Pompy ciepła to nowoczesne urządzenia pozwalające na ogrzewanie domów w efektywny kosztowo sposób. Choć popularność zyskują zaledwie od dwóch lat, zainstalowano ich już w Polsce co najmniej kilkadziesiąt tysięcy. Z poniższego artykułu dowiesz się, w jaki sposób działają te urządzenia, na jakie wskaźniki należy zwrócić uwagę przy zakupie. Zdobędziesz tu też informacje o możliwościach integracji pompy ciepła z systemem inteligentnego domu.
Zasada działania urządzenia i ważne wskaźniki
Podejmując decyzję po instalacji pompy ciepła, należy pamiętać, że urządzenia te w zasadzie nie wytwarzają ciepła, a przenoszą je z jednego miejsca w drugie. Proces ten jest możliwy dzięki zasadzie termodynamiki, która pozwala na przyjęcie energiii cieplnej z tzw. dolnego źródła ciepła przez czynnik chłodniczy, a następnie użycie go do podgrzania wody. Pompa ciepła to oczywiście nie perpetum mobile – do procesu wymiany ciepła wykorzystywana jest energia elektryczna. Urządzenie zadowala się natomiast dość małą ilością energii w porównaniu do ciepła, które potrafi dostarczyć.
Przyjmuje się, że najnowocześniejsze pompy ciepła typu powietrze woda i pompy ciepła gruntowe odznaczają się sprawnością energetyczną na poziomie ponad 5. Osiągnięcie takiego poziomu jest możliwe oczywiście możliwe tylko w najbardziej optymalnych warunkach. Oznacza to stosunkowo wysoką – jak na okres jesienno-zimowy – temperaturę powietrza na zewnątrz i przekazywanie ciepła do wnętrza pomieszczeń za pośrednictwem niskotemperaturowej instalacji hydraulicznej typu płaszczyznowego (popularna “podłogówka”).
Sprawność energetyczna jest wyrażana za pomocą wskaźników COP lub SCOP. Jego wartość określa stosunek produkowanej przez urządzenie energii cieplnej w stosunku do pobieranej energii elektrycznej. Należy pamiętać, że COP to wskaźnik obliczony dla konkretnych temperatur dolnego i górnego źródła. Jeżeli chcesz oszacować ile prądu zużywa pompa ciepła w trakcie całego sezonu i jakie są potencjalne koszty jej eksploatacji, wykorzystanie do tego COP nie będzie najlepszym pomysłem. Pomocny staje się wtedy wskaźnik SCOP, bowiem stanowi on wartość uśrednioną dla przestrzeni całego roku.
Popularne odmiany pomp ciepła
Rynek pomp ciepła jest bardzo bogaty. Producenci oferują urządzenia w ramach różnych odmian. Na najpopularniejszych z nich należą:
- pompa ciepła gruntowa – w tym przypadku wykorzystywana jest energia geotermalna. Ciepło przekazywane do budynku pochodzi z sond gruntowych, zainstalowanych w odwiertach o głębokości nawet kilkuset metrów. Tego rodzaju rozwiązania są najbardziej odporne na zmiany pór roku. Przyjmuje się, że temperatura gruntu na głębokości powyżej 50 – 60 metrów jest stała w trakcie całego roku. Złą informacją jest natomiast to, że pompy ciepła tego typu kosztują krocie. Niczym nadzwyczajnym nie są wyceny usług kompleksowych, sięgające ponad 100 tysięcy złotych.
- pompa ciepła typu powietrze woda – w przypadku tego rodzaju urządzenia, ciepło pobierane jest poprzez zewnętrzny agregat wprost z powietrza atmosferycznego. Zaletą takiego rozwiązania jest szeroka rozpiętość gamy produktowej i cena. Jest ona zwykle dużo niższa od rozwiązań opartych na sondach gruntowych. Instalacja jednostki zewnętrznej ogranicza się tu w zasadzie tylko do montażu agregatu przypominającego jednostkę zewnętrzną zwykłej klimatyzacji.
- pompa ciepła typu powietrze powietrza – urządzenie ma budowę i zasadę działania analogiczną do zwykłej klimatyzacji. W niektórych przypadkach jest jedynie bardziej zoptymalizowane pod tryb ogrzewania niż chłodzenia. Ciepło pobrane z powietrza na zewnątrz jest w tym przypadku wykorzystywane bezpośrednio do podgrzewania powietrza wewnętrz. Urządzenie pracuje w trybie nadmuchowym bez pośrednictwa wody.
Nowoczesne pompy ciepła to urządzenia o wysokim stopniu zaawansowania, które dają możliwość integracji z systemem inteligentnego domu. Pozwala to na zwiększenie komfortu użytkowania tego źródła ciepła.
