Wszystko, co musisz wiedzieć o pompach ciepła

Rosnące koszty konwencjonalnych paliw oraz ich negatywny wpływ na środowisko skłaniają do poszukiwania alternatywnych metod pozyskiwania energii cieplnej. Polska jako członek Unii Europejskiej do 2030 roku powinna zredukować emisję gazów cieplarnianych o co najmniej 55% w stosunku do poziomu z 1990 roku, a do 2050 roku powinna osiągnąć neutralność klimatyczną. Cele są ambitne, zwłaszcza że za 75% wszystkich emisji odpowiada produkcja oraz wykorzystanie energii. W Polsce ze względu na panujący klimat budynki muszą być wyposażone w instalację ogrzewania. „Sezon grzewczy to okres, w którym warunki atmosferyczne powodują konieczność ciągłego dostarczenia ciepła w celu ogrzewania obiektów”.*

Czas jego trwania jest zależny od temperatury zewnętrznej. Często zaczyna się już we wrześniu, a kończy dopiero w marcu. To sprawia, że instalacja grzewcza jest jedną z najbardziej energochłonnych i kosztownych pod względem eksploatacji instalacji w budynku. Szacuje się, że w zależności od rodzaju i ceny nośnika energii, koszty ogrzewania przeciętnego domu jednorodzinnego mogą wynosić nawet 6 000 zł rocznie. Dlatego w ostatnich latach zaczęto zwracać uwagę na obniżenie tych kosztów oraz wykorzystanie źródeł ciepła, które znajdują się w naszym bezpośrednim otoczeniu. Przeczytaj poradnik i dowiedz się więcej o najbardziej efektywnym i ekologicznym rozwiązaniu dostępnym na rynku, czyli pompach ciepła!

*Wg Rozporządzenia Ministra Gospodarki z dn. 15 stycznia 2007 r. w sprawie szczegółowych warunków funkcjonowania systemów ciepłowniczych.

Wytyczne Europejskiego Prawa o Klimacie

Zgodnie z Europejskim Prawem o Klimacie, które weszło w życie 29 lipca 2021 Unia Europejska, do 2030 roku powinna zredukować emisję gazów cieplarnianych o co najmniej 55% w stosunku do poziomu z 1990 roku, a do 2050 roku ma osiągnąć neutralność klimatyczną (czyli stan, w którym cała emisja gazów cieplarnianych zostanie zrównoważona przez pochłanianie dwutlenku węgla). Tak ambitne cele mają zostać zrealizowane dzięki pakietowi dyrektyw, zwanych „Fit for 55”, w których określone zostaną cele dla różnych dziedzin gospodarki. I tak w zakresie produkcji i wykorzystania energii (które odpowiadają za 75% wszystkich emisji w UE), powstały 3 dyrektywy:

pierwsza, w której założono, że w 2030 roku 40 proc. energii ma być produkowanych przez OZE,
druga, w której zaplanowano ograniczenia w zużyciu energii poprzez zwiększenie efektywności energetycznej budynków, w tym i wymianę systemów ogrzewania,
trzecia, w której przewidziano zmiany w podatkach na takie, które będą promowały czyste technologie.

Szczegółowe zalecenia dyrektyw „Fit for 55” zostaną ustalone przez liderów państw członkowskich UE, niemniej jednak kierunek zmian został jasno określony – stawiamy na Odnawialne Źródła Energii- OZE.

Z jakich źródeł OZE może czerpać energię pompa ciepła?

Do prawidłowego działania pompy potrzebne jest tzw. dolne źródło ciepła, czyli środowisko, z którego będzie ona czerpać energię. Wybór źródła ciepła będzie miał wpływ na koszty inwestycyjne oraz późniejsze koszty eksploatacyjne, na które składają się poniższe czynniki:

koszty inwestycji ponoszone podczas budowy, czyli koszt zakupu pompy i osprzętu, ich montażu oraz zakup i montaż urządzeń wykorzystujących pozyskane przez pompę ciepło.
koszty eksploatacji zależne od rodzaju pompy, temperatury dolnego źródła ciepła i wymaganej temperatury grzewczej układu. Istotny jest optymalny dobór urządzeń – zarówno niedowymiarowanie, jak i nadmiernie rozbudowana instalacja wpływają niekorzystnie na koszty montażu i eksploatacji.
koszty dodatkowe jak konserwacja i przeglądy urządzeń, pomiary szczelności czy emisji, zalecane regulacje, które należy wykonać po określonym czasie pracy układu.

