8 grzechów użytkowników pomp ciepła zimą

Przez ostatnie lata generalnie obserwujemy wzrost zainteresowania pompami ciepła do ogrzewania domów. Chociaż zgodnie z ostatnim raportem PORT PC sprzedaż gruntowych pomp ciepła w 2023 roku zmalała, to kolejny rok ma przynieść znaczne odbicie. Oznacza to przyrost nowych użytkowników pomp ciepła, którzy poprzednio w większości korzystali z innych urządzeń grzewczych - np. kotłów. Różnic pomiędzy kotłami i pompami ciepła jest wiele, stąd pojawia się pytanie, czy pierwsze poważne mrozy ukazały prawdę o wiedzy Polaków o tej technologii.

Do Redakcji GLOBENERGIA docierają informacje, że pierwsze poważne mrozy pokazały, że Polacy nie potrafią użytkować pomp ciepła. Nie ma w tym nic dziwnego. Charakterystyki pracy pomp ciepła trzeba się nauczyć, a ich właściciele w większości przypadków dopiero zaczynają oswajać się z tymi urządzeniami.

Pierwszy sprawdzian pomp ciepła 

Spośród wszystkich użytkowników pomp ciepła, znaczna część zainstalowała swoją pompę w tym lub zeszłym roku. Według danych CEEB na 12 grudnia 2023, w Polsce funkcjonuje 352 540 pomp ciepła. W stosunku do analogicznego okresu w zeszłym roku, gdy liczbę posiadaczy tej technologii szacowano na 291 116, oznacza to przyrost rzędu 61 424. Dla tylu użytkowników obecna zima jest pierwszą z pompą ciepła.  

Z racji, że staż obsługi pomp ciepła większości posiadaczy tych urządzeń nie przekracza trzech lat, przygotowaliśmy listę najczęstszych błędów występujących w czasie eksploatacji tych urządzeń w okresie niskich temperatur. Na co trzeba uważać?

GRZECH 1 - obniżanie temperatury przed mroźnym porankiem

Jak widzimy na poniższym wykresie mocy z karty katalogowej jednej z pomp ciepła, moc grzewcza pompy nie jest stała. Moc grzewcza powietrznej pompy ciepła zmienia się w zależności od temperatury zewnętrznej. Im niższą mamy temperaturę zewnętrzną, tym pompa ciepła dysponuje niższą mocą do ogrzewania.

Im niższą mamy temperaturę zewnętrzną, tym pompa ciepła dysponuje niższą mocą do ogrzewania. - Wykres mocy grzewczej przykładowej pompy ciepła

Źródło: materiały własne

Na wykresie mocy grzewczej widzimy zakres modulacji mocy grzewczej przykładowej pompy ciepła dla dwóch temperatur wody wlotowej. Przykładowo, dla temperatury wody wlotowej równej 35°C (wykres po lewej stronie) i temperatury zewnętrznej -12°C zakres mocy grzewczej wynosi od około 1 kW do niewielu ponad 5 kW. Z kolei dla temperatury zasilania/wlotowej 55°C (wykres po prawej stronie) i temperatury zewnętrznej +12°C zakres mocy grzewczej wynosi od około 1,5 kW do około 8 kW.

W związku z tym, że moc pompy ciepła spada wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz, przed mroźnymi porankami nie powinno się obniżać temperatury w budynku ogrzewanym pompą ciepła. Pompa ciepła będzie wówczas potrzebować dużo czasu, aby przywrócić temperaturę komfortu cieplnego w zimny poranek. Z kolei utrzymanie temperatury z poprzedniego dnia nie powinno być dla niej wyzwaniem.

“Z ekonomicznego punktu widzenia najkorzystniej jest utrzymywać temperaturę wewnątrz budynku na stałym, niskim poziomie. Oczywiście można korzystać z harmonogramu pracy i możliwości obniżenia wymaganej temperatury budynku, ale różnica pomiędzy temperaturą obniżoną i normalną powinna być niewielka na poziomie 1 stopnia. Warto też pamiętać, że podniesienie temperatury ze zredukowanej do normalnej wymaga pracy pompy ciepła z wyższą temperaturą zasilania, a ta, obok temperatury zewnętrznej wpływa niekorzystnie na efektywność pracy i moc grzewczą urządzenia. Tutaj zaznacza się różnica w pracy tradycyjnego źródła ciepła i pompy ciepła korzystającej z powietrza zewnętrznego jako dolnego źródła ciepła. - komentuje Dawid Pantera - ekspert z firmy Viessmann

Watrto również dodać, że projektowanie ogrzewania podłogowego ze zbyt gęsto ułożonymi kręgami (10 cm) prowadzi do dość szczególnej sytuacji. Wymagane są niskie temperatury zasilania, niekiedy na granicy wydolności układu chłodniczego i dość łatwo o przegrzewanie pomieszczeń. 

