Punkt biwalentny pompy ciepła w budownictwie: kluczowe wyzwania i rozwiązania

Konieczność instalowania dodatkowego źródła ciepła w systemach z pompami ciepła

Wydajność grzewcza pomp ciepła typu powietrze/woda spada wraz z obniżeniem temperatury powietrza zewnętrznego. Dlatego niezwykle ważne jest określenie punktu biwalentnego, który stanowi temperaturę, przy której moc grzewcza pompy ciepła jest równa stratom cieplnym budynku. Punkt biwalentny pompy ciepła w budownictwie jest kluczowym parametrem, ponieważ w praktyce temperatura zewnętrzna często spada poniżej tej wartości, co wymusza użycie dodatkowego źródła ciepła, np. grzałki elektrycznej, kotła gazowego czy olejowego. Przy właściwie dobranej pompie ciepła, w temperaturach poniżej punktu biwalentnego drugie źródło jest uruchamiane tylko w niewielkim odsetku czasu sezonu grzewczego, co ma istotne znaczenie dla efektywności energetycznej i ekonomiki systemu. Na przykład, w III strefie klimatycznej Polski punkt biwalentny często wynosi od -6°C do -9°C, podczas gdy temperatura projektowa może sięgać -20°C. Grzałki elektryczne czy inne źródła ciepła są wtedy niezbędne, aby zapewnić komfort cieplny i ekonomiczne funkcjonowanie systemu. Częstym błędem jest dobór pompy ciepła wyłącznie pod kątem temperatury projektowej bez uwzględnienia punktu biwalentnego, co prowadzi do nieoptymalnego działania systemu i zwiększonych kosztów eksploatacyjnych.

Konieczność instalowania dodatkowego źródła ciepła w systemach z pompami ciepła

Kryterium	Opis
Warunki klimatyczne	Niższe temperatury zewnętrzne wymagają dodatkowego źródła ciepła.
Wydajność pompy ciepła	Spada wraz z obniżaniem się temperatury zewnętrznej.
Koszty eksploatacyjne	Dodatkowe źródło ciepła może obniżyć koszty działania w ekstremalnych warunkach.

Wyznaczanie punktu biwalentnego pompy ciepła w budownictwie

Kryterium	Opis
Temperatury projektowe	Temperatura, przy której pompa ciepła osiąga maksymalną wydajność bez potrzeby wsparcia.
Pobór mocy	Analiza zapotrzebowania energetycznego budynku.
Bilans energetyczny	Ocena energii dostarczonej przez pompę i wymaganego wsparcia energetycznego.

Wydajność grzewcza pompy ciepła typu powietrze/woda a punkt biwalentny

Kryterium	Opis
Spadek mocy grzewczej	Im niższa temperatura zewnętrzna, tym mniejsza wydajność pompy.
Dobór wielkości pompy	Wpływa na efektywność działania pompy w różnych warunkach temperaturowych.
Krzywa grzewcza	Wykres przedstawiający wydajność grzewczą w miarę zmieniających się temperatur.

Ekonomiczne uzasadnienie stosowania dodatkowego źródła ciepła

Kryterium	Opis
Koszty eksploatacyjne	Analiza kosztów związanych z korzystaniem z dodatkowego źródła ciepła.
Koszty instalacyjne	Jednorazowe koszty związane z montażem dodatkowego źródła ciepła.
Okres zwrotu inwestycji	Analiza czasu potrzebnego na zwrot kosztów inwestycji w dodatkowe źródło ciepła.

Tryb pracy biwalentny pompy ciepła: równoległy i alternatywny

Tryb pracy	Opis
Równoległy	Pompa ciepła i dodatkowe źródło działają jednocześnie.
Alternatywny	Pompa ciepła i dodatkowe źródło działają na przemian w zależności od temperatury zewnętrznej.

Parametry decydujące o uruchomieniu dodatkowego źródła ciepła

Parametr	Opis
Temperatura zewnętrzna	Główny czynnik decydujący o włączeniu dodatkowego źródła ciepła.
Wydajność pompy ciepła	Kiedy wydajność pompy spada poniżej określonego poziomu.
Zapotrzebowanie na ciepło	Wzrost zapotrzebowania na ciepło w budynku.

Strefy klimatyczne w Polsce a wpływ na punkt biwalentny

Strefa klimatyczna	Charakterystyka
Strefa I	Najcieplejsze obszary kraju, łagodniejsze zimy.
Strefa II	Umiarkowane warunki klimatyczne.
Strefa III	Najzimniejsze obszary, surowe zimy.

Błędy popełniane przy doborze pompy ciepła pod kątem punktu biwalentnego

Błąd	Opis
Niedoszacowanie zapotrzebowania	Wybór pompy o zbyt małej mocy do rzeczywistego zapotrzebowania budynku.
Brak analizy klimatycznej	Niedostosowanie pompy do specyficznych warunków klimatycznych regionu.
Niewłaściwy dobór dodatkowego źródła ciepła	Wybór dodatkowego źródła, które nie jest efektywne lub kompatybilne z systemem.