Wybór pompy ciepła powietrze-woda dla domów europejskich

1. Wprowadzenie: Przyjęcie całorocznego komfortu

Wybór odpowiedniej pompy ciepła powietrze-woda (AWHP) do europejskiego domu oznacza zapewnienie niezawodnego ogrzewania, chłodzenia i dostarczania ciepłej wody przez cały rok. W przeciwieństwie do systemów jednofunkcyjnych, AWHP wydobywają energię cieplną z powietrza zewnętrznego i rozprowadzają ją za pomocą pętli wodnych, co czyni je wszechstronnymi i energooszczędnymi. Niezależnie od tego, czy instalujesz ogrzewanie podłogowe, tradycyjne grzejniki czy jednostki wentylatorowo-klimakonwektorowe — i dostarczasz ciepłą wodę użytkową — odpowiednio dobrana AWHP gwarantuje maksymalny komfort, niższe rachunki za energię i mniejszy ślad węglowy w zróżnicowanych klimatach Europy.

2. Zrozumienie możliwości AWHP

Pompy ciepła powietrze-woda zapewniają wiele funkcji:

• Ogrzewanie pomieszczeń:Dzięki cyrkulacji ciepłej wody przez sieci podłogowe (35–45 °C) lub panele grzejnikowe (45–55 °C), pompy ciepła wodne utrzymują stałą przytulność w pomieszczeniach.
• Chłodzenie:Modele odwracalne lub zintegrowane z jednostkami wentylatorowo-klimakonwektorowymi umożliwiają chłodzenie wnętrza poprzez odwrócenie cyklu czynnika chłodniczego lub dystrybucję schłodzonej wody.
• Ciepła woda użytkowa (CWU):Systemy AWHP mogą podgrzewać zbiorniki buforowe do temperatury 50–60 °C, zapewniając dużą ilość ciepłej wody do pryszniców, zmywania naczyń i prania.

To kompleksowe podejście jest atrakcyjne dla europejskich rodzin poszukujących całorocznego komfortu bez oddzielnych kotłów lub chłodziarek. AWHP maksymalizują sezonowy współczynnik wydajności (COP), obniżając koszty operacyjne w porównaniu z systemami gazowymi, olejowymi lub elektrycznymi.

3. Identyfikacja scenariuszy użytkowania w domu

Przed wyborem pompy ciepła AWHP należy ocenić, gdzie i w jaki sposób będzie wykorzystywane ciepło (i chłodzenie):

1. Ogrzewanie podłogowe (UFH)
   • Pracuje przy niższych temperaturach przepływu (zwykle 35–45 °C)
   • Zapewnia równomierne, rozproszone ciepło, idealne do otwartych przestrzeni i łazienek
   • Maksymalizuje wydajność AWHP, zwłaszcza w nowych budynkach lub dobrze izolowanych domach europejskich
2. Panele grzejnikowe
   • Powszechne w wielu istniejących domach europejskich, zwłaszcza w projektach modernizacyjnych
   • Wymaga wyższych temperatur przepływu (45–55 °C)
   • Zapewnia szybką reakcję ogrzewania w sypialniach, salonach i korytarzach
3. Jednostki wentylatorowo-klimakonwektorowe (FCU)
   • Zapewnij szybkie ogrzewanie i chłodzenie poprzez bezpośrednie nadmuchanie schłodzonego powietrza
   • Idealne do miejsc wymagających szybkiej zmiany temperatury (np. kuchnie, pomieszczenia gospodarcze)
   • Współpracuje bezproblemowo z odwracalnymi pompami ciepła AWHP zapewniającymi chłodzenie latem
4. Ciepła woda użytkowa (CWU)
   • Rodzina pięcioosobowa potrzebuje zazwyczaj około 250 l/dzień (5 × 50 l)
   • Zbiorniki buforowe o pojemności 200–300 l zapewniają nieprzerwaną dostawę ciepłej wody w okresach szczytowego zużycia
   • Podgrzewanie wody użytkowej za pomocą pompy ciepła AWHP może zastąpić podgrzewacze wody gazowe lub elektryczne, co pozwala zmniejszyć rachunki za energię

4. Studium przypadku: Dom o powierzchni 140 m2 w południowej Polsce

Aby zilustrować właściwy rozmiar AWHP, rozważmy dom rodzinny o powierzchni 140 m2 w południowej Polsce (temperatura projektowa klimatu około –15 °C). Gospodarstwo domowe składa się z czterech sypialni (pięć osób) z następującym rozkładem ogrzewania:

