Rynek urządzeń grzewczych to jedna z najbardziej rozwiniętych gałęzi instalacji znajdujących zastosowanie w modernizowanym i nowym budownictwie. Ostatnie lata, w których pompy ciepła stały się jednym z najchętniej wybieranych źródeł ciepła dla domów i budynków przemysłowych oraz użyteczności publicznej jeszcze bardziej wpłynęły na rozwój nowoczesnych technologii grzewczych dopasowanych do każdej wielkości, każdej kubatury i każdego rodzaju budynku.
Jeszcze kilka lat temu wśród wielu inwestorów planujących budowę lub modernizację budynków o dużej powierzchni panowało przeświadczenie, że kotły na paliwo stałe lub kotły gazowe to jedyny sposób na efektywne i skuteczne ogrzewanie tak dużego obiektu. Obecnie coraz szersze grono inwestorów przekonuje się, że ogrzanie domu o powierzchni 300 metrów można skutecznie, wygodnie i korzystnie pod względem kosztów ogrzać pompą ciepła.
Jeśli planujesz termomodernizację lub budowę domu o powierzchni 300 m2 warto dowiedzieć się więcej o rodzajach pomp ciepła, o sposobach ich doboru dla budynków o dużej powierzchni, o sposobie ich działania oraz o tym, dlaczego pompa ciepła do domu o dużej powierzchni użytkowej to najlepszy wybór.
Pompy ciepła to urządzenia grzewcze pobierające ciepło z odnawialnych źródeł energii i wykorzystujące je do ogrzania budynku oraz do przygotowania ciepłej wody użytkowej. Pompy ciepła to najbardziej ekologiczny sposób ogrzania domu na jaki można się zdecydować. Wybierając pompę ciepła dbasz o środowisko naturalne ponieważ nie emitują one żadnych szkodliwych substancji w procesie ogrzewania budynku. Dbasz także o swoją wygodę ponieważ pozbywasz się konieczności zakupu opału czy konieczności ciągłej kontroli pracy systemu grzewczego.
Pompy ciepła w zależności od ich rodzaju wykorzystują energię zgromadzoną w powietrzu, gruncie lub w wodzie. Środowisko, z którego pompa ciepła pobiera energię nazywamy dolnym źródłem ciepła, a środowisko do którego pompa ciepła oddaje ciepło nazywamy górnym źródłem ciepła czyli instalację grzewczą.
Sposób w jaki pompa ciepła wykorzystuje energię cieplną dolnego źródła i przekazuje energię do źródła górnego umożliwia proces termodynamicznych przemian czynnika chłodniczego krążącego w układzie pompy ciepła. Proces ten pozwala na przekazanie energii wbrew prawom fizyki czyli ze środowiska chłodniejszego do środowiska cieplejszego. Aby zrozumieć zasadę działania tego procesu należy rozróżnić cztery podstawowe elementy układu termodynamicznego pracującego w pompach ciepła:
Parownik umożliwia pobór energii z dolnego źródła ciepła ponieważ to właśnie w parowniku skroplony czynnik chłodniczy o bardzo niskiej temperaturze pobiera energię cieplną z dolnego źródła i ulega odparowaniu. Czynnik w stanie gazowym trafia następnie do sprężarki, która podnosi jego ciśnienie i temperaturę do wartości, które umożliwiają wykorzystanie tego ciepła do ogrzania górnego źródła ciepła co odbywa się w skraplaczu. W wyniku oddania energii termicznej do górnego źródła ciepła czynnik ochładza się i skrapla, a w kolejnej fazie przebiegu procesu termodynamicznego w zaworze rozprężnym gwałtownie obniża ciśnienie i temperaturę co umożliwia powtórzenie procesu.
Główna klasyfikacja pomp ciepła polega na rozróżnieniu ich dolnego źródła ciepła, z którego czerpią energię. Stąd najczęściej rozróżnia się pompy ciepła geotermalne, hydrotermalne oraz powietrzne pompy ciepła. Wybierając pompę ciepła i zastanawiając się nad tym, jaki typ pompy ciepła do domu 300m2 należy dokładnie przeanalizować jaki rodzaj pompy będzie najlepszym rozwiązaniem biorąc pod uwagę indywidualne warunki geologiczne i hydrologiczne na działce lub czy w danym przypadku powietrzna pompa ciepła będzie jedynym możliwym wyborem. Odpowiedni wybór pompy ciepła przełoży się nie tylko na koszty pompy ciepła ale również zapewni długoterminowe oszczędności poprzez niskie koszty eksploatacji systemu grzewczego.
