Ile wat pobiera pompa ciepła?

Moc elektryczna a zużycie energii

Pompa ciepła nie zamienia prądu bezpośrednio w ciepło tak jak zwykła grzałka. Energia elektryczna napędza sprężarkę i elementy pomocnicze, a układ chłodniczy przenosi dodatkowe ciepło z powietrza, gruntu albo wody do instalacji budynku. Z tego powodu moc grzewcza oddawana do domu może być większa od chwilowej mocy elektrycznej pobieranej przez sprężarkę.

Współczynnik COP jest ilorazem mocy grzewczej i mocy pobieranej w określonych warunkach źródła oraz odbioru ciepła. Kluczowe są słowa „w określonych warunkach”: wynik ma sens tylko razem z temperaturami, dla których został podany. Przepisy unijne również definiują COP dla znormalizowanych warunków pracy, a wskaźniki sezonowe odnoszą do całego sezonu, nie do jednej chwili.^[1]

Moc znamionowa, moc maksymalna, moc grzewcza i roczne zużycie energii to nie są zamienne pozycje. Jeśli karta produktu podaje tylko klasę efektywności albo wartość sezonową, nie daje jeszcze odpowiedzi na pytanie o aktualny pobór sprężarki. Potrzebna jest tabela danych technicznych dla konkretnego punktu pracy.

Jak obliczyć chwilowy pobór pompy ciepła?

Podstawowa zależność wynika wprost z definicji COP: chwilowa moc elektryczna sprężarki to aktualna moc grzewcza podzielona przez COP dla tego samego punktu pracy.^[1] Nie należy łączyć mocy grzewczej z jednych warunków z COP podanym dla innych temperatur, bo wynik wygląda precyzyjnie, ale opisuje układ, który w rzeczywistości nie pracuje w taki sposób.

Do obliczenia potrzebujesz mocy cieplnej rzeczywiście wymaganej w danym momencie, temperatury dolnego źródła, temperatury zasilania instalacji oraz COP odczytanego dla tej kombinacji. W pompie inwerterowej moc grzewcza nie musi być równa nazwie wariantu urządzenia. Sterownik zmienia obroty sprężarki, aby dopasować produkcję ciepła do obciążenia budynku.

Tak otrzymany wynik dotyczy przede wszystkim układu chłodniczego opisanego w danych producenta. Pobór całej instalacji może obejmować także pompę obiegową po stronie ogrzewania, pompę dolnego źródła w urządzeniu gruntowym lub woda-woda, wentylator jednostki powietrznej, automatykę, podgrzewanie pomocnicze i grzałkę. Przed porównaniem obliczenia z licznikiem trzeba więc sprawdzić zakres obu wartości.

Największą niewiadomą zwykle nie jest sam wzór, lecz zapotrzebowanie budynku. Dom o mniejszych stratach ciepła wymaga w tej samej pogodzie mniejszej mocy grzewczej, więc pompa może pracować z mniejszym obciążeniem. Dlatego oszacowanie poboru powinno zaczynać się od budynku, a nie od przypadkowej wartości COP znalezionej w materiałach reklamowych.

Co zmienia pobór mocy podczas pracy?

Ten sam model może pobierać inną moc przy zmianie temperatury zewnętrznej i temperatury wody kierowanej do instalacji. Instrukcja NIBE S2125 zestawia moc grzewczą, pobór i COP osobno dla różnych par temperatur. Wartości zmieniają się między wierszami, więc jeden punkt katalogowy nie jest stałą cechą urządzenia.^[2]

• Temperatura dolnego źródła – warunki po stronie powietrza, gruntu lub wody wpływają na pracę obiegu chłodniczego.
• Temperatura zasilania – przygotowanie cieplejszej wody zwykle oznacza trudniejsze warunki dla sprężarki niż praca z instalacją niskotemperaturową.
• Aktualne obciążenie budynku – automatyka pompy inwerterowej dobiera obroty do odbioru ciepła i ustawień regulacji.
• Tryb pracy – ogrzewanie pomieszczeń, przygotowanie ciepłej wody i chłodzenie mają inne punkty pracy.
• Odszranianie jednostki zewnętrznej – w pompie powietrznej część cyklu może służyć usunięciu lodu z wymiennika.
• Elementy pomocnicze – wentylator, pompy obiegowe, automatyka oraz podgrzewanie ochronne również korzystają z energii.

Różnicę między sprężarką a całym układem dobrze pokazują instrukcje, które obok poboru w punkcie pracy podają osobno moc wentylatora albo pomp obiegowych. Dokumentacja gruntowej NIBE S1256 rozdziela moc dostarczoną sprężarce od mocy pomp po stronie dolnego źródła i instalacji grzewczej.^[3] Wskazanie sterownika może zatem mieć inny zakres niż podlicznik obejmujący całe urządzenie.