• Obszar ogrzewania podłogowego: 60 mkw
• Powierzchnia panelu grzejnika: 40 mkw
• Ogrzewanie dodatkowe:Małe grzejniki lub FCU w łazience i na korytarzu
• Zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową: 250 l/dzień

4.1 Obliczanie obciążenia ogrzewania pomieszczeń

Europejscy projektanci systemów HVAC często stosują zasadę praktyczną 150 W na m2 w warunkach projektowych. Dlatego:

• Obciążenie ogrzewania podłogowego: 60 m2 × 150 W = 9 kW
• Obciążenie ogrzewania grzejnikowego: 40 m2 × 150 W = 6 kW
• Całkowite zapotrzebowanie na ogrzewanie pomieszczeń: 15 kW

Wartość 15 kW oznacza wydajność niezbędną do utrzymania komfortowej temperatury wewnątrz budynku w najzimniejsze dni zimy.

4.2 Obliczanie obciążenia ciepłej wody użytkowej

Korzystając z wytycznych 1 kW na 20 l wydajności ciepłej wody użytkowej na godzinę:

• Dzienne zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową: 250 l
• Obciążenie ciepłej wody użytkowej: 250 l ÷ 20 l/kW = 12,5 kW

Porównując dwa zapotrzebowania — 15 kW na ogrzewanie pomieszczeń i 12,5 kW na ciepłą wodę użytkową — dobieramy wielkość pompy ciepła AWHP Moc znamionowa 15 kW. Dzięki temu system może jednocześnie zarządzać szczytowym zapotrzebowaniem na ogrzewanie i priorytetowo traktować produkcję ciepłej wody użytkowej bez uszczerbku dla komfortu.

5. Wybór właściwej wydajności AWHP

5.1 Wydajność nominalna i rzeczywista

15 kW AWHP o mocy znamionowej w warunkach testowych (np. A7W35) może dostarczać mniejszą moc w rzeczywistych scenariuszach, gdy temperatura zewnętrzna spadnie poniżej 7 °C. Instalatorzy powinni sprawdzić krzywe wydajności producenta w niższych punktach otoczenia (np. A–7W35 lub A–15W35). Na przykład 15 kW AWHP może obniżyć moc do około 12 kW przy –7 °C. Potwierdź, że urządzenie nadal może spełnić wymagania 15 kW lub wybierz nieco większy model.

5.2 Rozwiązywanie problemu obniżania mocy w zimie przy użyciu ogrzewania zapasowego

Czy uważasz, że wystarczy wybrać maszynę o mocy nominalnej 15 kW i to wszystko? Błąd. Musimy również wziąć pod uwagę problem tłumienia zimowego, o którym wspomniano w artykule w specjalnym wydaniu Hetapro's Technologies (https://hetapro.com/why-do-heat-pumps-need-drainage). Na szczęście tłumienie nowej serii HeatiX firmy Hetapro jest niższe niż w przypadku zwykłych pomp ciepła. Seria HeatiX AWHP firmy Hetapro ogranicza utratę mocy do 20% w temperaturze –15 °C. W naszym przykładzie:

• Strata 15 kW × 20% = Deficyt 3 kW

Aby pokryć tę lukę, należy zintegrować Ogrzewanie postojowe elektryczne 3 kW. Element zapasowy aktywuje się tylko wtedy, gdy AWHP nie jest w stanie sprostać pełnemu zapotrzebowaniu, zapewniając nieprzerwane ciepło bez przewymiarowywania jednostki głównej. Ta strategia równoważy wydajność i niezawodność — właściciele domów cieszą się komfortem nawet podczas przedłużających się fal mrozów.

6. Chłodzenie za pomocą odwracalnych AWHP

W cieplejszych porach roku w Europie odwracalne AWHP odwracają cykl czynnika chłodniczego, aby absorbować ciepło w pomieszczeniu i odrzucać je na zewnątrz, skutecznie dostarczając schłodzoną wodę do FCU lub pętli chłodzenia podłogowego. Kluczowe zalety obejmują:

• Nie jest wymagana oddzielna chłodziarka:Jeden system obsługuje zarówno ogrzewanie, jak i chłodzenie
• Chłodzenie strefowe:Klimatyzatory umożliwiają ukierunkowaną kontrolę temperatury w obszarach o dużym natężeniu ruchu
• Zmniejszone zużycie energii elektrycznej:W porównaniu do samodzielnych chłodziarek elektrycznych

Określając specyfikację pomp ciepła AWHP dla regionów o gorących latach letnich, takich jak południowa Europa, należy podkreślić odwracalną funkcjonalność systemu i jego potencjał do utrzymania komfortowych warunków wewnątrz pomieszczeń przez cały rok.