Jeśli posiadamy odpowiednio dużą działkę lub odpowiednie warunki geologiczne, warto zdecydować się na gruntową pompę ciepła. Gruntowa pompa ciepła do domu 300 m2 to bardzo wydajne i zapewniające niskie koszty eksploatacji źródło ciepła. Bez względu na to, czy zdecydujemy się na montaż pompy ciepła wyposażonej w kolektor poziomy czy kolektor pionowy stanowiący wymiennik dolnego źródła ciepła zapewnimy sobie efektywne źródło ciepła charakteryzujące się stałą wydajnością pracy w okresie całego roku.
W przypadku gruntowych pomp ciepła koszty inwestycji są wyższe z uwagi na konieczność wykonania prac ziemnych i montaż instalacji wymiennika gruntowego ale za to wpływ jaki temperatura powietrza zewnętrznego ma na moc pompy ciepła jest praktycznie zerowy. Koszty utrzymania i eksploatacji takiej pompy ciepła są przewidywalne i stały, a system grzewczy pracują z wyższą sprawnością niż pompy ciepła innego rodzaju.
Wodne pompy ciepła do domu 300 m2 będą bardzo dobrym wyborem. Charakteryzują się bardzo wysoką wydajnością, a dolne źródło ciepła zapewnia odpowiednią moc pompy ciepła przez cały rok z uwagi na stałą temperaturę akwenów przez okres całego roku na określonej głębokości.
Koszt pompy wodnej może być jednak bardzo wysoki ponieważ ich montaż oraz budowa wymiennika zazwyczaj jest trudna, a do jego budowy niezbędny jest odpowiedni projekt i pozwolenia. Rozważając wybór wodnej pompy ciepła warto już na etapie projektu budowlanego przewidzieć montaż takiej instalacji aby szybciej otrzymać stosowne zgody i warunki wykonania wymiennika dolnego źródła ciepła.
Powietrzne pompy ciepła są obok gruntowych najchętniej wybieranymi urządzeniami grzewczymi do domów o powierzchni 300m2. Koszt pompy ciepła tego rodzaju jest najniższy, a jej instalacja stosunkowo prosta i szybka ponieważ nie wymaga budowy dodatkowych wymienników dolnego źródła ciepła.
Wielu uznanych producentów pomp ciepła posiada w swojej ofercie powietrzne pompy ciepła o wysokiej wydajności pracy nawet w niskich temperaturach powietrza zewnętrznego dlatego powietrzne pompy ciepła nawet dla dużych obiektów o powierzchni 300 m2 mogą stanowić jedyne źródło ciepła. Wybierając powietrzną pompę ciepła inwestor nie musi martwić się zbyt małą wielkością swojej działki ponieważ w przypadku powietrznej pompy ciepła agregat zewnętrzny jest kompaktowym urządzeniem a jego montaż nie wymaga przestrzeni większej niż 1m2.
Aby dobrać odpowiednią moc pompy ciepła do domu o powierzchni 300m2 nie wystarczy prosty kalkulator z jakiego najczęściej korzysta się aby wstępnie ale szybko określić jaka moc pompy ciepła do domu będzie spełniała jego zapotrzebowanie na ciepło oraz będzie w stanie efektywnie przygotować ciepłą wodę użytkową dla jego mieszkańców. Przelicznik ten może być jedynie wskazówką i punktem wyjścia do szerszych rozważań oraz obliczeń faktycznego zapotrzebowania na ciepło dla dużego budynku. Przykładowo dla budynku pasywnego o powierzchni 300 m2 wystarczy wstępnie przyjąć około 10 W/m2 powierzchni co oznacza, że pompa ciepła o mocy grzewczej 3kW będzie odpowiednia. W przypadku budynku o powierzchni 300m2 budowanego w standardowej niskoenergetycznej technologii należy przyjąć obciążenie cieplne na poziomie 40 – 45 W/m2 co oznacza konieczność zamontowania pompy ciepła o mocy około 12kW.
Bez względu na to jaki rodzaj pompy ciepła do domu o powierzchni 300 m2 wybierze inwestor, czy będzie to gruntowa pompa ciepła, wodna pompa ciepła czy powietrzna pompa ciepła jej odpowiedni dobór będzie miał bardzo istotne znaczenie dla pracy i wydajności całego systemu grzewczego dlatego dobierając pompę do domu o dużej powierzchni warto powierzyć tą kwestię profesjonalnej firmie zajmującej się instalacją pomp ciepła.
