Jak dobrać pompę ciepła? – 10 kroków wyboru pompy ciepła

Załóżmy, że mieszkamy pod Warszawą i posiadamy dwa budynki mieszkalne, w których jeden jest wyposażony w podłogówkę, drugi w instalację grzejnikową, a każdy budynek zamieszkują cztery osoby.

Krok 1 – ustalenie OZC czyli zapotrzebowania na ciepło budynku

Ustalenie obliczeniowego zapotrzebowania na ciepło wymaga zebrania wielu informacji. Należą do nich:

1. Ustalenie strefy klimatycznej, w której znajduje się nasz budynek. Możesz ją ustalić, korzystając z mapy zawartej w słowniku zakres temperatur powietrza zewnętrznego. Warszawa znajduje się w III strefie.
2. Ustalenie powierzchni okien, roku produkcji lub współczynnika Uₒ. Rok produkcji i współczynnik Uₒ powinny być wytłoczone na aluminiowym pasku w ramie okiennej. Powierzchnie okien są ważne, gdyż to przez nie tracimy najwięcej ciepła.
3. Ustalenie powierzchni ścian zewnętrznych, podłóg, stropów i dachu. Ściany podłogi i dach to kolejne miejsca, gdzie tracimy ciepło. Powinieneś znać ich powierzchnię, materiał z którego są wykonane i grubość. Każda przegroda w rozbiciu na materiał podstawowy jak, np. pustak MAX i docieplenie. Standardowa grubość ściany to ok 36 cm + docieplenie. Powierzchnia podłogi odpowiada rzutowi z góry na nasz budynek. Jednak z uwagi na to że liczymy straty ciepła w osi ścian zewnętrznych, powierzchnię tą powiększamy o ok 10%. Podobnie sprawa wygląda przy ustalaniu powierzchni stropu nad ostatnią kondygnacją. Powierzchnia dachu również odpowiada rzutowi z góry na nasz budynek, ale powiększona o ok 20-30% ze względu na skosy i spadek dachu.
4. Ustalenie rodzaju wentylacji w budynku i jej ewentualnej sprawności. Występować mogą przeważnie dwa rodzaje wentylacji: mechaniczna lub grawitacyjna. Wentylacja grawitacyjna jest bardzo prosta, ale jest najgorszym rozwiązaniem. Z kolei wentylacja mechaniczna może występować z odzyskiem ciepła lub bez. Jeżeli masz rekuperator, to jest to wentylacja z odzyskiem i z tabliczki znamionowej musisz odczytać sprawność rekuperatora.

Teraz możesz zobaczyć jak te wszystkie dane wpływają na straty ciepła w Twoim budynku.

Straty ciepła przez przegrody zewnętrzne i wentylację
Źródło: https://tiny.pl/dxrwn

Jeżeli zebrałeś te dane, to można przystąpić do wykonania OZC (obliczeniowego zapotrzebowania na ciepło). Można to zrobić na trzy sposoby:

• wykorzystać kalkulator cieplo.app – Ty ponosisz odpowiedzialność za wynik
• zlecić wykonanie audytu energetycznego uprawnionej osobie tzw. Audytorowi Energetycznemu. Koszt takiego audytu to ok. 1200-1700 zł. Jednak jeżeli korzystasz z “Czyste Powietrze”, to koszt zostanie zwrócony.
• zlecić firmie, która będzie montowała pompę ciepła. Wtedy oni ponoszą odpowiedzialność za prawidłowość obliczeń.

Internetowe kalkulatory zapotrzebowania na ciepło są kalkulatorami orientacyjnymi, by zorientować się i w stratach ciepła, i w wielkości inwestycji. Audytorzy i profesjonalne firmy wykonawcze powinny dysponować specjalistycznymi programami obliczeniowymi.

Przyjmujemy, że z obliczeń w/w zapotrzebowanie na ciepło każdego z budynków wynosi 10 kW.

UWAGA – jeżeli Twój dom jest nieocieplony, posiada stare drewniane okna lub nawet okna plastikowe ale starego typu to nigdy nie rozważaj zakupu pompy ciepła, chyba że zdecydujesz się na termomodernizację budynku. Więcej o pompach ciepła w starym domu.