Rodzaje systemów typu smart home
Systemy inteligentnego domu można podzielić na kilka grup:
- systemy zintegrowane – działają one, jak jeden ekosystem i dają szerokie możliwości integracyjne. Nie wymagają przy tym praktycznie żadnej wiedzy specjalistycznej. Z konfiguracją centrali i dodawaniem poszczególnych urządzeń, czujników i sterowników poradzi sobie w zasadzie każdy użytkownik, nawet ten, który radzi sobie gorzej z nowinkami technologicznymi. Przykładem tego rodzaju ekosystemu jest Fibaro. Wadą takich systemów jest dość spory koszt urządzeń.
- systemy typu DIY (Do-It-Yourself) – w tym przypadku praktycznie każdy z elementów systemu jest dostarczany przez innego producenta. Wspólnym mianownikiem jest możliwość komunikacji poprzez wspólny protokół obsługiwany przez centralę i poszczególne akcesoria. Jedne z bardziej popularnych systemów typu open source, które obsługują tego typu instalacje to Home Assistant i Domoticz. Zaletą systemów jest niska cena zarówno centrali (możesz tu użyć np. stosunkowo taniego minikomputera Raspberry Pi) i akcesoriów. Wiele czujników, sterowników i termostatów będziesz mógł kupić za kilkanaście lub kilkadziesiąt złotych. Konfiguracja takiego zestawu wymaga jednak sporej wiedzy technicznej i smykałki do technologii. Należy też pamiętać, że w przypadku ewentualnych problemów lub awarii nie uzyskasz żadnego wsparcia od producenta, a o pomoc będziesz mógł prosić jedynie na internetowych forach zrzeszających użytkowników podobnego sprzętu.
- samodzielne aplikacje – nie są to w zasadzie elementy zestawu inteligentnego domu, a jedynie aplikacje pozwalające na konfigurację i monitorowanie pracy konkretnego urządzenia. Aktualnie tego typu rozwiązania są dostarczane w przez większość producentów urządzeń do chłodzenia i ogrzewania budynków, w tym pomp ciepła.
Korzyści płynące z integracji urządzeń
Integracja pompy ciepła z systemem inteligentnego domu, a nawet korzystanie z dostarczonej przez producenta możliwości zarządzania przez dedykowaną aplikację, daje sporo korzyści:
- możliwość łatwego ustawienia harmonogramu pracy – interfejsy aplikacji do zarządzania pracą pomp ciepła pozwalają na bardzo wygodne zarządzanie kalendarzem włączeń i wyłączeń urządzenia. Należy pamiętać, że w większości przypadków będziesz mógł ułożyć dedykowany harmonogram nawet każdy dzień tygodnia. W ramach układania planu pracy możesz skonfigurować też tzw. krzywą cieplną i określić temperaturę do jakiej mają być ogrzewane pomieszczenia w różnych porach dnia.
- możliwość zdalnego sterowania urządzeniem – ta opcja może być bardzo istotna dla osób, które prowadzą nieregularny tryb życia i trudno im zaplanować harmonogram pracy źródła ciepła. Osoby często przebywające w podróżach służbowych może ucieszyć fakt, że będą miały możliwość rozpoczęcia grzania np. na godzinę przed powrotem do domu. Niektóre systemy są tak wyrafinowane, że mogą włączyć lub wyłączyć pompę ciepła na podstawie lokalizacji GPS wyznaczonej przez smartfona.
- możliwość zadawania odrębnych temperatur poszczególnych pomieszczeń – w przypadku gdy system zostanie rozszerzony o termostaty pokojowe i dedykowane czujniki, zyskasz możliwość określania indywidualnych temperatur dla różnych pomieszczeń.
Odpowiedni dobór urządzenia
Montaż pompy ciepła to spora inwestycja. Wybierając pompę ciepła powinieneś wziąć pod uwagę między innymi kryteria takie jak:
- wydajność i sprawność urządzenia w danych warunkach temperaturowych – pamiętaj, że im wyższa sprawność energetyczna, tym mniejsze zużycie energii elektrycznej i niższe koszty eksploatacji urządzenia.
- renomę producenta i warunki gwarancji – urządzenia typu premium są zwykle objęte nawet 5-letnim okresem gwarancji. Większość producentów wyższej klasy urządzeń pochodzi z Japonii lub krajów europejskich.
- możliwości integracyjne – możliwość włączenia pompy ciepła do systemu smart home może pozwolić na zwiększenie efektywności pracy urządzenia.
Wiele cennych rad dotyczących technologii pomp ciepła znajdziesz na portalu proheat.pl. Serwis jest prowadzony przez entuzjastów urządzeń korzystających z odnawialnych źródeł energii, a materiały tam zawarte są obiektywne i nie mają charakteru komercyjnego. Znajdują się tam wiarygodne opinie i recenzje dot. jednostek oferowanych poszczególnych producentów.