Pamiętajmy, że poza powierzchnią i izolacją budynku, bardzo ważną rolę odgrywa też jakość i ilość przeszkleń, rodzaj i konstrukcja dachu budynku, położenie budynku względem stron świata itp. W przypadku gruntowych i wodnych pomp ciepła ważne będzie również przeprowadzenie analizy geo i hydrologicznej, która pozwoli na odpowiednie zaprojektowania wymiennika dolnego źródła ciepła w taki sposób, aby jego moc odpowiadała wymaganej mocy pompy ciepła i zapotrzebowaniu budynku na ciepło i na przygotowanie ciepłej wody użytkowej.
Ogrzewanie domu o dużej powierzchni może być nie lada wyzwaniem i pod względem technicznym i finansowym. Począwszy od zakupu urządzeń grzewczych i wyposażenia całej kotłowni po późniejszą eksploatacje systemu grzewczego. Koszty związane z zakupem i montażem pompy ciepła w domu jednorodzinnym, którego powierzchnia osiąga 300m2 może wahać się od 60 000 do nawet 100 000 zł. Wszystko zależy od rodzaju wybranej pompy ciepła, jej wydajności i wielkości oraz dodatkowych urządzeń w kotłowni takich jak bufory, sprzęgła hydrauliczne lub dodatkowe elementy rozszerzające możliwości kotłowni, a także to czy pompa ciepła jest jedynym źródłem ciepła w domu.
Koszty eksploatacji systemu grzewczego opartego o pompę ciepła zależy w gruncie rzeczy od zapotrzebowania budynku na ciepło ale też od indywidualnych potrzeb inwestorów i sposobu w jaki pompa ciepła będzie pracowała i w jaki sposób będzie ogrzewała dom. Jednak nawet ogrzewając duży dom koszty te nie muszą być wysokie. Dobra izolacja budynku, szczelna stolarka okienna, a także system sterowania strefowego ogrzewania domu oraz współpraca pompy ciepła z panelami fotowoltaicznymi może znacząco zredukować koszty ogrzewania domu.
Zakup i montaż pomp ciepła do domu o powierzchni 300 m2 może być sporym wydatkiem nawet dla inwestorów budujących tak duże i kosztowne budynki. Na szczęście bardzo mocno promowany przez Unię Europejską trend proekologiczny, program obniżania emisji spalin oraz wsparcie różnych programów dofinansowań jakie zapewnia również rząd polski zdecydowania pomagają w obniżeniu kosztów związanych z zakupem oraz instalacją ekologicznych źródeł ciepła takich jak właśnie gruntowe, wodne i powietrzne pompy ciepła.
Obecnie do najbardziej popularnych i najchętniej wykorzystywanych ulg i dopłat należą ulgi termomodernizacyjne, program „Czyste Powietrze” oraz program „Moje Ciepło”:
Pompy ciepła to efektywne i bardzo wydajne urządzenia grzewcze pod warunkiem, że ich dobór jest prawidłowy oraz ich montaż zostało wykonany fachowo i zgodnie ze sztuką. To oczywiście warunek konieczny ale istnieje jeszcze kilka czynników, od których zależy wydajność i efektywność pracy pompy ciepła:
Współczynnikiem, który charakteryzuje faktyczną mierzalną efektywność pracy pompy ciepła jest współczynnik COP (Coefficient of Performance) charakteryzuje on stosunek pobranej z sieci energii elektrycznej do wytworzonej mocy grzewczej. Pompy ciepła dobrej jakości osiągają współczynnik COP na poziomie 4 – 4,5 co oznacza, że pobierają energię elektryczną o wartości 1kWh wytwarzają energię cieplną o mocy 4 – 4,5 kW.
Odpowiadając na pytanie „jak wybrać najlepszą pompę ciepła do domu 300m2 wybrać?” nie ma dobrej ani złej odpowiedzi ponieważ wybór odpowiedniej pompy ciepła, która sprosta zapotrzebowaniu na ciepło i zapewni mieszkańcom ciepłą wodę użytkową zależy w zasadzie od wielu czynników i każdą inwestycję należy rozpatrywać osobno.
Nie znajdziemy tak naprawdę szablonowego rozwiązania dlatego decydując się na montaż pompy ciepła do domu o dużej powierzchni warto znać podstawowe zasady pracy każdego rodzaju pompy ciepła oraz ich wady i zalety ale nie powinno się rezygnować z doradztwa i fachowego montażu profesjonalistów. Dlatego aby dokonać dobrego wyboru pompy ciepła do domu o powierzchni 300 m2 i aby cieszyć się pełną efektywnością i niskimi kosztami eksploatacji urządzenia musimy powierzyć wykonanie projektu oraz instalacji grzewczej fachowcom, którzy przy doborze wezmą pod uwagę wszystkie aspekty techniczne i środowiskowe dotyczące danej inwestycji.