Wybór dolnego źródła ciepła najczęściej jest stosunkowo łatwy. Zależy on przede wszystkim od możliwości, jakie znajdują się w najbliższym otoczeniu budynku, czyli od jego lokalizacji i położenia, ale także od wielkości działki czy dostępności zasobów wodnych.

Pompa ciepła możne pozyskiwać energię z gruntu, wody i powietrza.

Powietrze

Główną zaletą powietrza, jako dolnego źródła ciepła w układzie z pompą ciepła jest jego dostępność. Mowa tu oczywiście o powietrzu zewnętrznym. Powietrze jest ogrzewane przez słońce i jego energia może być wykorzystana do ogrzania czynnika roboczego w układzie. Warto pamiętać, o tym, że powietrze, które jest czerpane bezpośrednio z zewnątrz, zawsze zawiera energię cieplną, nawet gdy jego temperatura wynosi –20oC. W tych okresach jednak zapotrzebowanie na ciepło rośnie, a wydajność pompy ze względu na niską temperaturę spada. Zwykle w takich układach stosuje się drugie (dodatkowe) źródło ciepła. Minusem jest jego mała gęstość, co powoduje konieczność jego dużego przepływu przez urządzenie zewnętrzne.

Woda gruntowa

Pompy ciepła mogą wykorzystywać energię z wód gruntowych, ale też z rzek i jezior. Woda gruntowa dobrze akumuluje ciepło, także w okresie zimowym i utrzymuje względnie stałą temperaturę od +8oC do 12oC. Daje to możliwość efektywnego wykorzystania energii cieplnej przez cały rok. Jakość wód powinna być dostosowana do wartości tzw. Granicznych podanych przez producenta urządzeń. W razie prawdopodobieństwa spadku jakości wody stosuje się dodatkowy – pośredni – wymiennik ciepła. Chroni on pompę ciepła i zapewnia stabilność pracy układu. Zazwyczaj woda gruntowa wykorzystywana jest w układzie otwartym, czyli pobierana jest z jednej studni i odprowadzana do drugiej. Należy przy tym rozwiązaniu zwrócić uwagę na obecność w wodzie związków żelaza, które mogą spowodować problemy z przepływem.

Grunt

Źródłem ciepła może być także zewnętrzna warstwa skorupy ziemskiej. Grunt, podobnie jak woda, dobrze akumuluje ciepło. Temperatura gruntu poniżej pewnego poziomu przez cały rok jest właściwie stała i co najważniejsze przyjmuje wartości „na plusie”. Na głębokości około 2 m temperatura gruntu, w zależności od regionu wynosi od 5oC do nawet 13o C (zazwyczaj jest to 7oC). Odbiór ciepła z gruntu odbywa się przez kolektor w układzie zamkniętym wypełniony czynnikiem niskokrzepnącym. W zależności od możliwości lokalizacyjnych buduje się kolektory poziome oraz pionowe – sondy głębinowe. Budowa dolnego źródła ciepła w postaci gruntowego wymiennika ciepła jest kosztowna i wymaga odpowiednio dużej powierzchni działki budowlanej w przypadku wymienników poziomych lub wielu głębokich wierceń w przypadku sond pionowych. Wymiennik poziomy układa się więc poniżej granicy zamarzania gruntu, czyli tam, gdzie temperatura ziemi jest zawsze dodatnia. Zwykle wystarcza głębokość od 1,0 do 1,5 m. Grunt w zależności od składu, porowatości, nasycenia wodą, czy ilości składników mineralnych, ma różne właściwości akumulacyjne, a co się z tym wiąże – różną przewodność cieplną. Sondy pionowe są szczególnie wydajne w przypadku gruntu skalistego lub wysokiego poziomu wód gruntowych. W wyborze rodzaju wymiennika pomóc mogą badania gruntu i próbne odwierty.

Jak pompa ciepła pozyskuje dla nas energię?

