Pompa ciepła powietrzna - poradnik klienta

Powietrzna pompa ciepła to przeciwieństwo wszystkiego, co “na chłopski rozum” rozumie się przez urządzenie grzewcze. No bo jak to tak, nic nie spala, a ogrzewa. W największe mrozy wyciąga z otaczającego powietrza ciepło i podgrzewa wodę w grzejnikach i do prysznica. Stąd nic dziwnego, że dla wielu akceptacja powietrznych pomp ciepła jako sensownego rozwiązania wymaga czasu i poznania faktów. Jesteśmy tu, by Ci je przedstawić. To pierwsza część naszej misji.

Druga część naszej misji to pomóc Ci znaleźć najlepszą ofertę od instalatorów z Twojej okolicy. To ważne, bo z licznych badań wynika, że jedyną rzeczą, która naprawdę zabija opłacalność pomp ciepła, jest zły projekt i wykonanie. Więcej o tym później.

Powietrzna pompa ciepła ogrzewa dom i wodę do mycia, zasysając ciepło z otaczającego powietrza.

Pompy ciepła niczego nie spalają i nie wytwarzają czadu, więc są bezpieczne. Wytwarzają wielokrotnie więcej ciepła, niż zużywają prądu, więc są oszczędne. Nie wymagają podkładania do pieca, są więc wygodne. Sporo z nich wytwarzanych jest w Europie. Co jeszcze? Aha. Są ekologiczne.

Wyróżniamy następujące typy powietrznych pomp ciepła:

• Powietrze - powietrze
• Powietrze - woda typu monoblok
• Powietrze - woda typu split

Pompy ciepła powietrze - powietrze to dosłownie większe klimatyzatory działające w trybie grzania. Właściwie każdy klimatyzator z funkcją grzania to pompa ciepła powietrze - powietrze. W Polsce te urządzenia nie są jednak wykorzystywane do ogrzewania niczego większego niż pokój, więc nie będziemy się tym zajmować.

Pompy ciepła monoblok to taka większa lodówka, którą stawiasz na zewnątrz pod ścianą. Mają mnóstwo zalet i jedną krytyczną wadę, otóż jeśli zabraknie prądu, woda w jednostce może zamarznąć, a tego byśmy bardzo nie chcieli. Niby ma zawory przeciwzamrożeniowe, ale i tak większość klientów decyduje się na…

Pompy ciepła split wyglądają z zewnątrz jak klimatyzator, a wewnątrz jak taka większa lodówka (wersja all-in-one), ewentualnie jak lodówka i bojler obok siebie. To najpopularniejszy model pompy ciepła.

Powietrzna pompa ciepła działa jak klimatyzator, tyle że na odwrót. Podczas gdy klimatyzator chłodzi wewnątrz i grzeje na zewnątrz, powietrzna pompa ciepła chłodzi powietrze na zewnątrz, a grzeje w środku. Przy czym zazwyczaj ogrzewane nie jest pomieszczenie bezpośrednio, a woda w grzejnikach lub instalacji ogrzewania płaszczyznowego.

Pompowanie ciepła wymaga zasilania zewnętrznego, dlatego pompa ciepła zużywa prąd. Im niższa temperatura na zewnątrz, tym bardziej urządzenie musi się “wysilać” i tym więcej prądu zużywa. Dobra wiadomość jest taka, że nawet w niskich temperaturach pompa ciepła wtłacza do domu więcej energii, niż pobiera prądu. Przykładowo polska powietrzna pompa ciepła Galmet Airmax ogrzewając wodę:

• do 45 °C przy temp. zew. 15°C, wtłacza 4 kWh ciepła zużywając 1 kWh prądu
• do 45 °C przy temp. zew. -15°C, wtłacza 2 kWh ciepła zużywając 1 kWh prądu

Więc nawet zimą zyskujesz więcej ciepła, niż tracisz prądu. Stosunek pozyskanych kWh ciepła do zużytych kWh prądu w danych warunkach to COP. Na podstawie danych meteorologicznych wylicza się też przewidywany średni COP dla całego sezonu grzewczego, czyli SCOP.

Skoro o tym mowa, to zobaczmy, jak dobrać pompę ciepła do domu?

Pompa ciepła powinna mieć odpowiednio dobraną moc. Jej niedoszacowanie to częsta praca grzałki i większe rachunki. Z kolei przewymiarowana pompa może “taktować” czyli często się włączać i wyłączać, co skraca żywotność (przy czym inwerterowe pompy ciepła mogą bezboleśnie obniżać moc, są zatem bardziej odporne i elastyczne). 

“Na oko” dobór pompy ciepła wygląda następująco:

• Dom 100 m2 - 6 kW
• Dom 150 m2 - 8-10 kW
• Dom 200 m2 - 10-12 kW

Te dane uwzględniają moc potrzebną na ogrzanie domu i dostarczenie ciepłej wody użytkowej dla domu o dobrej izolacji i są na 90% zgodne z tym, co instalator wyliczy dla Ciebie. No, może na 85%.

