Rozwój rynku powietrznych pomp ciepła nabrał ogromnego rozpędu. W ślad za tym gwałtownie wzrosło zapotrzebowanie na instalatorów, którzy mogą wykonać instalację ogrzewania, uwzględniając charakterystykę powietrznych pomp ciepła. Nie mniej ważną kwestią od jakości samej instalacji jest wybór właściwego urządzenia. W jaki sposób firma uczestniczy procesie wyboru urządzeń?

Stanisław Glodny: Moc powietrznej pompy ciepła powinna wprost odpowiadać realnym potrzebom budynku, w którym  ma pracować. W codziennej pracy mamy okazję konsultować z instalatorami lub deweloperami budowę instalacji centralnego ogrzewania, czy pomagać w wyborze najlepszego rozwiązania do danego projektu. Nierzadko wykonawcy w sposób naturalny starają się zagwarantować użytkownikowi maksymalny komfort cieplny, proponując urządzenie większe niż to konieczne. Doświadczenie pracy z instalatorami i projektantami każe zwracać ogromną uwagę na właśnie ten aspekt, a właściwy dobór urządzenia stał się kluczowym elementem prowadzonych przez nas szkoleń dla instalatorów.

Dlaczego nie warto stosować powietrznej pompy ciepła o zbyt dużej mocy grzewczej względem potrzeb budynku?

SG: Optymalna praca pompy ciepła odbywa się w zakresie jej modulacji tzn. wtedy, gdy moc grzewcza pompy odpowiada zapotrzebowaniu ze strony budynku. Zastosowanie sprężarek inwerterowych (o zmiennej wydajności) umożliwia dostosowanie aktualnej mocy generowanej przez pompę do zapotrzebowania budynku, jednak po osiągnięciu minimalnej mocy, wraz ze wzrostem temperatury zewnętrznej, występuje coraz większy naddatek mocy po stronie pompy ciepła w stosunku do potrzeb budynku. W takim przypadku pompa ciepła pracuje z minimalną wydajnością, a następnie wyłącza się, aby nie przegrzewać budynku.

Zastosowanie pompy ciepła o zbyt dużej mocy oznacza jednocześnie odpowiednio większą moc minimalną. W takim przypadku drastycznie zwiększa się ilość godzin pracy w niekorzystnych warunkach – znane są przypadki, gdzie stanowi to więcej niż połowę sezonu grzewczego! Taka praca jest niewłaściwa z dwóch powodów. Pierwszy to gorsza sprawność układu, drugi zaś to skrócenie żywotności sprężarki przez zbyt krótkie cykle pracy, tzw. „taktowanie” w okresie przejściowym. W celu zminimalizowania nieodpowiednich warunków pracy pompy ciepła, optymalnym jest zastosowanie możliwie jak najmniejszej jednostki, z zachowaniem zdolności do zapewnienia komfortu cieplnego w całym sezonie grzewczym.

Aby minimalizować czas taktowania sprężarki, dopuszcza się wykorzystanie dodatkowego źródła szczytowego w postaci grzałki elektrycznej, przy skrajnie niskich temperaturach powietrza zewnętrznego. Taki tryb pracy określamy jako monoenergetyczny równoległy. W tym układzie pompa ciepła pracuje samodzielne do określonej temperatury, zwanej punktem biwalencji. Poniżej tej temperatury pompa ciepła nadal pracuje, jednak jej moc jest niższa niż zapotrzebowanie, a ewentualne braki pokrywa przepływowy ogrzewacz elektryczny. Dobierając w ten sposób pompę ciepła, jesteśmy w stanie zredukować niekorzystny dla urządzenia czas pracy o ponad 1000 godzin, a liczbę cykli pracy w temperaturach dodatnich ograniczyć ponad dwukrotnie(!), ponosząc jednocześnie koszt jedynie kilkudziesięciu godzin pracy grzałki wspomagającej. Co więcej, w ujęciu całego sezonu sprawność pompy ciepła wspomaganej przepływowym ogrzewaczem może być wyższa niż w przypadku zastosowania pompy ciepła o większej mocy.

Jak zatem możemy łatwo, a co ważne prawidłowo dobrać pompę ciepła?

SG: Producenci powietrznych pomp ciepła, wychodząc naprzeciw potrzebom instalatorów, dostarczają narzędzi ułatwiających wybór właściwego urządzenia. Nie inaczej jest w przypadku powietrznych pomp ciepła Panasonic Aquarea, dla których dostępne jest darmowe oprogramowanie doborowe Panasonic Aquarea Designer. Program pozwala określić na podstawie zadanych parametrów systemu grzewczego odpowiednią moc i wydajność pomp ciepła, dokonać doboru urządzenia ze względu na tryb pracy, czy określić temperaturę biwalencji dla poszczególnych modeli. Dodatkowo dla wybranego modelu prezentuje symulację kosztów użytkowania w warunkach normalnych – możemy wybrać dane pogodowe z bazy kilkunastu miejscowości na terenie Polski.

