Pompy ciepła typu powietrze-woda to urządzenia stosunkowo nowe na rynku. Do produkcji ciepła wykorzystują prąd oraz ciepło pobrane z otoczenia. Jeżeli będą działały przez cały okres grzewczy, umożliwią znaczne zredukowanie kosztów ogrzewania.

Wydajność na mrozie
Na rynku jest dostępnych dość dużo modeli pomp ciepła powietrze-woda. Jednak tego typu urządzenie należy wybrać z rozwagą. Wiele pomp ciepła, nawet tych pochodzących od markowych producentów, ma bowiem ograniczone możliwości. Przykładowo: kiedy temperatura powietrza spada poniżej -20°C, zamontowana w takiej pompie sprężarka zostaje automatycznie wyłączona, gdyż ciśnienie parowania jest zbyt niskie, a praca urządzenia staje się nieekonomiczna. Dlatego w przypadku takiego klimatu, jaki panuje w Polsce, urządzenia są wyposażane w dodatkowe grzałki elektryczne. Zabezpieczają one dopływ ciepła do budynku, gdy temperatura na zewnątrz spadnie poniżej -20°C. Wybierając takie urządzenie, ważne jest też zwrócenie uwagi na pompy ciepła z możliwością pracy w dużym zakresie temperatur powietrza zewnętrznego, oraz takich, które nawet przy ujemnych temperaturach powietrza wciąż zapewniają wysokie współczynniki efektywności.

Podstawowym parametrem pompy ciepła jest COP (Coeffi cient of Performance) – sprawność, którą definiujemy jako stosunek pomiędzy mocą grzewczą pompy ciepła a niezbędną do jej działania mocą elektryczną. Jest to więc stosunek energii cieplnej otrzymanej do energii elektrycznej dostarczonej. Pompa ciepła charakteryzująca się największym COP na rynku osiąga współczynnik na poziomie 4,66 (przy temperaturze zewnętrznej +7°C). Jednak sprawność pompy powietrze-woda zmienia się wraz z temperaturą zewnętrzną. Jej sprawność ulega obniżeniu wraz ze spadkiem temperatury. Dlatego kluczowym elementem nie są wskaźniki maksymalne, osiągnięte przez urządzenie w warunkach laboratoryjnych, a sprawności średnioroczne – czyli takie, jakie pompa – pracując cały sezon grzewczy – potrafi osiągnąć. Parametry podawane przez producentów znacznie różnią się od siebie. Wpływ na to mają: temperatury zewnętrzne, temperatura ciepłej wody wytwarzanej przez pompę, dopasowanie do instalacji grzewczej, liczba włączeń i wyłączeń, straty postojowe i wiele innych. Ale jedno pozostaje niezmienne: pompa ciepła jest oszczędnym źródłem ogrzewania.

Opłacalna pompa

Oszczędności i inne korzyści najlepiej pokazać na przykładzie. W firmie MAG INSTAL, która jest jednocześnie hurtownią sanitarną i biurem doradczo-projektowym, zamontowano pompę ciepła typu powietrze-woda firmy Panasonic. Urządzenie jest opomiarowane – pompa ciepła ma oddzielny licznik energii elektrycznej i swój ciepłomierz, czyli licznik energii cieplnej. Dzięki temu można bez problemu dokonać porównania kosztów ogrzewania. Z porównania cen paliw i energii elektrycznej wynika, iż prąd jest około 2,2-2,5 razy droższy od gazu ziemnego i tylko 1,1-1,3 razy droższy od oleju czy gazu płynnego. Uwzględniając rzeczywiste średnie sprawności poszczególnych urządzeń grzewczych, możemy skorygować koszty ogrzewania elektrycznego w stosunku do innych źródeł ciepła: dla kotłów kondensacyjnych gazowych koszty takiego ogrzewania są wyższe 2,4 razy; dla kotłów tradycyjnych gazowych – 1,7; dla kotłów tradycyjnych olejowych i LPG współczynnik ten wynosi 0,9; dla nowoczesnych kotłów na paliwo stałe: od 2,0 (pellets) do 2,7 (groszek). Aby pompa była konkurencyjna wobec innych źródeł ciepła, powinna mieć współczynnik COP wyższy bądź równy danym powyżej. Po ostatnich podwyżkach cen paliw ogrzewanie olejem stało się droższe niż prądem, nawet w przypadku grzania za pomocą kotłów czy grzejników elektrycznych. Powyższe liczby oznaczają, że przy uzyskiwanym przez pompę ciepła współczynniku COP powyżej 1,3 urządzenie to staje się bardziej opłacalne w eksploatacji od pieców zasilanych olejem i LPG, a powyżej 2,5 nawet od tych na gaz ziemny. Pompa ciepła Panasonic zainstalowana w fi rmie MAG INSTAL ma moc 16 kW i ogrzewa powierzchnię biurową wynoszącą 220 m2. Ciepło rozprowadzane jest za pomocą tradycyjnych grzejników płytowych. Wymusza to stosowanie najwyższej temperatury zasilania, jaką może dać pompa – czyli 55°C. Pompy ciepła najlepsze wyniki COP osiągają przy temperaturze zasilania instalacji 35-40°C. Dlatego też ogrzewanie podłogowe lub grzejniki o zwiększonej powierzchni są dla niej najlepsze. Mimo to otrzymane wyniki są pozytywne. Średnie COP obliczone podczas pracy pompy w MAG INSTAL wynosi 3,4 – a to i tak dużo więcej niż potrzeba, aby pompa stała się opłacalnym źródłem energii cieplnej. Natomiast średnie COP z najzimniejszych miesięcy, czyli ze stycznia i lutego, wynosi 2,4. Pompa ciepła zużyła wówczas 4811 kWh energii elektrycznej za kwotę 2260 zł. W tym czasie wyprodukowała 11 577 kWh energii cieplnej. Podczas największych mrozów pomieszczenia dogrzewane były kondensacyjnym kotłem olejowym, który wyprodukował 1620 kWh energii cieplnej. Szacunkowy koszt oleju wyniósł w tym przypadku 632 zł.

TOMASZ LENARCZYK
PRODUCT MANAGER, HEATING AND AIRCONDITIONING, PANASONIC POLSKA