Krok 2 – ustalenie zapotrzebowania na c.w.u.

Wielkość zużycia c.w.u. i sposób jej użytkowania mają wpływ na dobór wielkości zasobnika c.w.u., a tym samym wielkości pompy ciepła.

W tym kroku niezbędne są następujące informacje:

• Ustalenie stałej liczby osób zamieszkujących budynek – liczba osób ma wpływ na wielkość zasobnika c.w.u. oraz ilość ciepłej wody użytkowej, którą pompa ciepła musi wyprodukować.
• Sprawdzenie czy budynek jest wyposażony w cyrkulację c.w.u. – cyrkulacja c.w.u. poprawia komfort użytkowania c.w.u., ale niestety przyczynia się do zwiększonego zapotrzebowania na ciepło, gdyż woda, krążąc w obiegu, traci swoją temperaturę. Można temu przeciwdziałać, stosując zegary pracy takiej pompy cyrkulacyjnej, które cyrkulują wodę tylko w godzinach np. 5:00-8:00, 14:00-16:00, 19:00-22:00. Pozwala to na wprowadzenie oszczędności w stratach ciepła.
• Ustalenie liczby i sposobu korzystania z głównych odbiorników c.w.u., np. prysznic lub wanna – liczba i sposób korzystania z głównych przyborów sanitarnych pozwala na ustalenie wielkości zasobnika c.w.u. Na każdy prysznic przyjmuje się 50l na osobę, a na każdą wannę 80l.

Przykład: Jeżeli w Twoim domu mieszkają 4 osoby, a w samym domu są dwie łazienki, z czego w jednej prysznic, a w drugiej wanna, to możesz przyjąć, że Twoje zużycie w okresie maksymalnego rozbioru c.w.u. wyniesie 250+280=260. Stąd też minimalna pojemność Twojego zasobnika to 300l.

Można przyjąć, że na 1 osobę stale zamieszkującą w domu przyjmuje się dodatkowo 0,25 kW. Czyli nasze zapotrzebowanie na c.w.u. to 4 osoby * 0,25 kW = 1 kW.

UWAGA – zasobnik, który do tej pory wykorzystywałeś, np. we współpracy z kotłem na ekogroszek lub gaz nie nadaje się do współpracy z pompą ciepła, ze względu na zbyt małą wężownicę.

Krok 3 – weryfikacja instalacji c.o.

Nie każdy rodzaj instalacji c.o. nadaje się do współpracy z pompą ciepła.

• Instalacja ogrzewania podłogowego nadaje się i jest wskazana. Jest to najlepszy system grzewczy do współpracy z pompą ciepła ze względu na potrzebę niskich temperatur zasilania, np. 35°C. W tym przypadku możemy, wyszukując pompy ciepła, kierować się SCOP W35.
• Instalacja klimakonwektorów nadaje się i jest wskazana. Ten system również bardzo dobrze sprawdzi się pod warunkiem, że przystosowany jest do pracy z niskimi temperaturami zasilania będącymi w granicach 35-45°C. W tym przypadku musimy już porównywać SCOP W35 i SCOP W55, oraz sprawdzić COP dla A-7/W35 lub COP A-7/W45.

Instalacja grzejnikowa nadaje się do współpracy z pompą ciepła, kiedy:

• w instalacji są grzejniki stalowe lub aluminiowe. Grzejniki te są cienkościenne i efektywniej oddają ciepło o niskiej temperaturze. Dodatkowo grzejniki aluminiowe można rozbudować o kolejne żeberka, by zwiększyć powierzchnię grzewczą grzejnika i obniżyć temperaturę zasilania.
• temperatura zasilania grzejników nie jest wyższa niż 55°C. Temperatura zasilania 55°C nadal jest wysoka, i może mieć wpływ na duże koszty użytkowania pompy ciepła, ale przeprowadzenie termomodernizacji w budynku spowoduje iż będziemy mogli ją obniżyć. Innym rozwiązaniem jest wymiana grzejników na takie o większej powierzchni grzewczej – na wskazane działanie również można pozyskać dotacje z Czystego Powietrza.
• orurowanie instalacji zasilającej grzejniki jest izolowane. Jeżeli orurowanie przebiega tylko przez pomieszczenia ogrzewane, to rury mogą, ale nie muszą być izolowane. Z kolei jeśli orurowanie występuje również w piwnicach, w podłodze czy na poddaszu, należy wdrożyć izolowanie.
• orurowanie wykonane jest z rur stalowych lub innego materiału o odpowiednich przekrojach, co powinien ustalić hydraulik.
• wykonane zostanie płukanie i czyszczenie instalacji c.o. Czyszczenie chroni pompę ciepła przed uszkodzeniem, a ponadto w wielu przypadkach jest wymaganym warunkiem, by gwarancja była uznana. Poza tym czyszczenie ma na celu usunięcie kamienia, który mógł się odłożyć na wewnętrznej powierzchni ścianek rur i grzejników.

