Bezpieczeństwo instalacji, urządzenia PMIC, fabryka liczników. Dzieje się w branży elektro
Dzieje się w branży elektro: nowością firmy LOVATO Electric są urządzenia PMIC do stacji ładowania pojazdów EV. W Księgarni Technicznej…
Pompy ciepła w starszych budynkach, współpraca z grzejnikami, rzeczywista efektywność, koszty eksploatacji, układy hybrydowe, czynniki chłodnicze czy integracja z fotowoltaiką – to część tematów, które dr inż. Marek Miara omawia w 18-częściowym cyklu „Pompy ciepła: odpowiedzi na nurtujące Cię pytania”. Opracowanie bazuje przede wszystkim na wynikach ponad 20 lat badań terenowych rzeczywistych instalacji z pompami ciepła prowadzonych przez Instytut Fraunhofera.
Cykl Marka Miary powstał z myślą o uporządkowaniu informacji dotyczących pomp ciepła i skonfrontowaniu często powtarzanych opinii z wynikami badań rzeczywistych instalacji. Autor od ponad 20 lat zajmuje się badaniami terenowymi domowych systemów z pompami ciepła w Instytucie Fraunhofera.
Blog „Pompy ciepła: odpowiedzi na nurtujące Cię pytania” jest publikowany w ramach kampanii informacyjnej PORT PC „Pompuj ciepło z głową”. Obejmuje 18 odcinków podzielonych na sześć głównych obszarów: podstawy i kontekst stosowania pomp ciepła, technologię i systemy, ekonomię, efektywność w rzeczywistych warunkach, planowanie inwestycji oraz inteligentną integrację z innymi elementami systemu energetycznego budynku.
Zakres jest więc szeroki. Można znaleźć zarówno odpowiedzi na podstawowe pytania dotyczące zastosowania pompy ciepła w istniejącym domu, jak i bardziej szczegółowe informacje dotyczące czynników chłodniczych, magazynowania energii, taryf dynamicznych, współpracy z fotowoltaiką czy wykorzystania sztucznej inteligencji do sterowania ogrzewaniem.
Jedną z najciekawszych części bloga są wyniki wieloletnich badań terenowych. W ciągu ponad 20 lat monitorowano przeszło 840 instalacji pomp ciepła w istniejących domach jednorodzinnych.
Dane te pozwalają ocenić pracę urządzeń nie w warunkach laboratoryjnych, lecz w rzeczywistych instalacjach, także w starszych budynkach, obiektach bez kompleksowej termomodernizacji oraz systemach wykorzystujących tradycyjne grzejniki.
W badaniu z 2024 roku analizowano 61 instalacji, przede wszystkim w starszych domach. Część budynków nie była poddana termomodernizacji, a instalacje współpracowały również z tradycyjnymi grzejnikami. Pompy ciepła osiągnęły sezonowy współczynnik efektywności SPF od 2,6 do 4,9.
To właśnie SPF jest szczególnie interesujący przy ocenie rzeczywistej instalacji. W przeciwieństwie do COP określanego dla konkretnych warunków pomiarowych pokazuje efektywność uzyskiwaną w dłuższym okresie eksploatacji.
Osobne miejsce w cyklu zajmuje zastosowanie pomp ciepła w istniejących budynkach. Autor przywołuje sześć studiów przypadku obiektów pochodzących z lat 1826–1995.
W analizowanych budynkach, w tym w nieodnowionych obiektach zabytkowych, uzyskano SPF na poziomie od 3,5 do 5,1. Wyniki pokazują, jak duże znaczenie mają prawidłowe zaprojektowanie systemu oraz hydraulika instalacji.
Sam wiek budynku nie daje więc wystarczającej odpowiedzi na pytanie o możliwość zastosowania pompy ciepła. Znaczenie mają rzeczywiste straty ciepła, wymagane temperatury zasilania, rodzaj i wielkość odbiorników oraz parametry pracy całej instalacji.
Podobnie wygląda kwestia tradycyjnych grzejników. Pompa ciepła najefektywniej pracuje przy możliwie niskiej temperaturze zasilania, ale obecność instalacji grzejnikowej nie oznacza automatycznie konieczności jej wymiany.
Jednym z zagadnień poruszanych przez Marka Miarę jest rozwój samej technologii. Ma to znaczenie, ponieważ część opinii dotyczących pomp ciepła bazuje na możliwościach urządzeń dostępnych wiele lat temu.
Według danych przedstawionych w cyklu współczesne pompy ciepła są o około 20% efektywniejsze, a jednocześnie o 10–15 dB cichsze. Dostępne są również urządzenia mogące pracować z temperaturą zasilania sięgającą 70°C, co zwiększa możliwości ich zastosowania podczas modernizacji istniejących systemów grzewczych.