Pompa ciepła to urządzenie, które może przez cały rok wykorzystywać energię pochodzącą od promieniowania słonecznego zgromadzoną w otaczającym nas środowisku: w powietrzu, wodzie gruntowej czy gruncie i przekształcać ją na ciepło potrzebne do ogrzania wody grzewczej lub ciepłej wody użytkowej. Jest to jeden z najbardziej efektywnych systemów służących do ogrzewania. Pompa ciepła nie jest więc urządzeniem, które wytwarza energię cieplną, tylko przenosi ją z jednego miejsca w drugie, a jej działanie opiera się na przemianach termodynamicznych zachodzących w poszczególnych podzespołach urządzenia. W obiegach zamkniętych krąży czynnik roboczy (chłodniczy), który jest nośnikiem energii.

Do działania systemu ogrzewania pompą ciepła niezbędne są trzy obiegi zamknięte:

obieg 1 – zwany obiegiem dolnego źródła, czyli system pobierania energii ze środowiska
obieg 2 – zwany obiegiem pompy ciepła, czyli urządzenie zapewniające wymianę ciepła i jego użyteczność
obieg 3 – zwany obiegiem górnego źródła, czyli system dystrybucji i przechowywania ciepła, który rozprowadza lub tymczasowo przechowuje ciepło w domu.

Podstawowe komponenty samej pompy ciepła to dwa wymienniki ciepła: parownik i skraplacz oraz sprężarka i zawór rozprężny. W parowniku następuje pobranie energii ze środowiska i przekazanie jej do czynnika chłodniczego, czego efektem jest jego odparowanie. Następnie pary czynnika chłodniczego pobierane są przez sprężarkę, w której na skutek podniesienia ciśnienia rośnie temperatura czynnika. Dalej rozgrzane gazy czynnika podawane są do skraplacza. W skraplaczu gorący czynnik chłodniczy, w postaci gazu pod wysokim ciśnieniem, jest skraplany dzięki czemu, oddaje on ciepło do wody znajdującej się w układzie ogrzewania. Skroplony czynnik trafia do zaworu rozprężnego, gdzie zmniejsza się jego ciśnienie, zatem czynnik ponownie jest dalej podawany do parownika. Nad całością procesów czuwa elektronika sterująca. Dzięki połączeniu tych wszystkich elementów i przy odpowiednim sterowaniu parametrami możliwe jest pobranie ciepła wystarczającego do podgrzania wody grzewczej nawet ze środowiska o temperaturze -10oC, a nawet -25oC, energii wystarczającej do podgrzania wody grzewczej. Do pracy układu (zasilania sprężarki, pomp cyrkulacyjnych, wentylatorów i automatyki) niezbędne jest dostarczenie energii elektrycznej.

Jakie są rodzaje pomp ciepła?

Na rynku funkcjonuje podział na trzy rodzaje pomp ciepła w zależności od rodzaju środowiska, z którego czerpana jest energia – tzw. dolnego źródła ciepła. Zgodnie z głównym podziałem wyróżniamy pompy ciepła gruntowe (grunt-woda) oraz pompy ciepła powietrzne (powietrze-woda). Przy dwuczłonowej klasyfikacji drugie słowo oznacza zawsze górne źródło. Im wyższa i stabilniejsza będzie temperatura dolnego źródła ciepła i niższa górnego, tym stabilniej i z wyższą efektywnością pracować będzie pompa ciepła.

Pompy gruntowe z zamkniętym obiegiem woda- woda

Pompy gruntowe wykorzystują ciepło zawarte w ziemi, gdyż energia w niej zawarta jest pobierana z gruntu i akumulowana w kilkudziesięciometrowej warstwie gruntu. W naszym kimacie, gdzie strefy przemarzania gruntu, w zależności od lokalizacji, wynoszą od 0,8-1,4 m, temperatura gruntu poniżej 15 metrów głębokości jest praktycznie w ciągu roku niezmienna i co najważniejsze zawsze dodatnia (od 0oC do 8oC), co korzystnie wpływa na pracę pompy ciepła. Pompy te mają najlepszą wydajność, ale inwestycja w nie wymaga znacznie większych nakładów. Gruntowe pompy ciepła współpracują z najczęściej kolektorami gruntowymi układanymi poziomo lub sondami pionowymi, w których krąży płyn roboczy (niezamarzający), który transportuje ciepło do urządzenia.