Instalacja grzejnikowa nie nadaje się do współpracy z pompą ciepła, kiedy:

• grzejniki są przewidziane do pracy z temperaturą wyższą niż 55°C – w tym przypadku tylko wymiana grzejników zagwarantuje nam poprawną pracę o możliwie najniższych kosztach.
• w instalacji są grzejniki żeliwne lub rury Favira – grzejniki te przewidziane są do instalacji wysokotemperaturowych i słabo przekazują ciepło do otoczenia
• zasilanie instalacji grzejnikowej wykonane jest z cienkich rurek miedzianych. Podczas współpracy pompy ciepła z instalacją c.o. przepływ czynnika grzewczego, czyli wody, jest dwukrotnie większy niż w tradycyjnych instalacjach grzejnikowych współpracujących z kotłami. W przypadku zbyt cienkiego orurowania może następować wycieranie ścianek rur, a w konsekwencji może dojść do ich trwałego uszkodzenia.

Jeżeli stwierdzimy, że na podstawie tych punktów nasza instalacja nadaje się do współpracy z pompą ciepła, to wyszukując pompę ciepła, kierujemy się SCOP W55 i COP w punkcie A-7/W45 lub A-7/W55. Jeżeli pompa ciepła ma być jedynym źródłem ciepła, to rozważamy zakup wysokotemperaturowej pompy ciepła najlepiej opartej na czynniku R290.

UWAGA – zaniechanie lub pominięcie któregoś z punktów może doprowadzić do bardzo dużych rachunków za energię elektryczną. Wprowadzenie termomodernizacji budynku i wymiany grzejników na pewno obniży rachunki.

Krok 4 – ustalenie punktu biwalentnego

Punkt biwalentny to punkt, do którego pompa ciepła będzie samodzielnie zapewniać pokrycie zapotrzebowania na ciepło. Nie jest on określony na sztywno, tylko zawiera się w pewnych zakresach.

Zalecane punkty biwalentne dla powietrznych pomp ciepła
Źródło: https://tiny.pl/dxr5v

Jednak dla naszych rozważań można przyjąć, że dla poszczególnych stref klimatycznych punkty te wyglądają następująco:

– dla I strefy – (-7°C)
– dla II strefy – (-8°C)
– dla III strefy – (-9°C)
– dla IV strefy – (-10°C)
– dla V strefy – (-11°C)

Z kroku 1 wiemy, że znajdujemy się w III strefie klimatycznej i straty ciepła wynoszą 10 kW. Na podstawie tego można narysować wykres strat ciepła oraz ustalić punkt biwalentny i odpowiadające mu zapotrzebowanie na ciepło.

Straty ciepła w punkcie biwalentnym
Autor: Paweł Serwa

Z powyższego wykresu wynika, że straty ciepła w punkcie biwalentnym -9°C dla naszego budynku wynoszą 7,2 kW.

Z kroku 2 ustaliliśmy zapotrzebowanie na c.w.u. na poziomie 1 kW. Łączne zapotrzebowanie dla każdego z naszych budynków wynosi więc 7,2+1=8,2 kW. Oznacza to, że nasza pompa ciepła przy -9°C musi mieć moc 8,2 kW dla temperatury W35, gdy budynek jest wyposażony w podłogówkę lub 8,2 kW dla temperatury W55, gdy budynek wyposażony jest w instalację grzejnikową.

