Pompy ciepła powietrze woda. Czy pompy ciepła powietrze woda to najlepsze rozwiązanie grzewcze?
Pompy ciepła powietrze woda do ogrzewanie wykorzystują energię skumulowaną w powietrzu. Przekształcają ją w ciepło do ogrzewania wnętrz oraz przygotowywania c.w.u. Jaka jest efektywność energetyczna pomp ciepła typu powietrze woda?
Spis treści
- Pompy ciepła powietrze woda - charakterystyka
- Efektywność pracy pompy ciepła powietrze woda
- Współczynnik COP dla pompy ciepła powietrze woda
- Pompy ciepła powietrze woda - koszty
- 5 powodów, dla których pompy ciepła powietrze woda zyskują popularność?
Pompy ciepła powietrze woda - charakterystyka
Pompy ciepła należą do najwydajniejszych urządzeń grzewczych - charakteryzują się klasą energetyczną A+++ i A++, przekazując przeciętnie ok. 70% energii z OZE. Pompy ciepła powietrze/woda potocznie nazywane są pompami powietrznymi. Ich montaż nie wymaga prac ziemnych. Do instalacji urządzeń potrzeba wyłącznie przyłączy hydraulicznych i elektrycznych. Dzięki temu koszty inwestycji są niższe niż dla pozostałych układów z pompą ciepła.
Wykorzystując energię powietrza, można obniżyć rachunki za energię w sposób przyjazny dla środowiska, a jednocześnie stworzyć idealny poziom komfortu dla domu.Pompy ciepła powietrze woda przeznaczone są do nowo budowanych budynków energooszczędnych, jednak z powodzeniem mogą zastąpić istniejące źródło ciepła w domach termomodernizowanych. Jednostka wewnętrzna ma estetyczny wygląd. Wszystkie połączenia są łatwo dostępne.
Rynek pomp ciepła w Polsce od 2010 r. bada Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła. Według szacunków w 2010 r. były one instalowane w 3% nowych budynków. Szacowana łączna liczba pracujących pod koniec 2018 roku pomp ciepła w Polsce wynosi ok. 194 tys. urządzeń, o łącznej zainstalowanej mocy grzewczej ok. 1,63 GW. Największym zainteresowaniem inwestorów cieszą się pompy ciepła typu powietrze woda. Sprzedaż tych urządzeń z każdym rokiem rośnie. Ich udział w rynku pomp ciepła w roku 2010 wynosił ok. 18%. Sprzedaż w obrębie tego segmentu urządzeń wzrosła na przestrzeni ostatnich 8 lat siedmiokrotnie, dzięki czemu w roku 2018 powietrzne pompy ciepła do centralnego ogrzewania pomieszczeń stanowiły już ok. 35% całego rynku pomp ciepła i ok. 2/3 rynku pomp ciepła do centralnego wodnego ogrzewania pomieszczeń.
Urządzenia korzystają głównie z odnawialnych źródeł energii. Tylko niewielką część zużywanej przez nie energii stanowi prąd pobierany z sieci elektrycznej (około 25%), wykorzystywany do pracy sprężarki. W efekcie pompy ciepła powietrze woda pozwalają obniżyć koszty eksploatacyjne i ograniczają emisję zanieczyszczeń do środowiska.
Prawidłowo dobrane pompy ciepła powietrze woda są urządzeniami praktycznie bezobsługowymi. Są w zasadzie bezawaryjne. Trzeba jednak pamiętać, że wyposażone są w mechaniczne podzespoły, które się zużywają. Tak jak w przypadku innych urządzeń grzewczych, zalecane są coroczne ich przeglądy, najlepiej przed sezonem grzewczym, zwłaszcza tych elementów, które mają wpływ na wydajność pracy.
Polecany artykuł:
Efektywność pracy pompy ciepła powietrze woda
Rodzaj dolnego źródła ciepła wpływa na wydajność ogrzewania pompą ciepła. Urządzenie pracuje najefektywniej, gdy różnica temperatur między dolnym i górnym źródłem jest jak najmniejsza.
Należy podkreślić, że efektywność powietrznej pompy ciepła spada w zimie, gdy temperatura powietrza na zewnątrz jest zbyt niska. W tym okresie układ należy wspomagać przez dodatkowe urządzenie grzewcze. W przeciwnym razie nie zapewni on komfortu cieplnego mieszkańcom domu.Pompy ciepła powietrze woda wykorzystuje się w zakresie temperatur od +40°C do -25°C. Im chłodniejsze powietrze, tym ekonomia ich pracy jest gorsza.