Sondy pionowe

Najlepiej jest pobierać ciepło z głębokości większej niż 50 m. Odbywa się to przez układ kolektorów pionowych zwanych sondami, które wprowadza się na głębokość zwykle 80-100 m, a czasem nawet głębiej. W tym celu należy zrobić wcześniej odpowiednie odwierty, których wykonanie jest stosunkowo kosztowne i nie wszędzie możliwe (zarówno ze względów geologicznych, jak i organizacyjnych, bo konieczne jest zapewnienie możliwości wjazdu na działkę ciężkiemu sprzętowi z wiertnicą). Ilość odwiertów zależy od rodzaju gruntu i mocy urządzenia. Trzeba również pamiętać, że w przypadku ingerencji w podłoże działki na głębokości większej niż 100 m lub na terenach górniczych, konieczne jest sporządzenie projektu robót geologicznych zgodnie z „Prawem geologicznym i górniczym” (DzU 2011 nr 163 poz. 981 art. 3 oraz art. 86). Warto tu również wspomnieć o nowatorskiej metodzie odwiertów geotermalnych GRD (Geothermal Radial Drilling), która została stworzona z myślą o zagospodarowanych terenach o niezbyt dużej powierzchni. W technologii tej sondy ziemne układane są promieniowo, skośnie w różnych kierunkach i pod różnym kątem, a instalacja wykonywana jest przez jedną maszynę wiercącą z jednej studni.

Kolektory poziome

Równie często do pompy ciepła stosowane są kolektory poziome, które układa się na głębokości ok. 1,0 – 1,6 m. Kolektor składa się ułożonych w gruncie w pewnej odległości rur z tworzyw sztucznych. Długość gałęzi wymiennika może dochodzić nawet do 100 m. Płynie w nich płyn niezamarzający, najczęściej roztwór wody z glikolem. Wydajność urządzenia jest zależna od rodzaju gruntu i stopnia jego nasycenia wodą – im bardziej gliniasty i nasycony wodą, tym jego właściwości oddawania ciepła są lepsze. Zastosowanie kolektorów poziomych wymaga jednak odpowiednich powierzchni działki (instalacja zwykle zajmuje kilkaset metrów kwadratowych) oraz zapewnienia dojazdu i możliwości operowania koparką, czy wywrotką. Konieczne jest także wcześniejsze sprawdzenie, czy współczynnik odbioru ciepła z gruntu będzie wystarczający. Prawidłowo ułożony w ziemi kolektor poziomy w żaden sposób nie zakłóca wegetacji roślin rosnących w ogrodzie.

Pompy wodne z otwartym obiegiem woda - woda

Wody powierzchniowe, czyli rzeki, jeziora, stawy czy nawet podziemne cieki wodne również mogą być źródłem ciepła dla pomp, bo woda ma bardzo dobrą zdolność do akumulacji ciepła. Jednym z przykładów może być pompa ciepła pobierająca energię z układu dwóch, współpracujących ze sobą studni głębinowych: zasilającej (czerpalnej) oraz chłonnej (zrzutowej). W tych układach stosuje się dodatkowy wymiennik ciepła ze stali nierdzewnej w obiegu pośrednim. Wodę gruntową czerpie się ze studni czerpalnej, którą tłoczy się do parownika pompy ciepła. Stamtąd schłodzony czynnik przepompowywany jest do studni chłonnej.Obieg pośredni jest wypełniony solanką, co zapewnia równomierne przekazywanie ciepła do górnego źródła. Ze względu na wysoką temperaturę dolnego źródła (7–10°C) pompy ciepła pracujące w systemie studni głębinowych osiągają bardzo wysokie współczynniki efektywności. Dobrym rozwiązaniem może być również ułożenie kolektora obiegu zamkniętego na dnie stawu lub rzeki, bo nawet w sytuacji, gdy zbiornik wodny zimą zamarza, to w strefie przydennej temperatura wody wynosi +4oC i nie jest to przeszkodą w pozyskiwaniu energii cieplnej. Rozwiązanie to jednak wymaga dostępu do odpowiednich zasobów wodnych, więc nie jest zbyt popularne.

