Pompa ciepła powietrze woda to urządzenie, które pobiera energię cieplną wprost z powietrza atmosferycznego. Analogicznie do gruntowych pomp ciepła, urządzenie wykorzystuje ją następnie do podgrzewania wody znajdującej się w instalacji hydraulicznej domu.

Do przechowywania ciepłej wody użytkowej będzie służył specjalny zbiornik, wyposażony w wężownicę o zwiększonej powierzchni. Najczęściej wynosi ona od 1,5 do 2,5 m2. Sama wielkość typowego bojlera przeznaczonego do współpracy z pompą ciepła ma pojemność od 200 do 300 l. To zdecydowanie więcej niż pojemność typowego bojlera współpracującego z instalacjami zasilanymi paliwem stałym lub kotłami gazowymi. Proces podgrzewania wody za pomocą pompy ciepła przebiega dłużej niż w przypadku wykorzystywania innych źródeł ciepła. Instalacja musi być zatem wyposażona w większy zbiornik, aby zapewnić komfort jej użytkownikom.

Drugi rodzaj zbiornika przechowującego wodę w ramach instalacji hydraulicznej to bufor. Zbiornik pełni rolę sprzęgła hydraulicznego w wymianie ciepłej wody pomiędzy pompą ciepła, a instalacją grzewczą. Bufor nie jest zbiornikiem wymaganym w ramach instalacji pompy ciepła, ale zwiększa efektywność jej pracy. Niemniej jednak montuje się go najczęściej w instalacjach, w których ogrzewanie odbywa się za pomocą instalacji podłogowej bez siłowników siłowników i rozdzielaczy. Równie często wykorzystuje się go w instalacjach, gdzie oddawanie ciepła wewnątrz pomieszczeń odbywa się poprzez standardowej grzejniki naścienne.

Bufor pozwala w znacznym stopniu stabilizować pracę sprężarki i zapobiega jej nadmiernemu zużyciu przez częste włączanie i wyłączanie. Zbiornik ten sprawdzi się również w przypadku gdy zdecydujesz się na rozbudowaną instalację hydrauliczną, złożoną w dwóch źródeł ciepła. W tym przypadku bufor zasilisz dodatkową ciepłem pochodzącym np. z kominka.

Pompy ciepła powietrze woda dzielą się ze względu na rodzaj układu chłodniczego na pompy ciepła split oraz urządzenia typu monoblok. Budowa i schemat działania obu typów urządzeń jest w zasadzie bardzo podobny. Na urządzenie składają się wszak te same główne elementy składowe:

Ogrzewanie domu to jedna z dwóch podstawowych funkcji pompy ciepła. Ciepła woda przekazywana do wewnętrznej instalacji hydraulicznej za pomocą bufora może być podgrzewana do temperatury na poziomie nawet 60-65 stopni. To poziom wystarczający do współpracy ze zwykłymi grzejnikami naściennymi. Należy jednak pamiętać, że wszystkie pompy ciepła pracują najwydajniej we współpracy z instalacjami niskotemperaturowymi.

Instalacje tego typu bazują zwykle na ogrzewaniu podłogowym. Do wydajnego ogrzewania nie musi ono działać w wysokiej temperaturze. Standardowa maksymalna temperatura popularnej podłogówki nie przekracza 35 stopni. Taki poziom powoduje, że chodząc po podłodze będziesz odczuwać przyjemne ciepło. Pamiętaj, że niektóre pomieszczenia w domu powinny być ogrzewane do temperatury o kilka stopni wyższej niż inne. Wobec tego zaplanuj instalację rurek analogicznych do ogrzewania podłogowego w ścianach pomieszczeń takich, jak np. łazienka. Możesz też zainstalować grzejniki naścienne o zwiększonej powierzchni oddawania ciepła.

Druga podstawowa funkcja pompy ciepła to rzecz jasna podgrzewanie wody na potrzeby użytkowników domu. Ciepła woda, która ostateczna popłynie z kranu znajduje się w zbiorniku wyposażonym w wężownicę. Woda, którą wypełniona jest wężownica krąży w obiegu zamkniętym z pompą ciepła. Pełni ona rolę pośrednika w oddawaniu energii do wody znajdującej się w zbiorniku. Wysoka powierzchnia wężownicy powoduje jej wyższą efektywność. Należy pamiętać, że im wyższa powierzchnia wężownicy tym wyższa responsywność układu na wymianę ciepła.

Należy pamiętać, że część pomp ciepła powietrze woda działa tylko w zakresie podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Takie urządzenia są pozbawione możliwości połączenia z instalacją grzewczą. Stanowią alternatywę dla osób, które ogrzewają dom w sposób tradycyjny lub nie chcą inwestować wysokich kwot w modernizację wysokotemperaturowej instalacji grzewczej. Pompy ciepła cwu to urządzenia zdecydowanie mniej energochłonne niż pompy realizujące funkcję ogrzewania budynku. Niezależnie od tego, warto skonsultować szczegółowy koszt inwestycji i późniejszej amortyzacji z instalatorem.