7. Optymalizacja instalacji w celu uzyskania maksymalnej wydajności

7.1 Zbiorniki separacji hydraulicznej i buforowe

Aby pomieścić zarówno obwody podłogowe, jak i grzejnikowe — wymagające różnych temperatur przepływu — należy zastosować separatory hydrauliczne lub dedykowane zbiorniki buforowe. Zapewnia to stabilną pracę i zapobiega krótkim cyklom. Zbiornik buforowy o odpowiedniej wielkości (np. 100–200 l) wygładza również wahania obciążenia, poprawiając ogólny współczynnik COP.

7.2 Sterowanie z kompensacją pogodową

Wdrażaj strategie sterowania z kompensacją pogodową, które automatycznie dostosowują temperatury przepływu na podstawie warunków zewnętrznych. W cieplejsze dni AWHP może pracować przy niższych temperaturach wody, maksymalizując wydajność. W miarę spadku temperatury zewnętrznej system stopniowo zwiększa temperaturę przepływu, aby dopasować ją do zapotrzebowania bez nagłych zmian nastaw.

7.3 Izolacja i integracja systemu

8. Zachęcanie do profesjonalnego wsparcia i zaangażowania

Chociaż nasze studium przypadku oferuje wiarygodny punkt wyjścia, każdy europejski dom różni się pod względem izolacji, wydajności okien, wzorców zajętości i lokalnych temperatur projektowych. Zachęcaj partnerów do:

• Zatrudnij certyfikowanych inżynierów HVAC: Do obliczeń strat ciepła specyficznych dla danego obiektu i potwierdzenia rozmiaru.
• Przeprowadzanie audytów termowizyjnych:Aby zidentyfikować i usunąć szczeliny izolacyjne oraz mostki termiczne przed montażem.
• Wykorzystaj inteligentne sterowanie:Regulatory z kompensacją pogodową i termostaty strefowe optymalizujące wydajność AWHP.

Zachęć klientów do kontaktu z europejskim kierownikiem działu obsługi produktu Hetapro, aby uzyskać spersonalizowane wskazówki:

Kierownik serwisu produktów Hetapro (Europa)
E-mail: brian@hetapro.com
Telefon: +86 13336429461

Oferując fachowe wsparcie, Hetapro pozycjonuje się jako zaufany dostawca pomp ciepła i klimatyzacji dla hurtowników, instalatorów i przedstawicieli handlowych w całej Europie.

9. Odniesienia i dalsza lektura

1. Komisja Europejska – Przegląd pomp ciepła
   Łącze: https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-efficiency/heat-pumps_en
   Opracowuje strategię UE dotyczącą wdrażania pomp ciepła, w tym ramy polityczne, takie jak REPowerEU.
2. Europejskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła (EHPA) – Dane rynkowe
   Łącze: https://www.ehpa.org/market-data/
   Kompleksowe statystyki dotyczące sprzedaży pomp ciepła i trendów wdrażania w Europie.
3. EHPA – Raport rynkowy 2024
   Łącze: https://www.ehpa.org/product/2024-market-report/
   Szczegółowa analiza rynku pomp ciepła w Europie w 2023 r., obejmująca dane dotyczące sprzedaży i analizę technologii.
4. Komisja Europejska – Ogrzewanie i chłodzenie
   Łącze: https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-efficiency/heating-and-cooling_en
   Szczegóły inicjatyw UE, ocen i sprawozdań państw członkowskich w zakresie ogrzewania i chłodzenia.
5. Komisja Europejska – Produkty do ogrzewania i chłodzenia powietrza
   Łącze: https://energy-efficient-products.ec.europa.eu/product-list/air-heating-and-cooling-products_en
   Przedstawiono wymagania dotyczące ekoprojektu dla ogrzewania i chłodzenia powietrza, mające wpływ na standardy produkcji AWHP.
6. EHPA – Ekoprojektowanie i etykietowanie energetyczne
   Łącze: https://www.ehpa.org/policy-2/ecodesign-energy-labelling/
   Wyjaśnia dyrektywy UE promujące energooszczędne technologie pomp ciepła poprzez obowiązkowe etykietowanie.
7. Komisja Europejska – Platforma Akceleratora Pomp Ciepła
   Łącze: https://energy.ec.europa.eu/topics/energy-efficiency/heat-pumps/heat-pump-accelerator-platform_en
   Wprowadza inicjatywę mającą na celu przyspieszenie wdrażania pomp ciepła w państwach członkowskich UE.
8. EHPA – Pasuje do pakietu 55
   Łącze: https://www.ehpa.org/policy/european-green-deal/fit-for-55-package/
   Omówiono cele ustawodawcze dotyczące redukcji emisji i ich wpływ na sektor pomp ciepła.
9. Europejskie Stowarzyszenie Pomp Ciepła – Publikacje
   Łącze: https://www.ehpa.org/publications/european-heat-pump-market-and-statistics-report-2023/
   Oferuje szczegółowe raporty rynkowe i statystyczne dotyczące trendów w zakresie wdrażania pomp ciepła.
10. Komisja Europejska – Dyrektywa w sprawie charakterystyki energetycznej budynków (EPBD 2024)
    Łącze: https://en.wikipedia.org/wiki/Energy_Performance_of_Buildings_Directive_2024
    Podsumowuje przepisy UE mające na celu poprawę charakterystyki energetycznej budynków, bezpośrednio związane z integracją AWHP.