Pompy powietrzne powietrze-woda

Pomimo tego, że powietrze nie jest zbyt dobrym nośnikiem ciepła, a jego temperatura nie jest tak stabilna, jak temperatura gruntu czy wód, to powietrzne pompy ciepła cieszą się obecnie największym zainteresowaniem. Jest to spowodowane głównie tym, że dolne źródło ciepła, jakim jest powietrze, jest powszechnie dostępne – jest wszędzie i w dowolnych ilościach. Przy instalacji pompy powietrznej nie ma znaczenia wielkość działki, zapewnienie dostępu do wody, czy warunki gruntowe, ponieważ jej montaż nie wymaga żadnej instalacji po stronie dolnego źródła, a to oznacza, że koszty inwestycyjne są dużo niższe niż przy pozostałych typach pomp. Pompy powietrzne nadają się również znakomicie dla budynków remontowanych, ze zorganizowaną przestrzenią wokół, bo ich posadowienie nie wymaga naruszenia przestrzeni wokół domu.

Mimo że temperatura otaczającego powietrza zmienia się w bardzo szerokim zakresie w ciągu roku, to sprawność nowoczesnych powietrznych pomp ciepła jest już porównywalna z instalacjami z gruntowym czy wodnym dolnym obiegiem. Pompy powietrzne są w stanie pokryć zapotrzebowanie na ciepło przez cały sezon, ponieważ częstym ich wyposażeniem są grzałki elektryczne, które stanowią dodatkowe źródło energii w przypadku występowania wyjątkowo niskich temperatur zewnętrznych. W wyjątkowych przypadkach można również zastosować wspomagająco współpracę pompy ciepła z drugim źródłem ciepła, jakim może być kocioł gazowy lub olejowy, lub zaplanować dodatkowe, niezależne źródło ciepła w postaci kominka. Powietrzne pompy ciepła doskonale sprawdzają się w przypadku domów niskoenergetycznych i pasywnych – różnica temperatur pomiędzy dolnym i górnym źródłem w ich przypadku jest niewielka, co przekłada się na bardzo wysoką sprawność i efektywność układu grzewczego. W przypadku pomp powietrznych mamy do czynienia z dwoma rodzajami rozwiązań po stronie górnego źródła ciepła: gdzie odbiornikami mogą być zarówno wodne, jak i powietrzne systemy grzewcze.

Pompa powietrze – woda (AW)

W tym układzie powietrze zewnętrzne stanowi dolne źródło, natomiast odbiornikami ciepła mogą być w zasadzie wszystkie wodne systemy grzewcze, czyli:

•radycyjne grzejniki (również te znajdujące się w budynkach już istniejących),
ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe, ścienne czy sufitowe),
klimakonwektory, (które mogą być wykorzystywane do zarówno grzania, jak i chłodzenia)
•nagrzewnice powietrza.

Pompa powietrze – powietrze (AA)

Zasada działania tej pompy jest taka sama jak wyżej opisanych, jednak różni się od pozostałych tym, że energia z powietrza nie jest przekazywana do układu grzewczego czy podgrzewacza wody użytkowej, ale bezpośrednio do nagrzewnicy ogrzewającej powietrze cyrkulujące wewnątrz budynku. W tym celu wykorzystuje się agregat, jako jednostkę zewnętrzną. Wyposażona jestona w parownik, sprężarkę oraz wentylator. Do nadmuchu powietrza w budynku służy wewnętrzna jednostka nawiewna, która składa się ze skraplacza (wymiennika ciepła), wentylatora oraz modułu sterującego. Odbiornikiem ciepła w pomieszczeniach są wewnętrzne jednostki nawiewne: ścienne, kasetonowe, przypodłogowe lub kanałowe. Zaletami pomp powietrze – powietrze są między innymi niskie koszty instalacji, łatwy montaż, brak dodatkowych mediów pośredniczących, mała bezwładność systemu oraz możliwość pracy w trybie chłodzenia w lecie. Wadami jest duża zależność od warunków pogodowych i nawiew suchego powietrza. Dodatkowo bez dodatkowego osobnego modułu nie ma możliwości przygotowania ciepłej wody użytkowej, co w efekcie podraża koszt całej inwestycji. Jest to więc rzadziej stosowany układ.

