• Przedstawiamy analizę rzeczywistych wyników z pierwszych dni stycznia.
• Jak pompy ciepła radzą sobie w ekstremalnych temperaturach?
• Pompa ciepła a mikroinstalacja fotowoltaiczna -jakie są realne korzyści energetyczne?

Budynek, w którym pracuje analizowana pompa ciepła, znajduje się w okolicach Krakowa. To nowa konstrukcja o powierzchni blisko 230 m². Właściciel utrzymuje temperaturę w pomieszczeniach na poziomie 21°C, a w łazienkach są to 22°C. W trakcie mroźnych dni utrzymywano temperaturę na zasilaniu instalacji centralnego ogrzewania równą 35°C. Dodatkowo na dachu budynku znajduje się mikroinstalacja fotowoltaiczna o mocy 17 kW.

Poniżej przedstawiamy wykres ze statystykami z pierwszych dziewięciu dni stycznia. Ukazano na nim, w jaki sposób kształtowało się zapotrzebowanie na energię z pompy ciepła względem średniodobowej temperatury  na zewnątrz.

Ile energii zużywa pompa ciepła?

Jak interpretować wykres? Czerwoną przerywaną linią zaznaczono średnie dobowe temperatury zewnętrzne w dniach 1-9 stycznia. Niebieskie słupki reprezentują dzienne zużycie energii przez pompę ciepła. Jak ustalić dokładne zużycie energii przez urządzenie? W analizowanym przypadku instalacja wykorzystuje osobny licznik energii do monitorowania pracy pompy ciepła. Ponadto oddzielnie rejestrowana jest energia zużywana przez urządzenia pomocnicze, takie jak pompy obiegowe czy sterownik.

Przeanalizujmy efektywność pompy ciepła w dniu 9 stycznia, kiedy średnia dobowa temperatura wyniosła -16°C. Tutaj pozytywnie zaskakuje fakt, że w ciągu tego dnia pompa ciepła osiągnęła 70% swojej mocy. Oznacza to, że bez użycia dodatkowych grzałek pozostało około 30% mocy, która może być wykorzystana w przypadku jeszcze niższych temperatur.

Jak przygotować system grzewczy pod instalację pompy ciepła?

Nie da się ukryć, że wraz ze spadkiem temperatury rośnie ryzyko awarii pompy ciepła. Jak więc powinniśmy przygotować nasz system grzewczy na ewentualność tak niskich temperatur?

Użytkownik zdecydował się podnieść temperaturę o 0,5°C w zabezpieczeniu przed ewentualną awarią pompy ciepła. Wtedy jedyną dostępną opcją grzewczą byłyby grzałki o łącznej mocy około 9 kW. Ten niewielki dodatkowy zapas stanowi skuteczne zabezpieczenie w przypadku awarii i spadku temperatury w systemie.

Na analizowanym wykresie wyraźnie widoczna jest prosta korelacja, jakiej można było oczekiwać: wraz ze wzrostem temperatury, maleje zapotrzebowanie na energię, a odwrotnie - spadek temperatury powoduje wzrost zapotrzebowania na energię dla pompy ciepła. Co powoduje tę korelację? To proste - niska temperatura na zewnątrz generuje większe zapotrzebowanie energetyczne budynku. Jednocześnie wskaźnik COP (współczynnik efektywności energetycznej) pompy ciepła maleje wraz z obniżeniem temperatury.

Warto zwrócić uwagę na istotny fakt: między 8 a 9 stycznia, pomimo spadku temperatury zewnętrznej, obserwowane zapotrzebowanie na energię uległo zmniejszeniu. W tym konkretnym przypadku głównym czynnikiem mogą być zyski słoneczne, które zostały zaabsorbowane przez budynek dzięki znacznym przeszkleniom od strony południowej. Trzeba przywołać, że budynek jest nowy, dobrze izolowany, z obszernymi przeszkleniami od strony południowej. Nawet przy utrzymujących się temperaturach w okolicach -10°C zyski słoneczne (nawet zimą!) okazały się na tyle znaczące, że pompa ciepła mogła pracować efektywnie nawet przy niskich temperaturach.

• Zobacz również: Podatek od ogrzewania, zakaz paliw kopalnych i likwidacja kopciuchów. Jaki cel mają ETS2, dyrektywa EPBD i uchwały antysmogowe?

Prąd do pompy ciepła 

Warto przypomnieć, że na dachu badanego budynku funkcjonuje mikroinstalacja fotowoltaiczna. W dniu 9 stycznia pompa ciepła zużyła 48 kWh energii elektrycznej. Całkowite zużycie energii w budynku wyniosło 63 kWh, co oznacza, że na codzienną konsumpcję domowników przypadało 15 kWh.

Tego dnia ponad 58% zużytej energii w tym gospodarstwie domowym zostało wyprodukowane przez instalację fotowoltaiczną współpracującą z magazynem energii. Z sieci pobrano (zakupiono) dokładnie 41,7% całkowitej ilości energii elektrycznej zużytej tego dnia.

Analizując wcześniejsze dane dotyczące tego budynku, zauważamy, że w grudniu instalacja fotowoltaiczna na dachu tego domu wygenerowała około 38% zużytej energii. Jest to naprawdę obiecujący wynik, zwłaszcza biorąc pod uwagę zimowy charakter tego miesiąca. To doskonały przykład na to, że odnawialne źródła energii w polskich warunkach sprawdzają się doskonale, a starannie zaprojektowane i przemyślane systemy oparte na nich mogą efektywnie dostarczać ciepło i energię do naszych domów.

Podsumowując, analiza pracy pomp ciepła w ekstremalnych warunkach dostarcza cennych informacji dotyczących ich wydajności i potencjału w rzeczywistych warunkach zimowych. To obiecujący sygnał dla rozwoju bardziej zrównoważonych i efektywnych systemów ogrzewania. Należy jednak podkreślić, że aby pompa ciepła skutecznie ogrzewała nasz budynek, to musimy ją odpowiednio użytkować.

Źródło: Energetyczny Talk Show, YouTube GLOBENERGIA