Największym problemem układów współpracujących z pompami powietrznymi były do tej pory sezonowe i pogodowe zmiany temperatur powietrza, które negatywnie wpływały na efektywność pracy pompy ciepła powietrze woda. Gdy temperatura zewnętrzna znacząco spada, załącza się grzałka elektryczna, która nadrabia straty ciepła. Projektant instalacji określa tzw. punkt biwalentny, w którym pompa ciepła nie będzie obejmować całkowitego wymaganego ogrzewania w budynku. Na przykład, gdy temperatura spada poniżej -5°C (poniżej punktu biwalentnego), a zapotrzebowanie na ciepło w budynku nie może być w pełni zapewnione przez pompę ciepła, gdyż jej moc stopniowo maleje wraz ze spadkiem zewnętrznej temperatury – wtedy aktywuje się dodatkowe ogrzewanie - wbudowana grzałka elektryczna. Obecnie jednak, dzięki wykorzystaniu w pompach ciepła m.in. sprężarek inwerterowych, urządzenia są w stanie dopasować moc grzewczą do ogrzewanego budynku, co jednocześnie powoduje obniżenie punktu biwalentnego. W ten sposób pompy ciepła powietrze woda pokrywają zapotrzebowanie na ciepło budynku blisko w 100%, a liczba godzin pracy grzałki elektrycznej znacznie się skraca. Poza tym pompy ciepła coraz częściej łączone są w układy z fotowoltaiką, co daje pełną niezależność energetyczną, zeroemisyjność budynku, a właścicielom nawet zerowe koszty utrzymania. Obie te technologie są zresztą rozwiązaniem przyszłości ogrzewnictwa.
Współczynnik COP dla pompy ciepła powietrze woda
Chwilową efektywność urządzenia opisuje współczynnik COP. Informuje on o ilości energii cieplnej wytworzonej z jednej jednostki energii dostarczonej do pompy ciepła. Jego wartość zmienia się w zależności od warunków pracy, takich jak temperatura dolnego źródła i temperatura zasilania instalacji grzewczej.
Przykład. Jeśli współczynnik COP wynosi 4, to pompa ciepła powietrze/woda produkuje z 1 kWh energii elektrycznej aż 4 kWh energii cieplnej. Efektywność działania sięga 400%.
Dla pomp ciepła powietrze woda współczynnik COP podaje się dla parametrów +2°C dolne źródło i 35°C górne źródło (A2/W35 według PN-EN 14511). Producenci udoskonalają urządzenia, dzięki temu na przestrzeni lat wartości wskaźnika dla tego rodzaju pomp ciepła rosną.
Pompy ciepła powietrze woda - koszty
Biorąc pod uwagę wszystkie koszty związane z instalacją tradycyjnego źródła ciepła, zastosowanie powietrznej pompy ciepła jest porównywalne w nakładzie inwestycyjnym. Rozumie się przez to koszty komina, kanałów wentylacyjnych, czasem też instalacji chłodzenia, gazowej wraz z przyłączem, jak również pomieszczenia kotłowni i składu opału z osprzętem podwyższającym temperaturę powrotu.
Holandia, po serii trzęsień ziemi spowodowanych wydobyciem gazu, przyśpieszyła datę wprowadzenia zakazu stosowania kotłów gazowych w nowych budynkach (obowiązuje on od lipca 2018 r.), a we wszystkich istniejących od 2030 r. Podobne plany założono w kilku innych krajach: Norwegii, Danii, Belgii, Francji czy Wielkiej Brytanii. Jeszcze w tym roku władze Wiednia mają głosować nad propozycją zakazu wykorzystywania kotłów gazowych i olejowych w nowych i modernizowanych budynkach w obrębie miasta. Zdecydowana większość europejskich producentów urządzeń grzewczych planuje również zakończenie produkcji kotłów gazowych w perspektywie najbliższych kilku lub kilkunastu lat.
5 powodów, dla których pompy ciepła powietrze woda zyskują popularność?
1. Większe przekonanie do technologii. Duży wpływ maja tu urządzenia do przygotowywania c.w.u., które w tym momencie są najczęściej wykorzystywane oraz pokazują wszystkie zalety pomp ciepła, z uzyskaniem średniej temperatury zasilania (55–65°C) włącznie. Dostępność, mniejsze problemy instalacyjne i serwisowe.2. Wzrost świadomości ekologicznej.3. Tendencja do budowy coraz mniejszych domów, bez piwnic i miejsca na kotły na paliwo stałe i opał. Pompy ciepła to urządzenia kompaktowe, estetyczne, czyste, które można zamontować praktycznie w każdym pomieszczeniu, np. pralni.4. Spadek cen samych urządzeń przy jednoczesnym wzroście efektywności technologii. Warto tez wspomnieć o ostatnio wdrażanych różnego rodzaju programach wsparcia umożliwiających zakup pomp ciepła na preferencyjnych warunkach, jak chociażby program "Czyste Powietrze".
- Zobacz też: Nowa uchwała antysmogowa. W Krakowie NIE dla węgla i drewna, Warszawa stawia na duże dopłaty
5. Rewersyjność, czyli możliwość nie tylko ogrzewania, ale i chłodzenia. Chłodzenie zachodzi zarówno przez instalację ogrzewania płaszczyznowego (podłogowego, ściennego, sufitowego), jak i dzięki zastosowaniu dodatkowych klimakonwektorów. Szczególnie w nowych, szczelnych budynkach przy coraz cieplejszych okresach letnich konieczne jest wykorzystywanie również chłodzenia.