Jakie są zalety instalacji pompy ciepła?

Pompa ciepła to rodzaj ekologicznego urządzenia, zapewniającego możliwość korzystania z odnawialnej energii słonecznej zakumulowanej w otaczającym nas środowisku. Największą jej zaletą jest całkowity brak emisji szkodliwych substancji do środowiska, niskie koszty eksploatacji oraz podnoszenie komfortu życia mieszkańców. Pompy ciepła są doskonałą alternatywą dla tradycyjnych źródeł energii. Wykorzystywane są najczęściej do ogrzewania budynków, basenów, biur, urzędów oraz dostarczania ciepłej wody użytkowej. Coraz częściej tez chłodzą i współpracują z instalacjami wentylacji. Dzięki zastosowaniu odpowiedniej pompy ciepła można osiągnąć komfort cieplny zarówno zimą, jak i latem. Zimą – gdy pompa ciepła pracuje w trybie grzania ciepło, które pozyskuje, zostaje rozprowadzone po całym obiekcie przez układ grzejników lub układ ogrzewania podłogowego. Ciepło może być również wykorzystane do podgrzewania wody: w kuchni, łazience, a nawet, przy odpowiednim zaprojektowaniu, w basenie. Latem w niektórych urządzeniach istnieje możliwość odwrócenia obiegu grzewczego, a wtedy pompa ciepła z powodzeniem pełni rolę klimatyzatora. W zależności od indywidualnego zapotrzebowania budynku na ciepło, potrzebne do ogrzewania, pompa ciepła może być jedynym źródłem ciepła lub współpracować z innym urządzeniem grzewczym (w układzie biwalentnym). Z takim rozwiązaniem możemy mieć do czynienia, gdy właściciel instalacji nie chce się pozbywać już posiadanego kotła. Pompa ciepła najczęściej pracuje dokładnie tak samo, jak kocioł dwufunkcyjny. Niewątpliwą zaletą tego układu jest możliwość przygotowania ciepłej wody użytkowej bez dodatkowych nakładów i urządzeń. Również ogrzewanie podłogowe podłączone do pompy ciepła gwarantuje wysoką efektywność i niższe rachunki, ze względu na niską temperaturę czynnika. Zapotrzebowanie na te media jest obliczane indywidualnie dla konkretnego budynku przez projektanta instalacji grzewczych. Istotne jest fakt, że pompa ciepła może być zamontowana w dowolnym pomieszczeniu, a do pracy wymagane jest tylko doprowadzenie instalacji elektrycznej oraz ewentualne (w zależności od instalacji) zamontowanie dodatkowego zbiornika buforowego. Pompa ciepła nie wymaga natomiast dodatkowego pomieszczenia czy miejsca na zbiornik opału lub gazu. Nie jest potrzebny także komin i nie ma potrzeby odprowadzać żadnych spalin. Jej działanie, poza serwisowaniem, może być zatem całkowicie bezobsługowe, a szeroka gama modeli i bardzo duży zakres dostępnych mocy pozwala na wybranie odpowiedniego urządzenia dopasowanego do naszych potrzeb. Ceny tych urządzeń przez ostatnie lata mocno spadły, przez co stały się one realną konkurencją dla kotłów grzewczych, tym bardziej że są wyjątkowo tanie w eksploatacji.

Jak mierzyć skuteczność pomp ciepła: współczynniki COP, SCOP i SPF oraz ich znaczenie?

Współczynnik sprawności COP (Coefficient Of Performance)

Współczynnik COP oznacza stosunek dostarczonego przez pompę ciepła do ilości energii elektrycznej zużytej przez nią samą. Określa się go na podstawie normy PN – EN 14511. Współczynnik odnosi się do zużytej i dostarczonej energii w danej chwili.

COP = Q HP /E EL ,

gdzie:

Q HP – ciepło oddane przez pompę [J],

E EL – energia elektryczna pobrana przez pompę [J].