Na koszt inwestycji, jaką stanowi instalacja pompy ciepła powietrze woda składa się koszt samego urządzenia oraz zbiorników pośredniczących w wymianie ciepłej wody z instalacją hydrauliczną. Niestety w większości przypadków koszt ten będzie większy niż instalacja innego, bardziej tradycyjnego źródła ciepła. Podczas gdy kotły gazowe wraz z zasobnikiem dają zwykle koszt na poziomie kilku tysięcy złotych, instalacja pompy ciepła może okazać się nawet dwa, trzy razy bardziej kosztowna. Koszt instalacji pompy ciepła powietrze woda wynosi najczęściej ok. 30 – 40 tysięcy złotych. Na dodatek do tej kwoty należy doliczyć budżet na ewentualne modernizacje instalacji hydraulicznej.

Planowanie zwrotu z inwestycji powinien być pierwszym etapem inwestycji w pompę ciepła typu powietrze woda

Oczywiście na cenę urządzenia wpływ ma między innymi sama jego budowa. Jak już wspomniano, pompa składa się z kilku kluczowych elementów. Sprężarka, skraplacz i parownik nie są tanie i znacząco wpływają na ostateczną cenę urządzenia. Drugim powodem stosunkowo wysokich cen pomp ciepła jest dość wysoki popyt na te urządzenia i ograniczona podaż. Co więcej na ograniczenia produkcyjne wpływ miała pandemia, która w znaczny sposób przyczyniła się do zaburzenia światowych łańcuchów dostaw podzespołów. Elektronika stosowana do produkcji pomp podrożała w niektórych przypadkach o kilkadziesiąt procent w ciągu roku.

Za niedobory produkcyjne pomp ciepła odpowiada też kryzys energetyczny. Wskutek zmniejszenia dostaw gazu przez Rosję do krajów Unii Europejskiej i wprowadzenia przez państwa członkowskie embargo na rosyjski węgiel powodują, konsumenci zaczęli poszukiwać alternatywnych źródeł ogrzewania.

Należy pamiętać, że pomimo wysokiego kosztu początkowego, korzystanie z tego urządzenia będzie zwykle o wiele tańsze niż innych źródeł ciepła. Koniecznym etapem planowania inwestycji w pompę ciepła jest obliczenie amortyzacji. Stanowi on czas, w którym inwestycja w z pozoru drogie urządzenie zwróci się. Do obliczeń będzie potrzebna znajomość kosztu początkowego inwestycji i kosztu użytkowania pompy ciepła w trakcie miesiąca lub całego sezonu.

Pierwszy składnik możesz poznać np. po konsultacji inwestycji z przedstawicielem firmy instalatorskiej. Wstępny kosztorys powinieneś dostać już na wstępnym etapie konsultacji. Większość instalatorów potrafi dokonać wyceny w oparciu o informacje o potrzebnej mocy pompy ciepła, modelu urządzenia i poziomie skomplikowania instalacji. Koszt użytkowania pompy będzie niestety trudniejszy do oszacowania. W odróżnieniu do kosztu początkowego wpływa nie niego wiele czynników, takich jak standard energetyczny budynku lub zapotrzebowanie na ciepło.

Zużycie prądu przez pompę ciepła zależy bezpośrednio od jej mocy i sprawności. Moc urządzenia wynika zaś od ilości energii, którą pompa musi wyprodukować, aby zabezpieczyć Twoje potrzeby. Jeżeli dopiero planujesz budowę domu lub jesteś właścicielem w miarę nowego budynku, zapotrzebowanie na ciepło znajdziesz w charakterystyce energetycznej. Od wielu lat stanowi ona załącznik do projektu budowlanego. Należy pamiętać, że podane tam zapotrzebowanie będzie mogło stanowić punkt odniesienia, jeżeli technologia budowy pokrywa się w pełni z projektem budowlanym.

Zapotrzebowanie na ciepło dezaktualizuje się, jeśli podczas budowy użyłeś materiałów innych niż planowane lub prace budowlane zostały przeprowadzone bez należytej staranności. Gdy budujesz dom weź pod uwagę, że energochłonność będzie decydować o jego kosztach utrzymania w przyszłości. W rezultacie wybór materiałów wysokiej jakości i przeprowadzenie prac zgodnie z najwyższymi standardami może okazać się najszybciej zwracającą się inwestycją.