W blogu omówiono także zmiany dotyczące czynników chłodniczych oraz różne rodzaje pomp ciepła. Osobny materiał poświęcono porównaniu systemów powietrze-powietrze i powietrze-woda.
W cyklu znalazły się również analizy porównujące samodzielną pompę ciepła z systemem hybrydowym, w którym współpracuje ona z urządzeniem wykorzystującym paliwo kopalne.
Według przywołanej analizy w około 95% rozpatrywanych przypadków sama pompa ciepła wypadała korzystniej od układu hybrydowego pod względem kosztów i efektywności.
Blog nie ogranicza się przy tym do porównania dwóch wariantów. Marek Miara analizuje również pompy ciepła na tle innych technologii grzewczych, w tym gazu, wodoru, biomasy oraz ogrzewania sieciowego.
Trzecia część tematyczna bloga dotyczy ekonomii: kosztów inwestycyjnych, kosztów eksploatacyjnych, oszczędności i długoterminowej opłacalności.
Jednym z analizowanych zagadnień jest porównanie pompy ciepła z ogrzewaniem gazowym. Autor omawia czynniki wpływające na koszt dostarczania ciepła oraz możliwości ograniczania wydatków w obu systemach.
Według danych przedstawionych w cyklu pompy ciepła w analizowanych warunkach pozwalały uzyskać około 22% oszczędności na rachunkach za ogrzewanie także w budynkach bez termomodernizacji. Na koszty ich eksploatacji można dodatkowo wpływać przez współpracę z instalacją fotowoltaiczną, odpowiednie sterowanie oraz wykorzystanie elastycznych taryf energii elektrycznej.
Badania opisane przez Marka Miarę dotyczą również budynków wielorodzinnych. W cyklu wskazano ponad 100 udokumentowanych naukowo przypadków zastosowania pomp ciepła w takich obiektach na świecie.
Nie ma przy tym jednego schematu odpowiedniego dla każdego budynku. Możliwe są różne konfiguracje systemów, a autor przedstawia konkretne przykłady zrealizowanych instalacji. Ma to szczególne znaczenie w istniejących budynkach wielorodzinnych, gdzie sposób modernizacji zależy m.in. od istniejącego systemu ogrzewania i przygotowania ciepłej wody.
Jedna z sześciu części tematycznych bloga została poświęcona planowaniu i wdrażaniu inwestycji. Marek Miara prowadzi czytelnika przez kolejne etapy – od określenia obciążenia cieplnego budynku, przez wybór urządzenia i instalatora, aż do uruchomienia systemu.
To ważna część cyklu, ponieważ efektywność pompy ciepła w rzeczywistej instalacji zależy nie tylko od parametrów samego urządzenia. Istotne są także dobór mocy, wymagane temperatury zasilania, hydraulika oraz konfiguracja i regulacja systemu.
Przy dużej liczbie dostępnych urządzeń sam wybór modelu nie powinien więc być pierwszym etapem inwestycji. Punktem wyjścia pozostają parametry budynku i instalacji, z którą pompa ma współpracować.
Ostatni odcinek bloga dotyczy inteligentnej integracji. Pompa ciepła jest tu traktowana nie jako samodzielne urządzenie grzewcze, ale jako jeden z elementów systemu zarządzania energią w budynku.
Marek Miara omawia współpracę pomp ciepła z fotowoltaiką, magazynami energii i samochodami elektrycznymi, a także wykorzystanie taryf dynamicznych i systemów HEMS. Osobnym zagadnieniem jest zastosowanie sztucznej inteligencji do optymalizacji pracy ogrzewania.
Według przywołanych wyników badań sterowanie wykorzystujące AI może zwiększać wydajność pompy ciepła o 5–13%. W analizowanych rozwiązaniach zastosowanie inteligentnego systemu zarządzania energią HEMS pozwalało natomiast ograniczać rachunki o 15–25%.
W praktyce oznacza to możliwość sterowania pracą pompy nie tylko na podstawie aktualnego zapotrzebowania budynku na ciepło. System może brać pod uwagę również produkcję energii z fotowoltaiki, ceny energii czy możliwości jej magazynowania.
18-częściowy blog Marka Miary obejmuje więc znacznie więcej niż odpowiedzi na pytania o sam dobór pompy ciepła. Zebrano w nim wyniki wieloletnich badań terenowych, studia przypadków oraz analizy dotyczące rzeczywistej pracy urządzeń – od starszych domów i instalacji grzejnikowych po budynki wielorodzinne oraz systemy współpracujące z fotowoltaiką, magazynami energii i inteligentnym zarządzaniem energią.
Blog dostępny jest pod adresem: https://portpc.pl/blog2026/
