Pompy ciepła to efektywne i oszczędne źródła ciepła – o ile zostaną poprawnie dobrane, zainstalowane i skonfigurowane. Jest tu niestety sporo okazji do błędów (często trudnych do wyśledzenia gdy człowiek nie wie, na co patrzeć), które mogą skutkować znacznie zawyżonym zużyciem prądu przez pompę ciepła.

Tylko jak odróżnić normalne zużycie prądu przez pompę ciepła, wynikające z zapotrzebowania budynku, od nadmiernego zużycia, za którym mogą kryć się jakieś problemy?

Jak sprawdzić, ile prądu zużywa pompa ciepła?

Tylko i wyłącznie dodatkowy licznik prądu (przedlicznik) powie prawdę o realnym zużyciu energii przez pompę ciepła. Wiele jednostek pokazuje w sterowniku statystyki zużycia prądu, ale… niestety często zaniżają zużycie, np. uwzględniając wyłącznie konsumpcję sprężarki z pominięciem całej reszty osprzętu (gdzie to nie są nieistotne ilości).

Czasem sterownik oferuje nawet bogatsze statystyki, np. podaje ilość wyprodukowanego ciepła oraz efektywność (COP) – lecz niestety są to są liczby z mchu i paproci, wyliczane szacunkowo, siłą rzeczy obarczone znacznym błędem, bowiem ciepłomierz z prawdziwego zdarzenia to urządzonko dość kosztowne.

Jaka powinna być efektywność pompy ciepła?

Dane katalogowe to nie jest dobre źródło wiedzy o efektywności pompy ciepła. Nie to żeby kłamały, choć jak w każdej branży przedstawiają one urządzenie od jak najlepszej strony – realnej, choć trudno osiągalnej w praktyce. Bądź też po prostu jest to scenariusz mocno różny od sytuacji w twoim budynku.

W Niemczech jest taki Instytut Fraunhofera, który od roku 2000 prowadzi przeróżne badania z obszaru pomp ciepła (kieruje tym zresztą Polak, dr Marek Miara). M.in. już pięć razy na przestrzeni tych 20-kilku lat sprawdzali efektywność różnych rodzajów i modeli pomp ciepła w warunkach rzeczywistych – ostatnie dane dostępne za lata 2018-2019 (informacja po niemiecku). W każdym rzucie monitorują osiągi ok. 100 pomp ciepła naraz.

Można z tych badań wydobyć m.in. taki wniosek, jaka powinna być minimalna przyzwoita średnioroczna efektywność pompy ciepła:

• SCOP = 3,0 dla powietrznej pompy ciepła
• SCOP = 4,0 dla gruntowej pompy ciepła

Można to porównać do dotychczasowego zużycia opału: ekwiwalentem worka węgla (20kg) ekogroszku dla powietrznej pompy ciepła jest ~35kWh prądu. Może być mniej, ale nie powinno być dużo więcej.

Ile prądu powinna zużyć pompa ciepła w moim budynku?

Jeżeli znasz orientacyjne zużycie energii na ogrzewanie twojego budynku, możesz z tego łatwo oszacować, ile prądu powinna zużyć pompa ciepła na jego ogrzewanie.

Wiedząc, że budynek zużywa ok. 10000kWh ciepła na ogrzewanie w ciągu sezonu grzewczego:

• powietrzna pompa ciepła powinna zużyć nie więcej niż 3000-3500kWh prądu
• pompa gruntowa powinna zużyć nie więcej niż 2500kWh prądu.

Skąd można się dowiedzieć, ile ciepła potrzebuje budynek?

• z obliczeń zapotrzebowania na ciepło – czy to dokładniejszych (OZC), czy szacunkowych (cieplo.app)
• z rachunków za ogrzewanie z poprzednich lat – o ile budynek nie jest nowy i ma za sobą co najmniej dwa sezony grzewcze.

Jeśli dom był ogrzewany gazem lub prądem, ze zużycia tych mediów bajecznie prosto wylicza się zapotrzebowanie budynku na ciepło: kocioł gazowy rzadko ma sprawność niższą niż 90%. Z węglem, drewnem czy pelletem już nie jest tak łatwo. Owszem, wiadomo, że tona węgla to ok. 7000kWh, ale możliwy jest ogromny rozrzut w realnie osiąganej sprawności kotła (także w kotłach podajnikowych) – cokolwiek między 50% a 70% (w patologicznych przypadkach może być nawet mniej niż 50% a siedząc w temacie ponad 10 lat widzę, że to wcale nie jest taka rzadkość jak się zdaje).

Mimo wszystko zużycie opału z poprzednich lat (jeśli jest znane) stanowi w miarę sensowny punkt odniesienia.

Subiektywne odczucia

Niepokój o zużycie prądu przez pompę ciepła trzeba by rozpatrywać w pierwszej kolejności na gruncie… psychologicznym. Może być tak, że pompa ciepła pracuje w najlepszym porządku a mimo to odczuwasz niepokój patrząc na zużycie prądu – nie wiesz, czy to dużo, czy mało, więc obawiasz się, że za dużo.