Wprawdzie układ chłodniczy lubi pracować z niską różnicą temperatur pomiędzy dolnym i górnym źródłem ciepła, ale ta różnica nie powinna być zbyt niska i musimy unikać pracy na granicy koperty pracy - zazwyczaj 20stC po stronie CO jest dolną granicą pracy obiegu chłodniczego.

 Czego się można spodziewać w takich sytuacjach? Istnieje ryzyko występowania usterek od obiegu chłodniczego, który nie będzie potrafił poprawnie regulować pracą obiegu chłodniczego, a w przypadku dalszego spadku temperatury zasilania np. w wyniku realizacji procesu odmrażania parownika, wyraźnie wzrośnie zużycie energii elektrycznej związane z pracą grzałek. Inwestor w dobrej wierze obniża temperaturę zasilania a efekt ekonomiczny może być odwrotny.

GRZECH 2 - wyłączanie grzałek

Część użytkowników niesłusznie identyfikuje grzałki w pompie ciepła jako możliwy powód znacznie wyższych rachunków za prąd. Obawiając się pracy grzałek, niektórzy użytkownicy odłączają je i zapominają o ich włączeniu w czasie mrozów. Ich wyłączenie, w zależności od modelu pompy ciepła może uniemożliwić pracę pompy ciepła - grzałka często może być niezbędna np. do defrostu. Lód pojawiający się na wymienniku pompy ciepła ogranicza przepływ powietrza przez pompę ciepła. Brak możliwości wykonania defrostu uniemożliwia usunięcie lodu - przepływ powietrza może zostać zablokowany i pompa ciepła przestanie ogrzewać dom.

Grzałki elektryczne są niezbędnym wyposażeniem pompy ciepła pracującej w instalacji monoenergetycznej. Ich zadaniem  jest pomoc pompie ciepła w zapewnieniu odpowiedniej mocy grzewczej podczas gdy układ chłodniczy tej mocy nie zapewnia. Nie chodzi tutaj o osiągnięcie pewnej konkretnej temperatury zasilania, lecz o osiągnięcie właściwej różnicy temperatury pomiędzy zasilaniem i powrotem co zapewnia właściwą pracę systemu dystrybucji ciepła w budynku. Grzałka może być także używana podczas procesu odmrażania parownika - co jest kluczowe dla działania pompy ciepła. Poprawnie dobrana pompa ciepła do budynku sprawi, że grzałka będzie używana niezwykle rzadko - komentuje Dawid Pantera.

GRZECH 3 - źle ustawiona krzywa grzewcza

Kolejny błąd to źle ustawiona krzywa grzewcza lub źle ustawiona temperatura pracy. Wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz rośnie zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku (więcej ciepła trzeba dostarczyć do domu, żeby utrzymać komfortowe warunki). W konsekwencji wymagana jest wyższa temperatura na zasilaniu. Źle ustawiona krzywa może powodować, że pompa ciepła nie będzie odpowiednio dogrzewać domu.

Często charakterystyka krzywej grzewczej jest zbyt wysoko ustawiona co powoduje, że pompa ciepła pracuje z wysokimi temperaturami zasilania. Rolę kontroli temperatury w domu przejmuje wtedy albo głowa termostatyczna na grzejniku, albo efekt samoregulacji w przypadku ogrzewania podłogowego. W domu będzie ciepło, ale koszty pracy będą wyższe niż spodziewane. Krzywa grzewcza powinna być ustawiona najniżej jak to możliwe dla danego systemu dystrybucji ciepła i po kilku dniach pracy korygowana. Innymi słowy - regulujemy źródłem ciepła, a nie dystrybucją - komentuje ekspert

GRZECH 4 - zmiana parametrów pracy pompy ciepła na własną rękę

Kolejna zasada dotyczy zmiany parametrów pracy pompy ciepła na własną rękę. Ustawienie pompy ciepła zawsze lepiej pozostawić specjaliście. Samowolne “grzebanie” w ustawieniach i parametrach, których się nie rozumie, może doprowadzić do nieefektywnej pracy urządzenia.

Użytkownicy w myśl źle pojętych oszczędności mogą zmienić ustawienia pompy w takim stopniu, że pompa nie będzie działać prawidłowo. Najczęściej chodzi np. o zmianę punktu biwalentnego, czasu defrostu i okresu defrostu. Przy bardzo niskich temperaturach może to ograniczać osiąganą moc pompy ciepła.

Ciężko jest się czasami powstrzymać od regulacji, ale tutaj bardzo ważna jest znajomość wewnętrznej pracy automatyki pompy ciepła. Producenci opracowują algorytmy pracy, które nie są opisane wprost w instrukcji obsługi. Zmiana jednego parametru może mieć wpływ na wiele innych funkcjonalności. - komentuje Dawid Pantera z Viessmann

Dawid Pantera, Viessmann

GRZECH 5 - pompa ciepła sama się nie odśnieży 

Początek grudnia, szczególnie na południu kraju pokazały, że minimalna wysokość montażowa 30 cm to nie jest wymysł przewrażliwionych ludzi. Tak duże opady śniegu z pokrywą 50 cm nie zdarzają się może często, ale jednak występują i należy dwukrotnie przemyśleć lokalizację jednostki zewnętrznej pompy ciepła powietrze/woda.

