Pompa ciepła przy dużych mrozach – jaka jest jej wydajność?
Pompa ciepła pozwala na efektywne oraz oszczędne ogrzewanie budynku, a także podgrzewanie wody użytkowej. Wiele osób zastanawia się jednak, czy to urządzenie działa odpowiednio także przy dużych mrozach. Przekonaj się, jaka jest sprawność pompy ciepła w niskich temperaturach oraz czy warto zdecydować się na to rozwiązanie. Dowiedz się, jak to urządzenie działa w trudnych warunkach pogodowych.
Pompy ciepła a niskie temperatury – to musisz wiedzieć
Bardzo często można się spotkać z opiniami, że pompa ciepła nie jest w stanie zapewnić optymalnego komfortu termicznego wewnątrz budynku, gdy temperatura otoczenia spada poniżej zera. Nie jest to jednak prawda. Nowoczesne urządzenia czerpiące energię z odnawialnych źródeł pracują wydajnie nawet przy temperaturze wynoszącej -20°C. Jak to jest możliwe? Aby się tego dowiedzieć, musisz poznać zasadę działania pompy ciepła.
Urządzenie to pobiera energię z otoczenia. W zależności od dolnego źródła wyróżnia się:
- gruntowe pompy ciepła,
- wodne pompy ciepła,
- powietrzne pompy ciepła.
Pobraną energię pompa przekazuje następnie do instalacji centralnego ogrzewania oraz systemu podgrzewającego wodę użytkową. Do tego, aby pompy ciepła mogły działać, niezbędna jest energia elektryczna. Dużą zaletą tego systemu ogrzewania jest to, że potrzebuje znacznie mniej prądu, niż jest w stanie wytworzyć ciepła.
Bardzo ważny jest odpowiedni dobór urządzenia oraz mocy pompy ciepła do zapotrzebowania na energię cieplną, powierzchni budynku, liczby mieszkańców oraz stanu technicznego. Tylko wtedy, gdy pompa ciepła jest właściwie dopasowana, poradzi sobie także z niskimi temperaturami otoczenia.
Efektywność pompy ciepła – jak ją dobrać?
W celu określenia, jaka pompa ciepła będzie odpowiednia dla Twojego domu, musisz poznać współczynnik COP. Na jego podstawie określa się efektywność tego urządzenia. Określa on stosunek ilości energii elektrycznej pobranej z sieci w porównaniu z ciepłem, które wytworzyła pompa ciepła. Im wyższy wskaźnik COP, tym lepiej.
Oprócz tego parametru na efektywność pompy ciepła wpływa także budowa tego urządzenia. Zastosowane w nim elementy wpływają na straty ciepła oraz zużycie prądu. Bardzo ważne jest to, aby sprężarka, która jest nieodłączną częścią każdej pompy ciepła, była właściwie dopasowana do mocy urządzenia. Ten element pobiera najwięcej prądu. Oznacza to, że sprawność sprężarki ma przełożenie na klasę energetyczną.
Aby pompa ciepła zapewniała optymalny komfort zwłaszcza zimą podczas dużych mrozów, musi być właściwie dopasowana do parametrów budynku. Warto w tym zakresie skonsultować się ze specjalistami, którzy dobiorą właściwy model.
Korzystanie z pomp ciepła przy niskich temperaturach powietrza
Za pobór ciepła z otoczenia oraz jego przekazanie do dalszych elementów instalacji jest odpowiedzialny układ chłodniczy, którego częścią jest wspomniana już sprężarka. Najbardziej efektywne są gruntowe pompy ciepła. Jest to związane z tym, że poniżej pewnego punktu w głąb ziemi panuje stabilna temperatura, która jest zawsze wyższa od 0°C. Jest to jednak rzadko stosowane rozwiązanie – głównie ze względu na wysokie koszty montażu tego urządzenia.
Zdecydowanie bardziej powszechne jest zastosowanie powietrznych pomp ciepła. Pobierają one energię z powietrza, a więc ich sprawność zależy od temperatury panującej na zewnątrz. Im chłodniej, tym więcej mocy potrzebuje powietrzna pompa ciepła do tego, aby ogrzać pomieszczenia w budynku. Producenci nowoczesnych pomp ciepła, np. Duneko, stosują innowacyjne technologie pozwalające na pozyskanie energii cieplnej nawet wtedy, gdy temperatura powietrza zewnętrznego wynosi -20°C. W tym przypadku pracę urządzenia wspiera grzałka elektryczna. To, kiedy zostanie ona uruchomiona, zależy od punktu biwalencji konkretnego modelu.
