Polski Instalator - Jak wybrać pompę ciepła? Wybór pompy ciepła przez firmę instalacyjną

Rynek pomp ciepła w Polsce stale rośnie, a liczba producentów je oferujących wręcz wystrzeliła w górę. Dla klienta końcowego pompa ciepła to zwrot dość ogólny i oznacza po prostu rodzaj ogrzewania w jego domu.

Jej wybór sprowadza się do ceny oraz zaufania do marki i instalatora. Firma instalacyjna wybierając, a mówiąc precyzyjniej dobierając pompę ciepła dla klienta końcowego, nie powinna tego aufania zawieźć. Musi więc spojrzeć na temat nieco szerzej.

Zacznijmy od tego, że na rynku mamy ofertę różnych typów pomp ciepła. I tak, mamy:

pompy ciepła powietrze-powietrze przystosowane do całorocznego ogrzewania, reprezentowane przez jednostki kanałowe dla ogrzewania nadmuchowego, klimatyzatory typu split czy też układy VRV;
pompy powietrze-woda, do których zaliczamy najbardziej popularne pompy niskotemperaturowe LT, wysokotemperaturowe HT oraz hybrydowe, będące połączeniem kotła gazowego oraz pompy LT powietrze-woda;
pompy gruntowe glikol-woda i woda-woda będące najczęściej ompami niskotemperaturowymi.

Każda z przedstawionych pomp ciepła może być strzałem w dziesiątkę, ale tylko dla konkretnej instalacji, a nie dla każdej.Wymienione na początku rozwiązania typu powietrze-powietrze, nazywane często bezpośrednim odparowaniem, stosowane są na ogół w obiektach wymagających nie tylko całorocznego ogrzewania, ale i chłodzenia. Przeważnie są to budynki komercyjne, w których ciepło z instalacji oddawane jest bezpośrednio do powietrza w pomieszczeniach. W budownictwie indywidualnym najbardziej popularne są układy wodne oparte na pompach powietrznych i gruntowych.

Ponieważ głównym powodem, dla którego inwestor wybiera pompę ciepła, są niskie koszty eksploatacji, warto więc spojrzeć na różne typy pomp ciepła pod tym kątem. Parametrem mającym istotny wpływ na koszty, jest temperatura zasilania, współpracującej z pompą ciepła instalacji.

Samodzielna analiza kosztów eksploatacji na podstawie dokumentacji technicznej producenta jest dość trudna i może być obarczona sporym błędem z uwagi na fakt, że prosta interpolacja danych z prezentowanych przez producenta tabel mocy grzewczych nie jest możliwa. W tym celu lepiej jest wykorzystać dedykowane narzędzia producentów urządzeń, które w swoich algorytmach obliczeniowych mają zawarte charakterystyki pracy w całym zakresie temperatur.

Dobór pompy ciepła ze względu na temperaturę zasilania
Dla potrzeb niniejszej prezentacji wykorzystano narzędzie Daikin WebTools, będące symulatorem kosztów eksploatacji, stworzone przez producenta, który w swojej ofercie ma wszystkie typy pomp ciepła. Przyjęto następujące założenia:

średniej wielkości dom jednorodzinny, z zapotrzebowaniem na ciepło w wysokości 20 tys. kWh;
płaska stawka za energię elektryczną w wysokości 0,60 zł/kWh;
stacja pogodowa Katowice;
rozpiętość temperatur zasilania w zakresie 35÷65°C;

oraz następujące urządzenia producenta, pompy Daikin Altherma:

pompa niskotemperaturowa LT o mocy nominalnej 11 kW;
pompa wysokotemperaturowa HT o mocy nominalnej 11 kW;
pompa gruntowa o mocy nominalnej 10 kW;
hybrydowa pompa ciepła z modułem pompy ciepła o mocy 7,4 kW i modułem kotła gazowego o mocy 27 kW;

Wyniki przedstawiono na rys. 1, a pokazują one koszt wyprodukowania 20 tys. kWh ciepła w sezonie grzewczym w zależności od temperatury zasilania, podawanej na instalacje grzewczą. Ilość ciepła odpowiada zapotrzebowaniu na moc grzewczą ok. 10 kW. Wszystkie pompy z zestawienia wyposażone są w sprężarki inverterowe z płynną modulacją mocy, a także w pompy obiegowe z płynną modulacją przepływu, zapewniające utrzymanie stałej delty zasilanie/powrót przy zmiennych
obciążeniach cieplnych.

Z wykresów widać, że przy temperaturze zasilania 35 stopni, najniższe koszty eksploatacji daje nam oczywiście pompa gruntowa, a różnica w stosunku do następnej pompy powietrznej LT, zaczyna się od kwoty ok. 1 tys. zł i dalej rośnie. Zarówno pompa hybrydowa jak i pompa wysokotemperaturowa HT generują wyższe koszty.
Oczywiście wzrost temperatury zasilania podnosi nam koszty eksploatacji, a w przypadku pompy LT, ten wzrost zaczyna gwałtownie przyspieszać kiedy osiągamy pułap 45°C, gdyż koszty eksploatacji skaczą o ponad 1 tys. zł. Przy zasilaniu 50 i 55°C, pompa LT znacznie odstaje od pozostałych pomp, a przy 60°C, z uwagi na ograniczenia techniczne, wypada z zestawienia.
Warto zauważyć iż przy temperaturze zasilania 65°C w zestawieniu pozostaje jedynie pompa hybrydowa i wysokotemperaturowa HT. Ta ostatnia jest najbardziej odporna kosztowo na wzrosttemperatury zasilania w instalacji. Należy zaznaczyć, że Altherma HT jest pompą dwusprężarkową, z kaskadowym układem sprężania, dzięki któremu osiąga temperatury zasilania do 80°C.

Większość pomp na rynku, oznaczonych również literkami HT, wyposażonych jest w jedną sprężarkę, a temperatura 65°C, to górna granica możliwości technicznych, przy której sprawność drastycznie spada. Dość ciekawym rozwiązaniem jest pompa hybrydowa, która przy stosunkowo niskim koszcie inwestycyjnym, w porównaniu do pozostałych typów pomp, generuje średnie koszty eksploatacji.

Należy też pamiętać, że przedstawione na wykresie koszty eksploatacji odnoszą się do płaskiej stawki za energię elektryczną. W przypadku stosowania stawek jakie dostawcy energii oferują w układach dwutaryfowych czy weekendowych, koszty eksploatacji będą znacznie niższe.