Jako narzędzie projektowe, Panasonic Aquarea Designer pozostaje nieocenioną pomocą. Wielu instalatorów i inwestorów chętnie korzysta z jego możliwości. Elementem, który wydaje się stwarzać instalatorom pewne trudności jest określenie, jaka temperatura biwalencji jest właściwa. Kłopotliwy jest też brak pewności czy dany model będzie wystarczający podczas skrajnych warunków atmosferycznych.

Jak możemy sprawdzić nasz dobór?

SG: Mając na uwadze to doświadczenie, postanowiliśmy stworzyć dodatkowe narzędzie doborowe, które pozwoli w prosty sposób wybrać właściwe rozwiązanie oraz sprawdzić, czy już wybrane urządzenia są odpowiednie dla danego projektu. Efektem naszej pracy jest tabela doboru pomp ciepła Panasonic Aquarea. Narzędzie to ma za zadanie maksymalnie uprościć wybór właściwego modelu pompy. Jednocześnie stanowi doskonałe narzędzie do porównania między sobą poszczególnych modeli. Przy pomocy tabeli możemy dokonać doboru urządzenia w trybie monowalentnym, jak i monoenergetycznym równoległym. Podczas prac nad tabelą, dla każdej pompy ciepła przeprowadzono symulację warunków pracy przy zadanym projektowym obciążeniu budynku – od 2,5 kW do 24,5 kW z uwzględnieniem dobowego zużycia 200 l ciepłej wody użytkowej. Wynikiem tych symulacji jest określenie temperatury biwalencji dla konkretnej pary – model pompy i moc projektowa. Taką symulację przeprowadzono dla wszystkich modeli pomp ciepła Panasonic Aquarea dla trzech temperatur zasilania systemu grzewczego, odpowiednio 35°C, 45°C i 55°C. Dzięki temu tabelę można wykorzystać zarówno przy nowych instalacjach niskotemperaturowych, jak i w modernizowanych, gdzie wymagana jest temperatura 55°C do zasilenia grzejników. Oprócz określenia temperatury biwalencji, w tabeli uwzględniono również pokrycie zapotrzebowania w warunkach projektowych. Wynik przedstawia w % stosunek pełnej mocy urządzenia (równolegle pompa ciepła oraz ogrzewacz przepływowy) do zapotrzebowania budynku w warunkach projektowych.

Gramy w zielone, czyli skąd wziąć właściwą temperaturę biwalencji?

SG: Zakres sugerowanych temperatur biwalencji (tryb monoenergetyczny równoległy) został określony na postawie wytycznych PORT PC cz.7 (VDI 4645), które wskazują na wybór temperatury biwalencji z zakresu od -5°C do -13°C zależnie od strefy klimatycznej. Odpowiednio od -5°C dla 1 strefy klimatycznej aż do -13°C dla strefy 5. Tak wybrana temperatura biwalencji zapewnia, że pompa ciepła pokryje ponad 97÷98% rocznego zapotrzebowania na ciepło. Oznacza to, że całkowity udział ogrzewacza przepływowego stanowi poniżej 3%.

Poszczególne pola, które spełniają powyższe wymagania dotyczące temperatury biwalencji oraz dla których pokrycie zapotrzebowania projektowego zostały spełnione, zostały wyróżnione kolorem zielonym. Natomiast pola, dla których urządzenie spełnia zapotrzebowanie od -13°C do -20°C zostały wyróżnione kolorem żółtym lub niebieskim, zależnie od typoszeregu urządzeń. W tym zakresie temperatur, udział grzałki stanowi poniżej 1% – nawet dla 5 strefy klimatycznej.

Do tabeli doboru został również stworzony opis, wskazujący na sposób interpretacji otrzymanych wyników oraz zasady wyboru optymalnego punktu biwalentnego zależnie od strefy klimatycznej. Opis, a w zasadzie instrukcja wraz z tabelą doboru, stanowią narzędzie wystarczające do wykonania prawidłowego doboru pompy ciepła Panasonic Aquarea dla większości przypadków z jakimi może spotkać się instalator. Tym samym czas, który instalator musi poświecić na wykonanie prawidłowego doboru, zostaje ograniczony do absolutnego minimum. Dzięki tabeli możemy też w prosty sposób odczytać, jakie jest minimalne i maksymalne obciążenie budynku, dla którego dany model zapewni wymagany komfort cieplny.

Tabela doboru wraz z opisem została umieszczona w biuletynie serwisowym dla instalatora Autodiagnostyka 2019 i jest dostępna do pobrania w strefie instalatora www.PanasonicProClub.com w zakładce serwis/dokumenty.

Dziękuję za rozmowę.

SG: Dziękuję i zachęcam do kontaktu z naszym biurem odnośnie pytań dotyczących doboru urządzeń Panasonic.