W jaki sposób można zwiększyć efektywność działania pompy ciepła?

Pompy ciepła to obecnie najbardziej ekologiczne i ekonomiczne źródła ciepła. Aby jednak pompa ciepła była faktycznie tania w eksploatacji, należy przede wszystkim zadbać o odpowiedni dobór jej mocy i poprawne wykonanie instalacji.

Wyższą efektywność działania pompy ciepła (PC) możemy zapewnić już na etapie wyboru odpowiedniego modelu. W przypadku wyboru pompy powietrze-woda należy zadbać, żeby pompa ciepła miała wydajny układ aktywnego rozmrażania parownika (przy temperaturze zewnętrznej poniżej +5^OC). Gwarantuje to niskie zużycie energii elektrycznej na każdy cykl rozmrażania. Dla powietrznych pomp ciepła, w przypadku powstania oblodzenia, sprężarka kieruje strumień gorącej pary czynnika roboczego/chłodniczego bezpośrednio na parownik. Dlatego rozmrażanie przebiega szybko i w związku z tym energooszczędnie.

Warto przeczytać: Jak uzyskać dofinansowanie do pompy ciepła w ramach “Czystego Powietrza”

Zdecydowanie mniej efektywne od systemu aktywnego rozmrażania parownika jest zastosowanie w tym celu grzałki elektrycznej.

W niektórych modelach pomp ciepła powierzchnia zewnętrzna parownika pokrywana jest warstwą hydrofobową zmniejszającą siłę przylegania cząsteczek wody. Zastosowanie tego rozwiązania spowalnia proces obladzania i ułatwia odprowadzanie wody z powierzchni parownika podczas odszraniania.

Nowoczesne pompy ciepła wyposażone w sprężarkę sterowaną inwerterowo

Innym rozwiązaniem, stosowanym w pompach wyróżniających się wysoką efektywnością, są sprężarki sterowane inwerterowo. Warto wiedzieć, że sprężarka może zużywać nawet 90 procent energii elektrycznej, której pompa ciepła potrzebuje do działania. Dlatego jej konstrukcja i wydajność mają decydujące znaczenie przy zwiększaniu efektywność pracy PC. W standardowym rozwiązaniu sprężarka działa w trybie ON/OFF (włącz/wyłącz). Oznacza to, że regulator zasilany prądem zmiennym jedynie uruchamia lub wyłącza sprężarkę. Brak jest jednak regulacji wydajności pracy urządzenia, która zależy wtedy tylko od bieżących parametrów dolnego i górnego źródła ciepła. Dla pompy ciepła przez dolne źródło ciepła rozumiemy miejsce, z którego urządzenie to czerpie energię. Może to być powietrze atmosferyczne, grunt lub wody powierzchniowe lub podskórne. Natomiast górnym źródłem jest woda lub powietrze będące czynnikiem grzejnym domowej instalacji.

Przykładem nowoczesnej pompy ciepła, która bije rekordy sprawności jest inwerterowa pompa ciepła NIBE F1255. Jest to gruntowa, dwufunkcyjna pompa ciepła o modulowanej mocy grzewczej. Możliwość modulowania mocy grzewczej oznacza automatyczne dopasowanie pracy pompy ciepła do zmiennego zapotrzebowania na ciepło, które zależy od kilku czynników, m. in. aktualnej temperatury zewnętrznej, osobistych preferencji użytkowników dotyczących komfortu termicznego czy liczby obecnych mieszkańców.

Dzięki zastosowaniu inwerterowych sprężarek płacimy nie tylko niższe rachunki za energię. Do ich zalet należą również: krótszy czas rozruchu systemu, brak konieczności stosowania zbiornika buforowego, możliwość rozbudowy domu w późniejszym czasie, dłuższą żywotność urządzenia, osiągnięcie optymalnej temperatury w krótszym czasie oraz cichszą pracę pompy ciepła.

Wydajność pompy ciepłą zależy od różnicy temperatur dolnego i górnego źródła

Równie ważnym czynnikiem wpływającym na wydajność i żywotność pompy ciepła jest różnica temperatur dolnego i górnego źródła. Gdy ta różnica spada COP (współczynnik efektywności) pompy wzrasta. O ile na temperaturę dolnego źródła ciepła mamy niewielki wpływ o tyle na temperaturę górnego źródła mamy wpływ decydujący. Najlepiej grzejnikowy system ogrzewania zastąpić wodnym ogrzewaniem płaszczyznowym (podłogowym lub ściennym) a jeśli jest to niemożliwe przynajmniej zastąpić grzejniki tradycyjne grzejnikami niskotemperaturowymi.

Nasz wpływ na dolne źródło zasilania dotyczy przede wszystkim gruntowych pomp ciepła z kolektorem poziomym i wiąże się z dbałością o jego poprawną regenerację termiczną. Aby nasze dolne źródło ciepła odpowiednio odnawiało swoje zasoby energetyczne, powinno być odpowiednio nawadniane. Dlatego należy unikać utwardzania gruntu nad nim, ponieważ to utrudnia wchłanianie wody deszczowej. Dodatkowo możemy nad kolektorem ułożyć drenaż rozsączający z przydomowej oczyszczalni, wykonać warstwę lub studnię chłonną czy rozprowadzić nad nim wody opadowe z dachu. Należy też zadbać o odpowiednie nasłonecznienie terenu tak, aby nie zacieniały go budynki, drobne budowle ogrodowe czy drzewa i krzewy.

Zobacz: Przegląd gruntowych pomp ciepła marki NIBE

Pamiętajmy również, że lepiej zaizolowany dom wymaga pompy ciepła o mniejszej mocy grzewczej, co pozwala obniżyć koszty inwestycji oraz późniejszej eksploatacji.