Zapotrzebowanie na ciepło jest wyrażane najczęściej w kWh energii cieplnej na m2 na rok. Pełne zapotrzebowanie budynku w ujęciu sezonowym obliczysz mnożąc tą liczbę przez powierzchnię użytkową budynku. Dla przykładu:

Zapotrzebowanie sezonowe na energię cieplną to główny parametr, który pomoże Ci podjąć decyzję o mocy pompy ciepła. Na potrzeby obliczeń powinieneś znać wartość wskaźników sprawności energetycznej pompy ciepła. Popularne rodzaje tych wskaźników to COP i SCOP. Ich wartość znajdziesz w ramach karty produktu, dostarczanej przez producenta. Dzięki znajomości definicji poszczególnych parametrów dobierzesz moc pompy, która będzie odpowiadać Twoim potrzebom. Trzeba wiedzieć, że w przypadku pomp ciepła nie jest wskazane aby moc urządzenia była zbyt mała, jak i zbyt duża. Skutkiem tego będzie zaburzenie cyklu pracy pompy i przedwczesne zużycie jej podzespołów.

COP (Coefficient Of Performance) to wskaźnik wydajności określający ilość energii cieplnej, którą wyprodukuje pompa ciepła przy zużyciu 1 kWh energii elektrycznej. Przykładowo: jeśli deklarowana przez producenta wartość COP pompy ciepła to 4, to będzie to oznaczać, że pobierając 1 kWh energii elektrycznej urządzenie wyprodukuje 4 kWh energii cieplnej. Należy pamiętać, że w przypadku pomp ciepła powietrze woda, wartość wskaźnika COP zależy od:

W kartach produktów pompy ciepła znajdziesz wartości COP podawane dla konkretnych parametrów temperatur powietrza i wody. Należy pamiętać o tym podczas porównywania sprawności urządzeń oferowanych przez różnych producentów. Porównanie wartości wskaźników dla różnych parametrów temperatur to błąd, w efekcie którego możesz podjąć błędną decyzję o wyborze danego modelu.

Wskaźnik SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance) to wskaźnik podobny do COP. Podobnie jak on, określa on stosunek energii wyprodukowanej do energii pobranej. W przypadku SCOP, stosunek ten podaje się natomiast w inny sposób. Nie odnosi się on do konkretnych temperatur powietrza i wody, ale określa sprawność w stosunku sezonowym. W efekcie ma on charakter szacunkowy, bo każdy producent oblicza go trochę inaczej.

Ze względu na kompleksowość elementów wyceny, koszt inwestycji oszacuj przy wsparciu doświadczonej firmy instalatorskiej. Pamiętaj, że otrzymanie wyceny do niczego nie zobowiązuje.

Dobrym pomysłem może być powierzenie wyboru pompy ciepła firmie instalatorskiej. Firmy tego typu zwykle doskonale znają się na rzeczy. Wiedzą też, które modele urządzeń sprawiają najmniej problemów ich użytkownikom. Jeśli na obecnym etapie nie chcesz konsultować się z instalatorem, wybierając model urządzenia powinieneś wziąć pod uwagę m.in.:

Jednym z bardziej popularnych producentów wybieranych przez inwestorów jest pompa ciepła Panasonic. Firma oferuje model T-CAP, który cieszy się dużą popularnością na rynku. Model jest bardzo uniwersalny, bo współpracuje zarówno z wysoko- i niskotemperaturowymi instalacjami grzewczymi. Współgra zarówno z podłogówką, grzejnikami o zwiększonej powierzchni oddawania ciepła, jak i grzejnikami standardowymi. W rezultacie model sprawdza się dość dobrze w budynkach, w których odnotowywane są duże straty ciepła.

Pompa ciepła Panasonic T-CAP jest dodatkowo wyposażona w grzałkę. Dzięki temu urządzenie będzie pracować, gdy temperatura na zewnątrz spadnie w okolice -20 stopni. Panasonic T-CAP może być zasilany prądem 1-fazowym lub 3-fazowym. Należy pamiętać, że instalacja elektryczna do zasilania pompy ciepła będzie wymagała dopasowanego zabezpieczenia przepięciowego (32A lub 16A).

Innym dość popularnym wśród użytkowników jest pompa ciepła Mitsubishi. Urządzenia tego producenta odznaczają się bardzo wysoką jakością wykonania. Podobnie jak Panasonic, mogą pracować z różnymi rodzajami wewnętrznej instalacji hydraulicznej. Pompa ciepła jest wyposażona w sprężarkę z technologią inwerterową, dzięki czemu ograniczone zostało ryzyko wystąpienia taktowania.

Urządzenia produkowane przez Mitsubishi odznaczają się niskim poziomem hałasu zewnętrznego, co niejednokrotnie jest ważne ze względu na sąsiedztwo pompy np. z tarasem. Należy też podkreślić, że ten producent ma bardzo długą tradycję i doświadczenie w produkcji urządzeń do klimatyzacji.