Pompa ciepła typu powietrze-woda do C.O. i C.W.U. – jak działa, ile prądu zużywa i na co zwrócić uwagę przy jej wyborze?

Zasada działania pompy powietrze-woda

Powietrzna pompa ciepła, działa na podobnej zasadzie co klimatyzacja lub lodówka. Każde z tych urządzeń składa się z trzech obiegów: 1) dolne źródło – czyli skąd pompa pobiera ciepło, 2) obieg chłodniczy – czyli zespół elementów i urządzeń, dzięki którym ciepło przekazywane jest z dolnego źródła do górnego, 3) górne źródło – system grzewczy, np. grzejniki, podłogówka, ciepła woda użytkowa (C.W.U.).

Zasada działania pompy ciepła typu powietrze-woda jest bardzo prosta i bazuje na 3 zjawiskach fizycznych spotykanych w codziennym życiu: parowanie, sprężanie, skraplanie. W procesie parowania (parownik), czynnik chłodniczy pobiera ciepło z otoczenia, w tym przypadku jest to powietrze zewnętrzne. Należy pamiętać, że czynniki chłodnicze są w stanie odparować w bardzo niskich temperaturach (nawet przy -20°C). Czynnik chłodniczy po odparowaniu posiada w sobie zakumulowaną energię, jednak temperatura gazu jest zbyt niska, aby można było bezpośrednio przekazać tą energię do systemu grzewczego.

Aby możliwe było efektywne ogrzewanie budynku należy podnieść temperaturę gazu w układzie chłodniczym. Służy do tego sprężarka pompy ciepła. Podczas sprężania gazu wzrasta jego ciśnienie oraz temperatura.

Gaz pod wysokim ciśnieniem i w wysokiej temperaturze trafia na skraplacz (skraplanie), gdzie ciepło oddawane jest do systemu grzewczego. Następnie zawór rozprężny pozwala zmniejszyć ciśnienie skroplonego czynnika chłodniczego, oraz odpowiednią jego ilość podać na parownik i cały proces się powtarza.

Fenomenem działania pomp ciepła powietrze-woda jest fakt, iż nawet 75-80% ciepła trafiającego do systemu grzewczego jest ciepłem darmowym, pozyskanym z powietrza zewnętrznego. Pozostałe 20-25% to energia elektryczna potrzebna głównie do pracy sprężarki oraz pomp obiegowych systemu grzewczego.

Ile prądu pobiera/zużywa pompa ciepła powietrze-woda?

Zużycie energii przez pompę ciepła jest zależne od wielu czynników, do najistotniejszych należą: realne zapotrzebowanie na ciepło budynku, temperatura systemu grzewczego, ilość zużytej ciepłej wody użytkowej, temperatura zewnętrzna oraz prawidłowe wykonanie całego systemu grzewczego.

Przyjmujemy poniższe założenia:

• powierzchnia użytkowa domu to ok 150m²,
• temperatura w budynku wynosi 21°C,
• dom zamieszkiwany jest przez 4 osoby,
• zainstalowane jest ogrzewanie podłogowe,
• budynek wykonany jest w nowoczesnej, ciepłej technologii (50W/m²).

W zależności od strefy klimatycznej, pompa ciepła wraz ze szczytowym źródłem ciepła powinna pobrać z sieci elektrycznej ok 5000÷5500 kWh. Jeżeli cena 1 kWh energii elektrycznej to 0,56 zł, roczny koszt ogrzania naszego domu oraz C.W.U. nie powinien przekroczyć ok. 3000 zł. Należy pamiętać, że zwiększenie izolacji budynku, możliwość wykorzystana energii w tańszej taryfie, lub zainstalowanie instalacji fotowoltaicznej może w znacznym stopniu zmniejszyć tę kwotę.

Dobór pompy ciepła powietrze-woda

Niezwykle istotne jest prawidłowe dobranie pompy ciepła pod konkretną instalacje oraz preferencje użytkownika. Podstawą do doboru modelu pompy (mocy) jest znajomość zapotrzebowania budynku na energię użytkową lub moc w temperaturze obliczeniowej (np. -20°C) oraz ilość ciepłej wody użytkowej. Jednak na tym prawidłowy dobór się nie kończy.

Należy uwzględnić następujące założenia:

• temperatura instalacji grzewczej,
• temperatura jaką chcemy uzyskać w domu,
• posiadanie sterowania strefowego w pomieszczeniach,
• wielkość odbiorników ciepłej wody użytkowej, np. duża deszczownica,
• potrzeby związane z ogrzewaniem i ew. chłodzeniem budynku.

Określenie powyższych punktów jest bardzo istotne aby prawidłowo dobrać pompę ciepła i cieszyć się komfortem cieplnym w domu oraz niskimi rachunkami za ogrzewanie. Poznaj pompy ciepła KAISAI, które mogą zarówno ogrzać lub schłodzić Twój dom jak zapewnić ciepłą wodę użytkową.