Znaczenie współczynnika COP najlepiej jest wyjaśnić na przykładzie:

2 kW – mocy energii pobranej z prądu

6 kW – mocy energii pobranej przez pompę ciepła z darmowego źródła (grunt/woda/powietrze).

Wydajność grzewcza pompy ciepła wynosi, zatem 8 kW.

Współczynnik COP wynosi:

COP = 8kW/2 kW = 4

Oznacza to, że pompa ciepła jest w stanie pobrać z otoczenia 6 kW darmowej energii oraz wymaga dostarczenia mocy cieplnej zaledwie 2 kW energii elektrycznej do uruchomienia i pracy układu.

COP jest miarą wydajności urządzenia i im jest on wyższy, tym więcej ciepła pompa wytworzy przy zużyciu tej samej ilości dostarczonej energii elektrycznej. Wartość COP zależy przede wszystkim od modelu pompy ciepła i zastosowanych rozwiązań technicznych, ale wpływ ma na nią także temperatura dolnego źródła. Najlepszymi źródłami dla pomp ciepła, pod względem jej wydajności i oszczędności energii, będą takie, które charakteryzują się stałą temperaturą w całym okresie pracy układu. COP jest wskaźnikiem, który przy wyborze pompy warto porównać u różnych producentów. Im wartość COP jest wyższa, tym urządzenie będzie bardziej efektywne. Należy jednak pamiętać, żeby porównanie (zestawienie) zrobić dla tej samej temperatury źródeł. Współcześnie produkowane pompy mają współczynniki na poziomie 3,5 – 5,5. Co oznacza, że są w stanie z 1 kWh zużytej energii elektrycznej wytworzyć odpowiednio 3,5 – 5,5 kWh ciepła grzewczego. Warto dodać, że zastosowanie pompy ciepła mającej współczynnik COP równy 4,0 pozwoli zapewnić wysoki udział energii odnawialnej w bilansie budynku, co z kolei pomoże spełnić standardy energetyczne budynków zawarte w nowych Warunkach Technicznych 2021.

Współczynnik SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance)

Stosunek ilości energii cieplnej wyprodukowanej w całym sezonie grzewczym do pobranej w tym samym czasie energii elektrycznej przez wszystkie elementy instalacji pompy ciepła to współczynnik SCOP, nazywany sezonowym. Oblicza się go, jako zapotrzebowanie na ciepło do c.o. i c.w.u (wyrażone w kWh/rok) podzielone przez ilość energii zużytej przez pompę ciepła i inne urządzenia instalacji (w tej samej jednostce).

Współczynnik SPF (Sesonal Performance Factor)

Współczynniki COP i SCOP podają wartości szacowane, czyli wyliczane na podstawie przyjętych założeń odzwierciedlających warunki panujące podczas całego sezonu grzewczego. Nie są, więc wskaźnikami odzwierciedlającymi rzeczywistą pracę, konkretnej pompy ciepła, pracującej w danym budynku, wyposażonym w prawdziwą instalację dostosowaną do specyficznych upodobań użytkowników. Te dane może wskazać tylko współczynnik SPF, którego wartość poznamy poprzez zmierzenie zużytego prądu i ilości ciepła, które zostało dostarczone, w konkretnym budynku, wyposażonym w konkretną instalację i dla konkretnego użytkownika.

Z jakimi przepisami prawnymi warto się zapoznać przy wyborze pompy ciepła?

Generalnie pompy ciepła nie wymagają uzyskania pozwolenia na budowę, o ile ich montaż nie dotyczy budynków znajdujących się na obszarach chronionych przez konserwatora lub program Natura 2000. Przed podjęciem decyzji, którą pompę ciepła wybrać warto jednak rozpoznać wymagania i ograniczenia prawne związane z realizacją niektórych rozwiązań.