Przejście z węgla/drewna/peletu na źródła energii odmierzane licznikiem to zawsze pewien szok. Wsypanie do zasobnika kolejnego worka węgla nie przemawia do wyobraźni tak, jak kręcący się coraz szybciej licznik, na którym widać dokładną ilość zużytej energii, przeliczalną na pieniądze za pomocą jednej prostej operacji mnożenia.

To nie zmienia faktu, że warto się czasem przyglądać zużyciu prądu – jest sporo realnych powodów, dla których pompa ciepła może zjadać zbyt dużo prądu.

Parszywy pierwszy sezon grzewczy

Niby to powinno być wiadome, ale nigdy dość powtarzać: pierwszy sezon grzewczy po budowie to zawsze znacznie zawyżone zużycie energii na ogrzewanie. Znacznie to jest np. o ok. połowę – 150% tego, co będzie normalnie w kolejne zimy.

Pozostaje zamknąć oczy i przeczekać.

Problemy z pozyskiwaniem energii z otoczenia

Błędy w usytuowaniu pompy ciepła (lub w wykonaniu gruntowego wymiennika) mogą powodować zaniżenie temperatury, w jakiej pozyskiwana jest energia otoczenia, czyli odbijać się negatywnie na efektywności:

• Złe usytuowanie jednostki zewnętrznej pompy ciepła przez co zużyte zimne powietrze nie jest należycie odprowadzane i pompa kisi się we własnym sosie.
• Zbyt mały / źle wykonany wymiennik gruntowy (np. za mała powierzchnia, za małe przekroje rur)

W skrajnej sytuacji problemy z pozyskiwaniem dostatecznych ilości ciepła kończą się awaryjnymi przerwami w pracy sprężarki, ale niekoniecznie problem musi wystąpić od razu i w tak ostrej formie. Może być na tyle subtelny, że jeśli nie jesteś pompowym nerdem i nie doglądasz stale temperatury zasilania z dolnego źródła – możesz długo nie wiedzieć, że jest jakikolwiek problem: pompa ciepła będzie pracować całkiem normalnie, tylko zje trochę więcej prądu niż powinna, bo pracuje na zaniżonej temperaturze dolnego źródła, co samo w sobie obniża efektywność – a ponadto sterownik może przy tej okazji uznać, że pora wspomóc się grzałkami.

Grzałka – prądowy skrytożerca?

Część pomp ciepła posiada wbudowane grzałki, nad którymi kontrolę sprawuje sterownik pompy ciepła: włącza je wtedy, gdy uzna to za stosowne. Z założenia sterownik użyje grzałek jako ostatniej deski ratunku. Jednak z powodu błędów w instalacji czy konfiguracji, pompa ciepła może tego ratunku potrzebować nagminnie:

• Przy odszranianiu – gdy brakuje jej ciepła na poprawne przeprowadzenie tego procesu, bo instalacja grzewcza nie ma dostatecznej ilości zakumulowanej energii (w zładzie wody albo w posadzkach przy ogrzewaniu podłogowym).
• Przy pracy – sterownik może się posiłkować grzałkami gdy uzna, że sprężarka nie nastarcza grzać z wymaganą obecnie mocą. Może to oznaczać, że za oknem jest temperatura, w której grzałka powinna wspomagać/zastąpić sprężarkę i sytuacja jest normalna – ale może też być wynikiem innych problemów, np. z niedoborem czynnika w układzie sprężarkowym. Wtedy pompa ciepła niby jeszcze pracuje w porządku, bo grzeje, ale zużycie prądu rośnie „po cichu”, gdy normalnie nie powinno to mieć miejsca.

Sterownik pompy ciepła powinien udostępniać informacje o czasie pracy grzałek – warto na nie czasem zerkać i interesować się jeśli użycie grzałek znacznie rośnie a za oknem temperatura nie jest niższa niż ta, do której pompę ciepła dobrano.

Brutalnym acz skutecznym środkiem zaradczym wydawać by się mogło zupełne wyłączenie grzałek z użytku. Z pewnością nie będą wtedy po cichu podjadać prądu – ale i nie poratują w sytuacjach, w których to jest potrzebne i korzystne. Raczej trzeba szukać przyczyn, dla których grzałki są lub mogą być nadmiernie eksploatowane.

Poprawnie używane grzałki w tandemie z pompą ciepła są pożyteczne i przyjazne człowiekowi:

• Pozwalają kupić mniejszą i tańszą pompę ciepła – dobór w trybie biwalentnym wymaga ok. 30% mniejszej mocy pompy ciepła niż dobór monowalentny.
• Zapewniają wymagane dogrzanie budynku w każdych warunkach.
• Zapobiegają piłowaniu sprężarki w większe mrozy gdy niewiele z tego pożytku.
• Poprawnie dobrana pompa ciepła w trybie biwalentnym produkuje za pomocą grzałek tylko ok. 5% rocznego zapotrzebowania na ciepło – 95% dostarcza sprężarka.

Ten lęk, który ściska tam w środku na myśl o rachunkach, jakie wygenerują grzałki – w świetle powyższych informacji jest nieracjonalny.