Ale, jak głosi stare porzekadło, na oko to chłop w szpitalu zmarł. Wykwalifikowane firmy instalatorskie dokonają oględzin, wywiadu z właścicielem i wezmą też pod uwagę następujące czynniki:

• Straty ciepła budynku
• Docelową temperaturę ogrzewania
• Klimat w danej części Polski
• Ilość domowników
• Dotychczasowe zużycie w poprzednim źródle np. kotle węglowym
• Działanie pompy w b. niskiej temp (czy ma grzałkę, czy jest inwerterowa, czy stosowane są inne rozwiązania)

Ponadto dobór mocy to pestka w porównaniu z określeniem krzywej grzewczej, ciśnienia w układzie, temperatury grzania i innych parametrów, które wpływają na koszty użytkowania.

Żeby wszystko to zrobić porządnie, potrzebne są szkolenia i doświadczenie, którego nie zastąpi żaden artykuł z sieci. Nie dobieraj powietrznej pompy ciepła samemu. Dlaczego miałbyś to robić, skoro możesz poprosić o kilka ofert od kilku różnych, niezależnych firm?

Nie musisz się też obawiać, że ktoś świadomie będzie Cię naciągał, proponując mocniejszą pompę ciepła. Dlaczego? Bo pompy ciepła różnej mocy mają zaskakująco podobną cenę. Pompa ciepła o mocy 5 kW kosztuje około 15% mniej niż pompa ciepła o dwukrotnie większej mocy. Nikomu zatem nie opłaca się “wciskać” mocniejszej pompy ciepła na siłę - po prostu nie ma w tym pieniędzy. A jeśli chcesz się naprawdę zabezpieczyć, to ponownie, porównaj oferty od kilku wykonawców.

Powietrzna pompa ciepła o mocy 6 kW ze średniej półki kosztuje 40 000 zł. Za opcję lepszej marki wydasz 45 000 zł, czyli raczej niedużo więcej.

Co ciekawe cena powietrznej pompy ciepła wzrasta niewiele, w porównaniu do mocy. Zobacz sam:

Cenę powietrznej pompy ciepła można obniżyć z dotacjami i ulgą termomodernizacyjną. Rozważamy tu trzy scenariusze:

1. Jeśli budujesz nowy dom, to możesz obniżyć cenę pompy ciepła o 7000 zł, korzystając z dotacji Moje Ciepło
2. Jeśli dokonujesz termomodernizacji istniejącego domu możesz odzyskać 7 000 - 10 000 zł dzięki uldze termomodernizacyjnej
3. Jeśli dokonujesz termomodernizacji i wyrzucasz piec na paliwo stałe, możesz obniżyć cenę nawet o 27 000 zł z programem Czyste Powietrze

Biorąc to pod uwagę, koszt nie wygląda tak strasznie, prawda? Więcej dowiesz się z artykułu poniżej.

Zużycie prądu powietrznej pompy ciepła to suma zużycia na ogrzewanie domu oraz suma zużycia na ciepłą wodę użytkową. 

Zużycie na ogrzewanie domu zależy od klimatu, ocieplenia, powierzchni budynku i SCOP pompy ciepła. W Polsce wyniesie to rocznie:

W podanym zakresie wartość maksymalna odnosi się do sytuacji, gdy mieszkasz na Suwałkach, a wartość minimalna - do budynku na Pomorzu. Te dwa regiony to bieguny ciepła i zimna w Polsce.

Koszty ogrzewania zależą więc najbardziej od izolacji, dalej od temperatury ogrzewania, na końcu od strefy klimatycznej w Polsce.

Z kolei roczne zużycie prądu na podgrzewanie wody użytkowej zależy od ilości osób oraz ilości litrów ciepłej wody zużywanych dziennie. Spójrz na tabelę:

Uwaga, założono tu temperaturę wody 50 stopni, która powinna wystarczyć na ciepły prysznic, ale jeśli wolisz bardzo gorące kąpiele w wannie, koszty będą wyższe.

Żeby policzyć roczne zużycie prądu, musisz dodać te dwie wartości. Przykładowo, jeśli 4 osoby mieszkają w domku niskoenergetycznym o powierzchni 150 m2 i zużywają jakieś 60 l ciepłej wody dziennie, to zużyją od 870 do 1160 kWh na ogrzewanie i jakieś 1053 kWh na ciepłą wodę, czyli w sumie od 1923 do 2213 kWh rocznie.

Za dużo? Ograniczysz zużycie prądu z fotowoltaiką!

Miesięczny rozkład zużycia energii nie jest równomierny. Jesienią i na wiosnę powietrzne pompy ciepła zużywają bardzo mało energii, mniej niż gruntowe. Zimą za to zużywają jej całkiem sporo. A skoro o zimie mowa…

Tak.

Powietrzne pompy ciepła są powszechnie stosowane w Skandynawii. Jak coś działa zimą tam, gdzie biegają renifery, to będzie też dobrze działać w Polsce. Na rynku pomp ciepła dostępne są produkty, które mogą pracować nawet w temperaturze -25°C bez dodatkowej grzałki elektrycznej. 