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, które, choć jest generalnie bezobsługowe, to czasem wymaga jednak uwagi użytkowników. W przeciwieństwie do kotłów na paliwa stałe czynności związane eksploatacją pompy ciepła są ograniczone do minimum. Jednakże należy pamiętać, że pompa nie jest w stanie sama się odśnieżyć. Specjaliści z zakresu pomp ciepła zwracają uwagę, że śnieg przed, a co gorsza za pompą ciepła może skutecznie zablokować jej pracę poprzez ograniczenie przepływu powietrza, od którego odbierane jest ciepło.

W naszych warunkach klimatycznych jednostkę zewnętrznej pompy ciepła powietrze/woda należy montować na konstrukcji o wysokości co najmniej 30 cm. Nie należy także stawiać urządzenia w miejscu szczególnie narażonym na spadek śniegu zalegającego na dachu - dodaje ekspert.

GRZECH 6 - brak przeglądów

Producenci pomp ciepła wymagają corocznych przeglądów. Eksperci radzą, by wykonywać je przed sezonem grzewczym, a tym bardziej przed zimą. Dzięki temu serwisant będzie w stanie wykryć zabrudzony wymiennik, czy błędy w konfiguracji. Usunięcie tych błędów przed sezonem grzewczym pozwala na uniknięcie ewentualnej awarii, a w konsekwencji przerwy w ogrzewaniu. Przeprowadzenie serwisu pompy ciepła bezpośrednio przed sezonem grzewczym sprawia, że użytkownik ma do dyspozycji maksymalną dostępną moc pompy.

Jak każde urządzenie wymaga kontroli i ewentualnej naprawy. Skuteczność pracy opiera się o właściwe działanie obiegu chłodniczego napełnione czynnikiem chłodniczym. Jego ubytek powoduje spadek wydajności pracy pompy ciepła i wpływa na zwiększenie zużycia energii elektrycznej przez sprężarkę i grzałkę. Podczas przeglądu urządzenia, jednym z zadań serwisanta jest ocena poprawności pracy obiegu chłodniczego. - komentuje Dawid Pantera

GRZECH 7 - za dużo działających urządzeń na raz

Pompa ciepła to nie jedyne urządzenie zasilane energią elektryczną działające w domu. Oprócz tego użytkownicy korzystają jeszcze przecież z wielu innych urządzeń takich jak pralka, zmywarka lodówka, a także tych bardziej energochłonnych jak piekarnik, czy płyta indukcyjna. Przy pracy wielu urządzeń na raz na tej samej fazie, zabezpieczenia elektryczne w budynku mogą “nie wytrzymać”.

Wiele urządzeń pracujących na raz to błąd, który często zupełnie niesłusznie jest przerzucany na instalatora. Oczywiście instalator powinien sprawdzić jakie jest zabezpieczenie główne budynku, ale on nie wie jak użytkowane są poszczególne urządzenia i w jakich okresach czasu. Często w okresach przejściowych wszystko bardzo dobrze funkcjonuje - pompa załącza się na krótkie okresy, a jak przychodzą silne mrozy, to okazuje się, że nie dość, że pompa ciepła pracuje praktycznie non stop, to jeszcze dołączają się grzałki. Jeśli na tej samej fazie jest podłączona np. płyta indukcyjna i piekarnik, to może się okazać, że zabezpieczenia główne, szczególnie przy niskiej mocy umownej, nie dadzą rady. Musimy mieć świadomość, że pompa ciepła przy dużych mrozach może potrzebować dość istotną ilość mocy. - komentuje Bogdan Szymański wiceprezes Stowarzyszenia Branży Fotowoltaicznej

Nie można oczywiście demonizować grzałek w pompach ciepła, natomiast użytkownik pompy ciepła przy dużych mrozach powinien się zastanowić, czy powinien korzystać z innych energochłonnych urządzeń o dużej mocy w tym samym czasie.

GRZECH 8 - łapanie okazji

Decyzja o montażu pompy ciepła w budynku to bardzo poważna sprawa. Szczególnie w przypadku modernizacji instalacji grzewczej należy bardzo dokładnie przeanalizować stan posiadany, możliwości przeprowadzenia modernizacji i kolejne kroki. Jakie mamy alternatywne rozwiązania? Warto rozważyć wszelkie za i przeciw, zasięgnąć wiedzy u znajomych i innych firm branżowych, a także warto poszukać w internecie. 

“Okazja nie jest dobrym doradcą” - podsumowuje ekspert. 

Źródło: CEEB, własne