Często zadawane pytania

P1: Jak dobrać rozmiar pompy ciepła powietrze-woda (AWHP) do domu w Europie?
Aby określić rozmiar AWHP dla europejskiego domu, należy postępować zgodnie z przewodnikiem dotyczącym rozmiarów AWHP, który zawiera szczegółowe obliczenia obciążenia cieplnego. Najpierw należy obliczyć obciążenie grzewcze (np. 150 W na m2 w warunkach projektowych). Dodaj obciążenie cieplne ciepłej wody użytkowej (DHW) (zwykle 1 kW na 20 l ciepłej wody). Porównaj te wartości i wybierz AWHP o nominalnej wydajności co najmniej równej większej z dwóch. Zapoznaj się z europejskimi wytycznymi dotyczącymi rozmiarów AWHP i krzywymi wydajności (np. moc wyjściowa przy –7 °C), aby zapewnić niezawodność w rzeczywistych warunkach.

P2: Jakie czynniki wpływają na wydajność ogrzewania podłogowego AWHP?
Ogrzewanie podłogowe AWHP działa najefektywniej przy niższych temperaturach przepływu (35–45 °C). Upewnij się, że Twój budynek ma odpowiednią izolację i pętle podłogowe zaprojektowane do pracy w niskich temperaturach. Dobrze izolowany dom europejski pozwala AWHP pracować dłużej przy wyższym współczynniku COP. Używaj elementów sterujących z kompensacją pogodową, aby dostosować temperaturę wody w zależności od warunków zewnętrznych, maksymalizując sezonową wydajność.

P3: Czy pompa ciepła AWHP może współpracować z istniejącymi panelami grzejnikowymi w ramach projektu modernizacji?
Tak — zgodność grzejnika AWHP zależy od zdolności systemu do zapewnienia wyższych temperatur przepływu (zwykle 45–55 °C). Poszukaj modeli specjalnie przystosowanych do ogrzewania grzejnikowego lub wyposażonych w dwuobwodową separację hydrauliczną. Potwierdź COP przy temperaturach przepływu grzejnikowego, aby zapewnić ekonomiczną pracę. Jeśli wydajność spadnie poniżej wymaganej mocy wyjściowej przy niskich temperaturach otoczenia (np. wydajność AWHP przy –7 °C), rozważ jednostkę o nieco wyższej wydajności lub ogrzewanie zapasowe.

P4: Jak działa odwracalne chłodzenie AWHP i czy jest ono skuteczne w klimacie europejskim?
Odwracalne chłodzenie AWHP odwraca cykl czynnika chłodniczego — wydobywając ciepło z wnętrza i usuwając je na zewnątrz. W łagodniejsze europejskie lata zapewnia to wydajne chłodzenie wodne za pomocą jednostek wentylatorowo-klimatyzacyjnych lub chłodzonych pętli podpodłogowych. System zapewnia chłodzenie strefowe bez oddzielnej chłodziarki. W regionach o gorących latach należy podkreślić zdolność odwracalnego chłodzenia AWHP do utrzymywania komfortowych temperatur wewnętrznych przez cały rok przy jednoczesnym wykorzystaniu wysokiego sezonowego współczynnika COP.