Informację o tym, czy pompa ciepła dysponuje taką mocą grzewczą można pozyskać z:

• tabel wydajności producentów pomp ciepła
• wykresów wydajności producentów pomp ciepła
• danych katalogowych lub technicznych poszczególnych pomp ciepła
• naszej porównywarki pomp ciepła znajdującej się na pompy.app
• w przypadku braku w w/w – należy wysłać mail z zapytaniem do autoryzowanego dystrybutora

UWAGA – ustalenie punktu biwalentnego w temperaturach wyższych niż -7°C, czyli w zakresie od -4 do -6°C nie jest korzystne dla pracy całego układu, gdyż dużo wcześniej włączą się grzałki elektryczne, a więc i zwiększą się koszty użytkowania, chyba że dysponujemy drugim źródłem ciepła w postaci gazu lub biomasy.

Krok 5 – wybór pompy ciepła na podstawie mocy grzewczej

Każda pompa powinna posiadać wykres wydajności lub tabelę wydajności, na podstawie której można określić jej przydatność do konkretnej inwestycji i instalacji.

Przykładowy wykres wydajności pompy ciepła
Źródło: https://tiny.pl/dxrks

Na powyższym wykresie linią zieloną jest zaznaczona charakterystyka pracy dla temperatury W35, czyli podłogówka. Można z niego odczytać, że przy -7°C moc grzewcza wynosi 8,07 kW, czyli przy -9°C będzie jeszcze mniej. W takim wypadku musimy się zdecydować albo na większą pompę ciepła, albo przyjąć fakt, że nasza pompa ciepła pokryje straty ciepła w 100% do temperatury -7°C. To drugie rozwiązanie jest lepsze z uwagi na to, że dni z temperaturami poniżej -9°C jest bardzo mało.

Ważnym faktem jest to, że mimo identycznych budynków, to dla budynku z grzejnikami ta pompa ciepła nie będzie się nadawać, ponieważ patrząc na wykres, osiągnie ona w punkcie -7°C tylko 7,55 kW (linia czerwona W45). W tym przypadku należy szukać pompy ciepła o większej mocy.

Na podstawie wszystkich powyższych informacji wybieramy kilka pomp od kilku producentów.

UWAGA – za duża pompa ciepła nie gwarantuje nam lepszej pracy, gdyż w cieplejsze dni może dochodzić do częstego jej włączania i wyłączania, co jest bardzo niekorzystne dla pompy ciepła.

Krok 6 – wybieramy interesujący nas zakres cen

Wybór zakresu cen niestety ogranicza nasze możliwości, ale czasem za mniejsze pieniądze możemy mieć pompę ciepła z bardzo dobrymi parametrami, choć nie zawsze znanego producenta. Odwieczny problem – czy mieć BMW w wersji podstawowej, czy wypasioną Skodę.

Mamy jednak do dyspozycji wiele programów wspierających wymianę starego źródła ciepła na pompę ciepła, a zależą do nich:

• Czyste Powietrze – w zależności od własnego dochodu można uzyskać w tym programie od 30 do 95% dotacji na pompę ciepła. Oficjalnie od 01.04.2024 r. pompa ciepła powinna znaleźć się na liście ZUM. Korzystając z tego programu możemy również wnioskować o dotację na modernizację instalacji c.o., c.w.u. oraz wentylacji i termomodernizacji całego budynku.
• Moje Ciepło – program skierowany jest do osób, które są właścicielami nowych budynków mieszkalnych. Nabór wniosków odbywa się w trybie ciągłym, aż do 31.12.2026 r. Wartość dotacji wynosi od 30 do 45%, jednak nie więcej niż 21.000 zł
• Mój Prąd – w programie tym możemy wystąpić o dofinansowanie magazynu ciepła czyli bufora wraz z osprzętem, jednak nie więcej niż 5.000 zł. W programie Mój Prąd 6.0 który wejdzie w 2024 r. ma również pojawić się dodatkowa dotacja do pompy ciepła.
• Ulga Termomodernizacyjna – maksymalne odliczenie za zakup pompy ciepła wynosi 53.000 zł jeśli rozliczamy się sami, lub 106.000 zł brutto jeżeli rozliczamy się wspólnie z małżonkiem. Jeśli w danym roku podatkowym nie osiągneliśmy wystarczającego dochodu aby odliczyć ulgę, możemy to zrobić w kolejnych 6 latach, licząc od końca roku podatkowego w którym poniesiono pierwszy wydatek.
• inne – do nich mogą należeć dotacje gminne, dotacje producentów, a także dystrybutorów energii takich jak np. Tauron

Krok 7 – porównanie pomp ciepła pod względem COP i SCOP

Współczynniki COP i SCOP charakteryzują efektywność pracy pompy ciepła, dlatego tak ważne jest ich sprawdzenie w odpowiednim dla nas zakresie.