Pompy gruntowe

W przypadku pomp gruntowych konieczne jest rozpoznanie warunków gruntowych panujących na naszejdziałce. Informacje te znajdziemy w dokumentacji geologiczno-inżynierskiej, która zgodnie z Ustawą z dnia 7 lipca 1994 r. – Prawo budowlane (Dz.U. 1994 nr 89 poz. 414) jest elementem obowiązkowym każdego projektu budowlanego. Dodatkowo, jeżeli zdecydujemy się na zastosowanie sondy gruntowej, to gdy nasz odwiert będzie potrzebował ponad 30 m głębokości, (co zdarza się bardzo często) zgodnie z przepisami Ustawy z dnia 9 czerwca 2011 r. – Prawo geologiczne i górnicze (Dz.U. 2011 nr 163 poz. 981) konieczne będzie sporządzenie projektu robót geologicznych. Projekt ten będzie musiał być wykonany zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 20 grudnia 2011 r. w sprawie szczegółowych wymagań dotyczących projektów robót geologicznych, w tym robót, których wykonywanie wymaga uzyskania koncesji (Dz.U. 2011 nr 288 poz. 1696) i podlegał będzie zgłoszeniu w Starostwie. Prace będzie można rozpocząć dopiero po upływie, co najmniej 30 dni od dnia przedłożenia projektu, pod warunkiem, że starosta w tym czasie nie zgłosi, w drodze decyzji, sprzeciwu. Warto wiedzieć, że gdy planowana głębokość odwiertu ma przekroczyć 100 m lub gdy odwiert planowany jest na terenach górniczych, to będzie istniał dodatkowy obowiązek wykonania i zatwierdzenia we właściwym Okręgowym Urzędzie Górniczym planu ruchu zakładu górniczego. Natomiast budowa poziomego wymiennika gruntowego podlega jedynie procedurze zgłoszenia – wójtowi, burmistrzowi lub prezydentowi odpowiedniemu ze względu na miejsce prowadzenia prac. Tu również prace można rozpocząć dopiero po upływie, co najmniej 30 dni od dnia przedłożenia projektu, pod warunkiem, że właściwy organ w tym czasie nie zgłosi, w drodze decyzji, sprzeciwu. Warto również przed zasypaniem wymiennika dokonać inwentaryzacji geodezyjnej po wykonawczej, aby w przyszłości uniknąć ewentualnych kolizji uzbrojenia wymiennika z innymi instalacjami. Inwentaryzację taką przeprowadza na zlecenie inwestora uprawniony geodeta.

Pompy wodne

Korzystanie w Polsce z wód gruntowych lub powierzchniowych reguluje Ustawa z dnia 20 lipca 2017 r. Prawo wodne (Dz.U. 2017 poz. 1566) i jeżeli nasza pompa ciepła zakłada pobór wód powierzchniowych lub podziemnych oraz ich późniejsze odprowadzenie w ilości przekraczającej 5 m³ na dobę to obejmuje nas procedura sporządzenia operatu wodno- prawnego i uzyskanie pozwolenia wodno- prawnego.

Pompy powietrzne

W przypadku pomp powietrznych przetłaczane przez wentylatory duże ilości powietrza mogą powodować dość głośny szum. Warto, więc zwrócić uwagę na hałas, jaki emitują. O ile w przypadku jednostek umiejscowionych wewnątrz budynku możemy ograniczyć poziom akustyczny, generowanych odgłosów wyciszając pomieszczenie, w którym urządzenie pracuje, o tyle w przypadku jednostek zewnętrznych nie jest to już takie proste. Tymczasem zgodnie z Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 14 czerwca 2007 r. w sprawie dopuszczalnych poziomów hałasu w środowisku (Dz.U. 2007 nr 120 poz. 826) obowiązkiem właściciela nieruchomości jest zachowanie na granicy działki odpowiedniego poziomu hałasu, który dla terenów o zabudowie jednorodzinnej wynosi 50 dB w ciągu dnia i 40 dB nocą. Należy, zatem sprawdzić, czy emitowane szumy nie będą przeszkadzały nam, lub naszym sąsiadom i przede wszystkim szukać urządzeń o odpowiednio niskim poziomie generowanego hałasu, a także dobrze przemyśleć lokalizację jednostki zewnętrznej, np. nie montować pomp ciepła w pobliżu ścian sypialni lub pokoi dziecięcych.

Najlepsze produkty w swoich kategoriach, wybrane na podstawie opinii ekspertów oraz ilości sprzedanych sztuk.

Pogłębiaj swoją wiedzę, czytaj poradniki

Opracowanie redakcja : (M.K)

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji portalu www.klimatyzacja.pl