Powietrzna pompa ciepła może więc pracować także w przypadku mrozów. Trzeba jednak mieć na uwadze to, że jej wydajność będzie niższa niż wtedy, gdy temperatura otoczenia jest na poziomie 10–15°C. |
Jeśli temperatura powietrza spadnie poniżej -20°C, nie musisz się martwić o to, że w Twoim domu będzie zimno. W takim przypadku to grzałka elektryczna będzie odpowiedzialna za ogrzewanie pomieszczeń, a także podgrzewanie wody.
Pompa ciepła w polskich warunkach klimatycznych
Obawiasz się, że ogrzewanie za pomocą pompy ciepła zimą będzie bardzo drogie ze względu na konieczność uruchamiania grzałki elektrycznej? Niepotrzebnie, gdyż przez ostatnie lata w Polsce bardzo mroźne zimy są rzadkością. Nawet jeśli pojawiają się niskie temperatury poniżej -20°C, to utrzymują się one najczęściej tylko przez kilka dni. Oznacza to, że grzałka elektryczna będzie w rzeczywistości pracować bardzo rzadko. Nie odczujesz więc tego w wysokości rachunków za prąd.
W sezonie zimowym 2021/2022 średnia temperatura otoczenia wynosiła 1,2°C i była wyższa aż o 1,6°C od średniej z poprzednich lat. Ze względu na ocieplenie klimatu można się spodziewać, że w kolejnych sezonach zimowych będzie ona jeszcze wyższa. Oznacza to, że nie musisz obawiać się, że ogrzewanie pompą ciepła będzie mało wydajne.
W miejscach, w których panują specyficzne warunki, czyli głównie w górzystym terenie, gdzie temperatura jest najczęściej niższa niż w pozostałych częściach kraju, można zastosować rozwiązania hybrydowe. Polegają one na tym, że pompa ciepła jest wspierana przez dodatkowe źródło ciepła. Może nim być np. kocioł kondensacyjny. Jeśli na zewnątrz będzie bardzo niska temperatura, to zastąpi on pompę ciepła. Dzięki temu nie będzie konieczności włączania grzałki elektrycznej tego urządzenia.
Pompa ciepła powietrzna jest doskonałym rozwiązaniem dla osób, które chcą korzystać z ekologicznego oraz ekonomicznego sposobu ogrzewania domu i podnoszenia temperatury wody użytkowej. W polskich warunkach klimatycznych taka instalacja pracuje wydajnie oraz sprawnie. Dobrze dobrana pompa ciepła zagwarantuje komfort termiczny we wszystkich pomieszczeniach w budynku.
Innowacyjny i opatentowany algorytm stosowany przez firmę Duneko pozwala dostosować parametry urządzenia do zapotrzebowania cieplnego budynku. Specjalizujemy się w dostarczaniu sprawdzonych rozwiązań, które są przyjazne dla środowiska, a jednocześnie ekonomiczne i wydajne. Nasze pompy ciepła mają certyfikaty Eurovent, które potwierdzają ich zgodność z wszelkimi normami i standardami. Są także polecane przez odznaczonego przez prezydenta prof. dr hab. Andrzeja J. Nowaka, który jest naszym konsultantem naukowym.
Autorski nadzór merytoryczny nad artykułami prowadzi Profesor Zwyczajny Andrzej J. Nowak – Przedstawiciel Polski w EUROTHERM Committee Unii Europejskiej z Zakładu Przepływu Ciepła i Energetyki Jądrowej, profesor Politechniki Śląskiej cytowany według Google Scholar 3437.
Prof. dr hab. inż. Andrzej J. Nowak specjalizuje się w modelowaniu matematycznym procesów przepływu ciepła, numerycznej mechanice płynów, sprzężonych procesach transportu ciepła i masy, procesach zmiany fazy, problemach odwrotnych w wymianie ciepła, procesach wymiany biociepła, równaniach stanów gazów rzeczywistych, pompach ciepła i zastosowaniach strumienic w chłodnictwie, równowadze chemicznej w roztworach czynników rzeczywistych.
Biografia, przebieg pracy i osiągnięcia naukowe:
Profesor zwyczajny, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej, od października 2007. Ponadto profesor zwyczajny, Uniwersytet Neapolu „Parthenope”, od czerwca 2019,
Profesor nadzwyczajny tytularny, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej, od maja 2005,
Cytowalność prac Profesora Andrzeja J.Nowaka wynosi 2452 na podstawie Google Scholar.
Profesor nadzwyczajny, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskie, 1 maja 2003 – 4 kwietnia 2005
Profesor wizytujący, Wessex Institute of Technology.
Współorganizator i organizator międzynarodowych konferencji naukowych w tym: Europejskiej Konferencji Nauk-termalnych European Thermal-Sciences Conference zorganizowanej pod auspicjami Komitetu EUROTHERM, 19-23 czerwca 2016, Kraków, Polska.