Dla budynku z podłogówką sprawdzamy:

• SCOP dla W35
• COP dla A7/W35
• COP dla A-7/W35

Dla budynku z grzejnikami sprawdzamy:

• SCOP dla W55
• COP dla A7/W55
• COP dla A-7/W55

Im wyższe współczynniki wartości SCOP i COP, tym lepsza jest pompa ciepła. Może się jednak okazać, że jeden z parametrów będzie lepszy, a inny gorszy, to wtedy kierujemy się już tylko SCOP w danej temperaturze. Wchodząc w nasz ranking pomp ciepła możesz sortować pompy wg najwyższego SCOP.

UWAGA – sprawdź w karcie energetycznej pompy ciepła, czy podane dane odnoszą się do naszego klimatu w którym znajduje się Polska (klimat umiarkowany). Korzystając z programu Czyste Powietrze, sprawdź, czy pompa znajduje się na liście zielonych urządzeń tzw. lista ZUM.

Krok 8 – poziom hałasu

Hałas sprawdzamy dla parametru mocy akustycznej w jednostce zewnętrznej, w której zlokalizowana jest sprężarka. Poziom hałasu jest ważny nie tylko dla nas. My jako użytkownicy urządzenia generującego hałas musimy zadbać, by poziom hałasu w zabudowie jednorodzinnej w dzień nie przekraczał 50 dB, a w nocy 40 dB.

Jednostki zewnętrzne przeważnie generują jednak hałas na poziomie 50-65 dB. Aby spełnić w/w warunek, należy lokalizować pompę możliwie jak najdalej od granicy działki lub szukać pomp ciepła z funkcją nocnego obniżenia poziomu hałasu. Polega ona na obniżeniu mocy sprężarki do ok. 70-55%.

Ale jeżeli, np. zakupimy pompę ciepła z poziomem mocy akustycznej 62 dB, to wymagany przepisami poziom ciśnienia akustycznego równy 40 dB osiągniemy, gdy pompa ciepła będzie się znajdować w odległości 5–6 m od granicy działki. Uwzględniono tu współczynnik kierunkowy 2, czyli teren otwarty.

Współczynnik 4 odnosi się do sytuacji, gdy pompa ciepła zamontowana jest na ścianie płaskiej ale ma przed sobą inny budynek. Natomiast współczynnik 8 wtedy, gdy pompa ciepła zamontowana jest w narożu budynku i dodatkowo ma przed sobą inny budynek.

W tabeli poniżej możemy zobaczyć, o ile nastąpi spadek poziomu hałasu dla odległości od 1 do 15 m.

Obliczenie poziomu ciśnienia akustycznego
Źródło: https://tiny.pl/dxr2b

Przy wyborze pompy ciepła kierujemy się jak najmniejszą mocą akustyczną, która jest podstawą do wyliczenia ciśnienia akustycznego.

UWAGA – brak uwzględnienia aspektu hałasu w wyborze pompy ciepła może nas narazić na nieprzyjemności ze strony sąsiadów.

Krok 9 – Ocena warunków gwarancji

Jest to bardzo ważna kwestia, której często nie doceniamy podczas naszego wyboru pompy ciepła. Producenci w różny sposób próbują nas kusić, oferując dłuższą gwarancję, lecz nie informując należycie, od czego jest ona uzależniona.