Ktoś może powiedzieć “ale w mojej miejscowości kiedyś temperatura spadła do minus 30 stopni”. Nasza odpowiedź - nie bierz pod uwagę jednej godziny, bo Twój dom, odpowiednio zaizolowany, trzyma ciepło. W projektowaniu instalacji bierze się pod uwagę 5 kolejnych najchłodniejszych dni i to jest podstawą do doboru temperatury projektowej.

Biorąc pod uwagę najchłodniejsze 5 dni z najchłodniejszej zimy ostatniej dekady (2012 rok) z najchłodniejszego miasta (Suwałki), otrzymujemy -22°C średniej temperatury. Dla takiego Poznania będzie to już - 14°C. Nie ma realnych podstaw, by szykować się na kilka dni z średnią temperaturą poniżej -25°C. Pompy ciepła ogrzeją Twój dom w zimie.

Weź też pod uwagę, że klimat się ociepla. Jasno pokazują to dane. W latach 1961-1990 liczba bardzo mroźnych dni, z temperaturą średnią dobową poniżej -10°C wahała się od 2-4 dni na zachodzie kraju i sięgała 14 na Suwalszczyźnie. W latach 2011-2020 na zachodzie takich dni niemal nie było, a okolicach Suwałk ich liczba spadła do poniżej 10.

Jeśli to Cię nie przekonuje, jeśli obawiasz się zimy tysiąclecia, możesz zabezpieczyć się na dodatkowe sposoby:

Spośród wszystkich tych rozwiązań kupno grzałki wydaje się najprostsze i zdecydowanie jest najtańsze. Zwróć uwagę, że w niektórych systemach grzałki nie są opcjonalne. Tak czy inaczej w poprawnie zaprojektowanym układzie udział grzałki nie powinien przekroczyć 2-3% zużycia prądu w skali roku.

Do termomodernizacji istniejących budynków warto kupić powietrzną pompę ciepła, najlepiej inwerterową albo z grzałką. Możesz też inwerterową i z grzałką, ale zazwyczaj nie jest to konieczne. Być może nasuwają Ci się pytania:

Do jakiej temperatury trzeba ogrzewać grzejniki w starych budynkach? Świetne pytanie. Im wyższa temperatura grzejników, tym pompa ciepła jest mniej wydajna. Na dodatek wydawałoby się, że skoro wcześniej opalano węglem, to pompa ciepła też musi osiągać wysoką temperaturę, prawda? Niekoniecznie. Inaczej się paliło węglem, a inaczej się ogrzewa pompą ciepła. W pierwszym wypadku mamy okresy bardzo wysokiej temperatury poprzedzone temperaturą niższą. Pompa ciepła utrzymuje cały czas ten sam poziom, więc niższa temperatura wystarczy. Istnieją badania to potwierdzające!

W Niemczech wedle badań wiele pomp ciepła w starych budynków działa z temperaturą grzejników poniżej 40°C. Tak, chodzi tu o zwykłe stare grzejniki, nie ogrzewanie płaszczyznowe. W Polsce jest chłodniej, stąd temperatura 45-50°C spokojnie wystarczy, a 55°C to rozsądna wartość maksymalna.

Czy kupując pompę ciepła muszę docieplić dom? Warto, tym bardziej, że na docieplenie domu również możesz dostać dotację z programu Czyste Powietrze, a z dociepleniem możesz kupić pompę ciepła mniejszej mocy.

Czy muszę wymieniać grzejniki na ogrzewanie płaszczyznowe? Absolutnie nie. Wedle badań różnice w efektywności pomiędzy ogrzewaniem grzejnikowym i podłogowym nie są znaczące. Zarówno instalacje z grzejnikami, jak i z ogrzewaniem podłogowym, osiągają sprawność SCOP powyżej 3, czyli dostarczają średnio 3 jednostki ciepła za jedną jednostkę prądu w skali roku. Ostatecznie rozważ wymianę pojedynczych grzejników na niskotemperaturowe lub konwekcyjne.

Czy muszę mieć wysokotemperaturową pompę ciepła? Pompy ciepła sprzedawane jako "wysokotemperaturowe" osiągają nawet 70-80°C, stąd jawią się jako naturalny zamiennik kotłów. Jednakże, jak już wspomnieliśmy, Twój dom prawdopodobnie poradzi sobie z niższą temperaturą, z korzyścią dla portfela.

Większość właścicieli pomp ciepła jest zadowolonych ze swojej inwestycji. Świadczy o tym fakt, że w 2021 roku sprzedaż pomp ciepła w 21 europejskich krajach wzrosła o 34%. Sprzedano 2,18 mln pomp ciepła - prawie 560 000 więcej niż w 2020 roku. Liczby nie kłamią a specjaliści w europie zachodniej nie są głupi.

Tym niemniej z pewnością w sieci znajdziesz kogoś, kto ma złą opinię o posiadanej pompie ciepła i być może ma do tego powody. Niemal zawsze przyczyną są błędy projektowe lub wykonawcze. Stąd nie należy winić technologii, tylko znaleźć profesjonalistów, którzy znają się na swoim fachu. W czym chętnie Ci pomożemy.