Oczywiście nie jest tak zawsze, gdyż są przypadki, w których lepszym rozwiązaniem jest układ hybrydowy. Pierwszym powodem, dla którego warto zastosować układ hybrydowy, jest duże zapotrzebowanie na ciepło w budynku. Wynikać to może m.in. z charakterystyki klimatu, jakości ocieplenia, kubatury budynku itd. 

Drugim powodem, który przemawia za układem hybrydowym jest spadające COP pompy ciepła w ujemnych temperaturach. Wraz z obniżaniem się temperatury zewnętrznej, spada również dostępna moc i wydajność powietrznej pompy ciepła. Do tego niezbędne jest poznanie tzw. punku biwalencji, który informuje nas o temperaturach, w których moc pompy jest zbyt niska. Dzięki temu możliwe jest celowe załączenie źródła szczytowego, którego celem będzie dogrzanie budynku. 

• Zobacz również: Kominek i pompa ciepła – jakie rozwiązanie jest najlepsze?

Układy hybrydowe a demontaż dotychczasowego źródła ciepła

Pompa ciepła nie jest jednak urządzeniem, które zawsze będzie tanie w eksploatacji, a umiejętna integracja w domowym systemie grzewczym dwóch urządzeń pomoże na dodatkowe obniżenie kosztów ogrzewania. Ekspert wskazuje, że może się okazać, że w danym przypadku od pewnej ujemnej temperatury zewnętrznej, koszt ogrzewania pompą ciepła będzie mniej korzystny finansowo, niż ogrzewanie kotłem gazowym. 

W takiej sytuacji, zamiast grzałki może włączyć się kocioł gazowy, który będzie ogrzewał budynek jako szczytowe źródło ciepła. Obecnie układy hybrydowe oparte na gazie ziemnym w nowych domach jednorodzinnych nie mają uzasadnienia ekonomicznego w porównaniu do pompy ciepła. Inaczej jest, jeśli chodzi o układy hybrydowe w budynkach istniejących. Tam,takie rozwiązanie może mieć uzasadnienie. Szczególnie w przypadku modernizacji kotłowni z gazowej na taką z pompą ciepła. Trzeba się w takiej sytuacji zastanowić, czy demontaż obecnego źródła to dobre posunięcie. 

“Warto dla danego przypadku przeanalizować zyski takiego zastosowania, ze względu na konieczność ponoszenia podwójnych opłat stałych za gaz i za prąd, które mogą zniweczyć zyski” - zaznacza ekspert.

Czy to się opłaca? 

Wiele osób decydując się na pompę ciepła, a ogrzewając się dotychczas kotłem gazowym, zostawia go podłączonego do instalacji. Kiedy przychodzą bardzo niskie temperatury, to kocioł wykorzystywany jest jako szczytowego źródła ciepła. W nowych budynkach zastosowanie układu hybrydowego w postaci dwóch osobnych urządzeń wiązałoby się ze znacznie zwiększonymi kosztami inwestycyjnymi, które przekroczyłyby ewentualne zyski z zastosowania kotła gazowego w kilka najzimniejszych dni w roku. 

Na rynku oferowane są urządzenia różnych producentów, które zamykają kocioł gazowy i pompę ciepła w jednym urządzeniu. Korzyści z ich zastosowania należałoby oczywiście policzyć na konkretnym przykładzie. Oprócz tego układy hybrydowe z pompą ciepła mogą być również oparte na oleju opałowym oraz promiennikach podczerwieni. Nie mają one jednak uzasadnienia ekonomicznego w porównaniu do pompy ciepła. Warto podkreślić, że do momentu, w którym energia elektryczna nie będzie 2-3 razy droższa niż jest obecnie, pompy ciepła będą najbardziej korzystnym ekonomicznie sposobem ogrzewania budynków.

Istnieją także systemy, w których to zostawiany w kotłowni jest kocioł stałopalny na węgiel, pellet czy drewno. Jeśli ogrzewanie odbywa się w sposób grawitacyjny, to jest to dodatkowe zabezpieczenie przed niskimi temperaturami w momencie, gdy będą problemy z dostawami energii elektrycznej. 

Opracowane na podstawie cyklu Webinarowa Środa redakcji GLOBENERGIA.