Jak czytać dane producenta?

Najpierw ustal dokładne oznaczenie jednostki zewnętrznej i wewnętrznej. Rodzina produktów może zawierać warianty o różnych zakresach modulacji, sposobach zasilania i wyposażeniu. Następnie otwórz instrukcję instalatora lub pełną kartę techniczną, a nie tylko etykietę handlową.

1. Znajdź tabelę mocy grzewczej, mocy pobieranej oraz COP.
2. Wybierz wiersz z temperaturą źródła możliwie zbliżoną do analizowanych warunków.
3. Dopasuj temperaturę zasilania do instalacji grzejnikowej, podłogowej albo przygotowania ciepłej wody.
4. Sprawdź, czy dane dotyczą pracy nominalnej, częściowego obciążenia czy granicy zakresu.
5. Przeczytaj przypisy określające, które pompy, wentylatory i sterowniki są wliczone w pobór.
6. Oddziel pracę sprężarki od pracy dodatkowego źródła elektrycznego.

W tabeli S2125 producent podaje dla każdego punktu jednocześnie wydajność, moc pobieraną i COP, a dane elektryczne wentylatora znajdują się osobno.^[2] Taki układ jest dobrym wzorem czytania dokumentacji: liczba bez nagłówka kolumny, warunków badania i przypisu nie wystarcza do rzetelnego porównania.

Jak zmierzyć rzeczywisty pobór w domu?

Najbardziej użyteczna odpowiedź dla działającej instalacji pochodzi z osobnego pomiaru energii na obwodzie pompy ciepła. Pomiar powinien obejmować ten sam zakres urządzeń, który chcesz analizować. Jeżeli jednostka wewnętrzna, grzałka lub pompy obiegowe są zasilane z innego obwodu, sam licznik jednostki zewnętrznej nie pokaże pełnego bilansu.

1. Zapisz, które elementy instalacji obejmuje licznik lub podlicznik.
2. Odczytaj moc chwilową oraz energię na początku okresu obserwacji.
3. Zanotuj tryb pracy, temperaturę zewnętrzną, temperaturę zasilania i aktywność grzałki.
4. Po zakończeniu okresu odczytaj energię ponownie i porównaj ją z czasem pracy sprężarki.
5. Powtórz obserwację w innych warunkach zamiast wyciągać wniosek z pojedynczej chwili.

Wskazanie mocy chwilowej pozwala zobaczyć modulację, ale krótki odczyt może trafić na rozruch, przygotowanie ciepłej wody albo odszranianie. Energia z pełnego okresu jest lepsza do oceny zużycia, a dziennik sterownika pomaga wyjaśnić, dlaczego podobne okresy różnią się między sobą.

Od watów do zużycia sezonowego

Rachunku nie oblicza się przez przyjęcie jednej mocy i założenie, że pompa pobiera ją bez przerwy. Urządzenie moduluje, zatrzymuje sprężarkę, przygotowuje ciepłą wodę i pracuje w zmieniających się temperaturach. Energia w danym okresie jest iloczynem średniej mocy oraz czasu, ale średnia musi wynikać z pomiaru albo modelu uwzględniającego zmienne obciążenie.

Do prognozy sezonowej lepiej użyć zapotrzebowania domu na ciepło i sezonowej efektywności dobranej do temperatury instalacji, a następnie osobno uwzględnić przygotowanie ciepłej wody oraz energię pomocniczą. Rozporządzenie dotyczące ekoprojektu rozróżnia COP dla punktu pracy od wskaźników sezonowych oraz uwzględnia zużycie energii pomocniczej w metodzie oceny.^[1]

Jeśli pomiar pokazuje wyższe zużycie niż oczekiwane, warto sprawdzać przyczyny w kolejności: warunki pogodowe, nastawę temperatury zasilania, czas przygotowania ciepłej wody, aktywność grzałki, zakres licznika i dopiero potem sprawność samej sprężarki. Taka kolejność ogranicza ryzyko wyciągnięcia wniosku na podstawie nieporównywalnych danych.

Jak odpowiedzieć na pytanie o pobór konkretnej pompy?

Nie istnieje jedna uczciwa liczba watów właściwa dla każdej pompy ciepła i każdej chwili pracy. Dla konkretnego urządzenia zacznij od zapotrzebowania na moc grzewczą, dobierz COP z tego samego punktu temperaturowego, oblicz pobór sprężarki, a potem dodaj odbiorniki nieuwzględnione w tej wartości. W działającej instalacji porównaj obliczenie z podlicznikiem i dziennikiem sterownika.

Do oceny rachunku przejdź od mocy do energii: uwzględnij czas pracy i zmienne warunki w całym okresie. Dzięki temu nie pomylisz parametrów przyłącza z typowym poborem, chwilowego wskazania z zużyciem sezonowym ani COP sprężarki z bilansem całego systemu.