P5: Czym jest wydajność niskotemperaturowa HeatiX AWHP i dlaczego jest ona ważna?
Wydajność niskotemperaturowa HeatiX AWHP odnosi się do utrzymania wydajności systemu w zimnym klimacie. Model taki jak seria HeatiX firmy Hetapro ogranicza obniżenie wartości znamionowej AWHP zimą do około 20% przy –15 °C. Oznacza to, że jednostka o mocy 15 kW nadal wytwarza co najmniej 12 kW w warunkach mrozu. Wydajność niskotemperaturowa ma kluczowe znaczenie w północnej i środkowej Europie, zapewniając, że domy pozostaną ciepłe bez znacznej utraty wydajności.

P6: Jak obliczyć zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową i połączyć je z ogrzewaniem pomieszczeń w systemie AWHP?
Aby obliczyć obciążenie DHW, oszacuj dzienne zużycie ciepłej wody (np. 50 l na osobę). Dla pięcioosobowego gospodarstwa domowego jest to 250 l dziennie. Przy 1 kW na 20 l zapotrzebowanie na DHW wynosi 12,5 kW. Połącz to z obciążeniem ogrzewania pomieszczeń (np. 15 kW), a następnie wybierz AWHP o mocy znamionowej co najmniej równej wyższej wartości. To łączone podejście do ogrzewania DHW AWHP zapewnia jednoczesny komfort i niezawodną ciepłą wodę.

P7: Dlaczego modulacja wydajności pomp ciepła jest ważna w Europie?
Modulacja mocy pompy ciepła pozwala AWHP dostosować swoją wydajność na podstawie zapotrzebowania na ogrzewanie lub chłodzenie w czasie rzeczywistym, zamiast cyklicznego włączania i wyłączania. W europejskich klimatach o zmiennych temperaturach modulacja utrzymuje stały komfort w pomieszczeniu, redukuje krótkie cykle i maksymalizuje COP. Zaawansowane algorytmy sterowania i technologia inwertera umożliwiają tę pracę o zmiennej prędkości, zapewniając wydajną pracę w szerokim zakresie warunków zewnętrznych.

P8: Jaka jest wydajność pompy ciepła AWHP w zimnym klimacie i jak ją sprawdzić?
Wydajność AWHP w zimnym klimacie odnosi się do zdolności systemu do dostarczania znamionowej wydajności przy niskich temperaturach powietrza otoczenia (np. –7 °C, –15 °C). Sprawdź wydajność zimnego klimatu, badając krzywe wydajności producenta (np. ocena A–7W35) lub dane z niezależnych testów. Upewnij się, że AWHP może spełnić lub przekroczyć obliczone obciążenie grzewcze w warunkach projektowych. Jeśli wydajność spadnie poniżej wymagań, rozważ zainstalowanie grzałki zapasowej.

P9: Kiedy powinienem zalecić zastosowanie elektrycznego podgrzewacza zapasowego AWHP?
Zalecamy elektryczny podgrzewacz zapasowy AWHP, gdy rzeczywista wydajność AWHP przy ekstremalnie niskich temperaturach (np. –15 °C) nie spełnia obliczeń obciążenia cieplnego. Na przykład, jeśli 15 kW AWHP obniży się o 20%, wytworzy tylko 12 kW — pozostawiając deficyt 3 kW. Elektryczny podgrzewacz pomocniczy o mocy 3 kW wypełnia tę lukę w najzimniejsze dni, zapewniając nieprzerwany komfort w pomieszczeniu. Podgrzewacze zapasowe chronią również przed nieoczekiwanymi spadkami wydajności podczas cykli odszraniania.

P10: Jak znaleźć inżyniera HVAC, który zajmie się projektem AWHP dostosowanego do konkretnego obiektu w Europie?
Aby umówić się na projekt AWHP dostosowany do konkretnego miejsca, skontaktuj się z certyfikowanym inżynierem HVAC lub wyspecjalizowanym instalatorem z doświadczeniem w zakresie wymiarowania pomp ciepła w zimnym klimacie. Poszukaj profesjonalistów zarejestrowanych w lokalnych stowarzyszeniach branżowych (np. członków EHPA), którzy oferują dokładne audyty obrazowania termicznego, oceny izolacji i szczegółowe obliczenia strat ciepła. Aby uzyskać spersonalizowane wsparcie, skontaktuj się z działem wsparcia AWHP firmy Hetapro za pośrednictwem brian@hetapro.com aby nawiązać kontakt z regionalnymi ekspertami.