Dobór mocy pompy ciepła – przykładowe obliczenia

Dobór pompy ciepła powietrznej

Aby określić moc pompy ciepła potrzebne będą dwie wartości:

• zapotrzebowanie budynku na ciepło (charakteryzuje budynek);
• zapotrzebowanie mocy cieplnej na potrzeby podgrzewania ciepłej wody użytkowej (co zależy od liczby mieszkańców).

Jeśli inwestor ma w planach budowę domu, to wartość zapotrzebowania nieruchomości na ciepło powinna być określona w projekcie. W przypadku natomiast gdy w grę wchodzi remont starego budynku i wymiana instalacji grzewczej, to konieczne jest zebranie danych niezbędnych do obliczeń. Aby powietrzna pompa ciepła spełniła oczekiwania inwestora należy dokładnie dobrać moc grzewczą (Pg) pompy i skonfigurować ją z innymi elementami instalacji. Przy czym, moc grzewcza urządzenia powinna być dobrana w taki sposób, aby była zbliżona do zapotrzebowania budynku na ciepło, które określa się wykonując obliczenia zgodnie z polską normą PN-EN 12831 dla temperatury minimalnej obowiązującej w strefie klimatycznej, w której pracować ma powietrzna pompa ciepła.

Przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła nie należy jednak kierować się jedynie jej mocą, koniecznie trzeba zwrócić uwagę również na sprawność urządzenia oraz stosunek tych wartości do ceny, czyli koszt kilowata mocy i koszt jednostkowy COP. Oba te wskaźniki bowiem decydować będą o ekonomicznej efektywności tego rodzaju inwestycji. Ponadto niezwykle istotne jest prawidłowe dobranie pompy ciepła powietrze-woda pod konkretne preferencje użytkownika. Należy więc uwzględnić:

• temperaturę instalacji grzewczej;
• metraż budynku i jego charakterystykę energetyczną;
• temperaturę jaką chcemy uzyskać w pomieszczeniach;
• posiadanie sterowania strefowego w pomieszczeniach;
• wielkość odbiorników ciepłej wody użytkowej, np. duża deszczownica;
• potrzeby związane z ogrzewaniem i chłodzeniem budynku;
• to czy pompa ciepła będzie jedynym źródłem ciepła w budynku czy też będzie współpracować z innymi, takimi jak np. kocioł gazowy czy olejowy;
• usytuowanie budynku względem południa (najlepiej nasłonecznionej strony świata);
• wymagania co do zasilania w energię elektryczną. Pompy ciepła mogą być zasilane prądem jednofazowym bądź trójfazowym (pompy mocniejsze, czyli od ok. 15 kW, wymagają zwykle trójfazowego, mniejsze natomiast bywają dostępne w obu wersjach).

Wszystkie powyżej wymienione czynniki powinny ułatwić nam dobór odpowiedniej powietrznej pompy ciepła i pozwolić na optymalne dobranie długość pętli ogrzewania podłogowego lub grzejników do poszczególnych pomieszczeń. Jednak jeśli ktoś nie czuje się pewnie w tym temacie, to powinien skorzystać z pomocy projektanta lub instalatora, dla których tworzone są profesjonalne programy obliczeniowe.

Przykładowe obliczenia

Dobór moc pompy ciepła do budynku o następujących parametrach:

• łączna powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń budynku wynosi 160 m²;
• zapotrzebowanie cieplne budynku energooszczędnego z dobrą izolacją to 30 W/m2;
• liczba mieszkańców – czterech domowników;
• źródło ciepła – wodne ogrzewanie podłogowe o temp. nominalnej 35°C.

Jeśli zatem łączna powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń budynku wynosi np. 160 m², to do jego ogrzewania powinna wystarczyć pompa ciepła o mocy: 160 m² × 30 W/m² = 4,8 kW. W przypadku natomiast, gdyby inwestor chciałby tą samą pompą ciepła nie tylko ogrzewać pomieszczenia budynku, ale i przygotowywać c.w.u. dla domowników, to należałoby moc pompy powiększyć jeszcze o 1 kW. Na ogół bowiem jako średnie zużycie energii potrzebnej do tego celu przyjmuje się wartość 250 W na jedną osobę. Oznacza to, że dla czteroosobowej rodziny, do 4,8 kW doliczyć trzeba średnio 1 kW. Tak więc, dla energooszczędnego budynku o powierzchni 160 m², zarówno na potrzeby c.o. jaki i podgrzania c.w.u. potrzebna jest pompa ciepła o mocy grzewczej ok. 6 kW.

Moc pompy ciepła musi być precyzyjnie dobrana do budynku i rodzaju zastosowanego w nim ogrzewania. Dlatego tak ważne jest, aby zarówno zakup, jak i montaż tego urządzenia był dobrze przemyślany i dostosowany do potrzeb mieszkańców domu. W tym celu należy korzystać wyłącznie z usług najlepszych z wykwalifikowanych instalatorów.