Przykłady uników bardzo znanych producentów:

• gwarancja 5 lat – ale dopiero po wczytaniu się w gwarancję, jest informacja, że 5 lat tylko na sprężarkę, a 3 lata na resztę pompy.
• gwarancja 5 lat – ale dopiero gdy nam montują pompę ciepła dowiadujemy się, że tylko pod warunkiem chemicznego płukania instalacji, a to już dodatkowy koszt ok. 3000 zł.
• wskazanie informacji o wymogu, takim jak w/w – jeśli nie poinformują, to nie mamy wcale gwarancji.
• gwarancja 5 lat – ale tylko pod warunkiem, że montaż wykonują wskazane firmy, a za to też trzeba będzie zapłacić więcej.
• gwarancja 7 lat – a firma na rynku funkcjonuje nawet niecały rok i w dodatku bez sieci autoryzowanych serwisantów.
• gwarancja 5 lat – pod warunkiem kupna internetowego nadzoru serwisowego. Jest to dodatkowy wydatek, ale jeżeli pozwala serwisowi na zdalną diagnostykę problemów, weryfikację i zmianę ustawień, to jak najbardziej jest to wskazane rozwiązanie. Jeżeli tylko zdalny podgląd to jest to bardziej marketing.
• gwarancja 5 lat – ale jeżeli będzie przegląd dwa razy do roku – a to już wydatek ok. 1200 zł rocznie.
• gwarancja wydłużona – możesz wykupić sobie dodatkowe lata gwarancji, ale za każdy rok należy zapłacić określoną kwotę i wykonywać dodatkowe, płatne przeglądy.

To tylko niektóre przykłady nie do końca uczciwych praktyk gwarancyjnych. Oczywiście wybierając pompę ciepła, kierujemy się jak najdłuższą gwarancją, ale musimy sprawdzić wszystkie warunki gwarancji i jak mocno rozbudowana jest sieć autoryzowanych serwisantów w naszej okolicy.

UWAGA – montaż, uruchomienie, eksploatacja pompy ciepła niezgodnie z warunkami gwarancji pozbawi nas gwarancji całkowicie.

Krok 10 – wybór i podjęcie decyzji

Po zebraniu i przeanalizowaniu wszystkich kroków możemy przystąpić do ostatecznego wyboru. W tym celu powinniśmy umówić się z instalatorem firmy, by ten ocenił możliwość montażu pompy ciepła. Instalator oceni:

• lokalizację jednostki zewnętrznej
  Ustawienie w stosunku do kierunków świata, odległość od zabudowań sąsiednich, możliwość posadowienia, sposób zasilenia;
• lokalizację jednostki wewnętrznej
  Wymagana powierzchnia i wysokość pomieszczenia, droga komunikacyjna dla potrzeb wniesienia i wyniesienia urządzeń, sposób połączenia z jednostką zewnętrzną, sposób zasilenia;
• możliwość współpracy z instalacją c.o.
  Czasem to co nam się wydaje, że jest jeszcze dobre, w oczach fachowca może wymagać wymiany;
• urządzenia do demontażu
  Dla potrzeb montażu nowych urządzeń stary kocioł węglowy musi być zdemontowany. Do demontażu również będzie część orurowania w kotłowni;
• koszt prac demontażowych i montażowych
  Możemy większość prac demontażowych zrobić sami lub może to wykonać firma instalacyjna za odpowiednią opłatą. Ustalona zostanie kwota za montaż nowych urządzeń, armatury, orurowania i izolacji;
• koszt pompy ciepła i wymaganego osprzętu, np. bufor, zasobnik c.w.u.
  Ustalona zostanie kwota samego materiału, który będzie zainstalowany wg naszych indywidualnych potrzeb i wg wymogów instalacji i producenta;
• przybliżony termin montażu
  Podany zostanie czas rozpoczęcia i trwania montażu.

UWAGA – konsultując wybraną pompę ciepła, pytaj o jak najwięcej szczegółów dotyczących montażu i eksploatacji pompy ciepła. Jeżeli wybraliśmy pompę ciepła typu split – spytaj się czy osoby montujące mają uprawnienia F-gaz, wymagane do montażu urządzeń z czynnikiem chłodniczym. Ważnym aspektem jest także ubezpiecznie firmy instalatora, która chroni cię przed potencjalnymi kosztami związanymi z uszkodzeniem pompy ciepła.

Nasz ranking pomp ciepła pomaga porównać parametry techniczne pomp ciepła, ale decydując się na wybór pompy ciepła, konsultuj jej zakup i montaż z fachowcem, a nie z handlowcem.