Pompa ciepła powietrze woda – niezbędne informacje

Strona główna » Pompa ciepła powietrze woda – niezbędne informacje
Pompa ciepła powietrze woda – niezbędne informacje2023-10-02T17:44:07+02:00

Spis treści

Jak działa pompa ciepła powietrze woda?

Skąd pompa ciepła powietrze woda pobiera ciepło?

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.

Zbiornik cwu połączony do pompy ciepła powietrze woda

Dlaczego w instalacji pompy ciepła ważny jest bufor?

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.

Elementy układu pompy ciepła typu powietrze woda

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

  • sprężarka – odpowiada za zwiększenie ciśnienia czynnika chłodzącego, który znajduje się w gazowym stanie skupienia. Czynnik chłodniczy przyjmuje energię cieplną z atmosfery. Po sprężeniu gazu, jego temperatura się podnosi, a energia może być oddana do wody w bardziej efektywny sposób.
  • skraplacz – odpowiada za zmianę stanu skupienia czynnika chłodniczego na ciecz. Pamiętaj, że czynnik chłodniczy krążący w układzie pompy ciepła zmienia stan w zależności od fazy pracy pompy ciepła (pobieranie lub oddawanie energii cieplnej).
  • zawór rozprężny – pełni rolę odwrotną do sprężarki. Po oddaniu energii przez sprężony czynnik chłodniczy, następuje jego rozprężenie. Po tym etapie czynnik chłodniczy zostaje przygotowywany do fazy pobierania ciepła.
  • parownik – pełni rolę przeciwną do skraplacza. Odpowiada za zmianę stanu czynnika chłodniczego z ciekłego na gazowy.
Rozważasz montaż pompy ciepła?

Najczęściej zadawane pytania

Czy pompa ciepła powietrze woda jest lepsza niż urządzenie typu powietrze powietrze?2023-04-08T09:47:18+02:00

To zależy od potrzeb użytkownika i uwarunkować budynku. Generalnie każde z rozwiązań ma swoje plusy i minusy. Główne wady rozwiązania typu powietrze powietrze to konieczność poprowadzenia kanałów wentylacyjnych do każdego z pomieszczeń i brak możliwości podgrzewania za pomocą takiego urządzenia wody użytkowej.

Jak działa pompa ciepła powietrze woda?2023-04-08T09:47:24+02:00

Pompa ciepła typu powietrze woda działa na podobnej zasadzie jak lodówka lub klimatyzacja. Czynnik chłodniczy zgromadzony w wewnętrznym układzie absorbuje energię cieplną z tzw. dolnego źródła ciepła (w tym przypadku powietrza), następnie poprzez sprężenia i skroplenie, przekazuje ją do wody w wewnętrznej instalacji hydraulicznej.

Ile prądu zużywa pompa ciepła powietrze woda?2023-04-08T09:47:29+02:00

Nie da się niestety obliczyć zużycia energii elektrycznej urządzenia, bazując tylko na rodzaju pompy ciepła. Poziom konsumowanej energii zależy od zapotrzebowania budynku na ciepło, mocy urządzenia i parametrów ogrzewania wody w wewnętrznej instalacji hydraulicznej. Przyjmuje się jednak, że użytkowania pompy ciepła typu powietrze woda w dobrze zaizolowanym budynku jest w zasadzie niemal zawsze o wiele tańsze, niż w przypadku źródeł ciepła starszego typu.

Jakie są wady pompy ciepła powietrze woda?2023-04-08T09:47:35+02:00

Główna wada pompy ciepła typu powietrze woda to uzależnienie sprawności energetycznej urządzenia (COP) od temperatury powietrza na zewnątrz budynku. Im ono zimniejsze, tym mniejszy COP, a eksploatacja urządzenia droższa. Alternatywę stanowią wymienniki typu gruntowego, ale ich instalacja jest bardziej kosztowna.

Ile kosztuje pompa ciepła typu powietrze woda?2023-04-08T09:49:01+02:00

Ceny pomp ciepła typu powietrze woda wahają się zwykle w zakresie od 15 000 do 50 000 zł. Do najdroższych urządzeń zalicza się te, które są produkowane w fabrykach w Europie lub Japonii. Tańsze urządzenia pochodzą zwykle w fabryk zlokalizowanych w Chinach.

Instalacja pompy ciepła powietrze woda

Ogrzewanie domu za pomocą pompy ciepła

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.

Pompa ciepła powietrze woda do ogrzewania cwu

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.

Rozważasz montaż pompy ciepła?

Ile kosztuje pompa ciepła powietrze woda?

Początkowy koszt inwestycji

Koszt kompleksowej instalacji

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

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

Co ma wpływ na wysoki koszt urządzenia?

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.

Amortyzacja inwestycji w pompę ciepła powietrze woda

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.

Rozważasz montaż pompy ciepła?

Ile prądu zużywa pompa ciepła powietrze woda?

Od czego zależy zużycie prądu pompy ciepła powietrze woda?

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.

Przykład kalkulacji

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 na ciepło budynku to 60 kWh / m2 / rok
  • powierzchnia użytkowa budynku to 120 m2
  • łączne zapotrzebowanie sezonowe na ciepło dla Twojego budynku to 60 x 120, czyli 7 200 kWh

Jak dobrać moc pompy ciepła powietrze woda?

Kluczowe parametry

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.

Coefficient Of Performance

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:

  • temperatury powietrza, z którego pobierane jest ciepło. Im niższa temperatura tym niższy COP, a zatem wyprodukowanie 1 kWh energii będzie droższe,
  • zadanej temperatury grzania wody po stronie wewnętrznej instalacji hydraulicznej. Tu zasadą jest, że im wyższa temperatura tym niższy COP, dlatego pompa ciepła współpracuje szczególnie wydajnie z instalacjami niskotemperaturowymi.

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.

Seasonal Coefficient Of Performance

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.

Rozważasz montaż pompy ciepła?

Jaka pompa ciepła powietrze woda jest najlepsza?

Kryteria porównania pomp ciepła

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.:

  • sprawność urządzenia – wskaźnik wyrażony w COP dla konkretnej konfiguracji temperatury powietrza i wody pozwoli Ci porównać efektywność pracy urządzeń. Należy pamiętać, że wyższy COP powoduje, że użytkowanie pompy ciepła będzie tańsze. W konsekwencji inwestycja zwróci się szybciej.
  • renomę producenta i pochodzenie podzespołów – porównując oferty postaraj się skierować swoją uwagę na modele pomp ciepła produkowanych na terenie Europy. Będą one pewnie droższe niż w przypadku producentów z Chin. Staranność produkcji i użycie sprawdzonych technologii w dłuższej perspektywie mogą przyczynić się do większej bezawaryjności.
  • cena – to kryterium szczególnie istotne w przypadku gdy Twój budżet jest mocno ograniczony. Jeśli poszukujesz oszczędności pamiętaj, że czasami różnice między COP poszczególnych modeli będą nieznaczne. Może się okazać, że różnica będzie na tyle mała, że inwestowanie dużo wyższej kwoty nie w urządzenie będzie zwracać się bardzo długo. Podsumowując, nie zawsze inwestowanie w COP za wszelką cenę będzie miało sens ekonomiczny. Biorąc pod uwagę kryterium finansowe, podczas obliczeń powinieneś oszacować, jaka część inwestycji zostanie pokryta z dostępnych dofinansowań do pomp ciepła.

Popularne modele pomp ciepła

Pompa ciepła Panasonic

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).

Pompa ciepła Mitsubishi

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.