Jednym z podstawowych kryteriów doboru pompy ciepła jest zdolność źródła ciepła do zapewnienia komfortu cieplnego w każdych warunkach pogodowych, nawet w najzimniejszy dzień sezonu grzewczego. Innymi słowy, bez względu na to jak niska będzie temperatura na zewnątrz, zadaniem pompy ciepła jest bezpieczna praca oraz zapewnienie komfortowej temperatury wewnątrz budynku. Dobierając pompę ciepła do budynku należy uwzględnić fakt, że jest ona urządzeniem o charakterystyce spadkowej. To oznacza, że wraz z obniżaniem się temperatury zewnętrznej, spada również dostępna moc i wydajność urządzenia. W praktyce oznacza to, że jeżeli pompa ciepła nie będzie w stanie sama pokryć zapotrzebowania na moc cieplną budynku w warunkach projektowych, to moc źródła szczytowego musi ten niedobór uzupełnić.

Zapotrzebowanie na moc cieplną budynku – odpowiedni dobór urządzenia

Dobór pompy ciepła w taki sposób, aby system grzewczy zapewniał komfort cieplny w budynku przez cały rok jest kwestią pierwszorzędną. Mimo tego, zdecydowanie częściej inwestorzy zwracają uwagę na kwestię optymalizacji systemu grzewczego pod względem kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych. Z tego względu bardzo często podczas wyboru trybu pracy pompy ciepła, decyzja pada na tryb biwalentny monoenergetyczny równoległy, w którym grzałka elektryczna staje się źródłem szczytowym. Warto zaznaczyć, że źródło szczytowe po dołączeniu pracuje razem z pompą ciepła i uzupełnia jedynie braki mocy, nie staje się jedynym źródłem ciepła poniżej temperatury biwalencji. Tryb pracy pompy ciepła wybierany jest zgodnie z niemieckimi wytycznymi VDI 4546 oraz 7. częścią wytycznych Organizacji PORT PC tak, aby koszty eksploatacyjne były jak najbardziej optymalne przy jednoczesnych jak najniższych kosztach inwestycyjnych.

Powyższy wykres przedstawia zależność temperatury zewnętrznej oraz zapotrzebowania na moc cieplną budynku w kW w trakcie sezonu grzewczego. Dobierając pompę ciepła do budynku konieczne jest spełnienie wymagania dotyczącego mocy źródła ciepła. Obowiązkiem projektanta jest zweryfikowanie czy przy konkretnej temperaturze zewnętrznej, moc pompy ciepła powiększona o moc dostępnego źródła szczytowego pokrywa zapotrzebowanie projektowe w budynku dla konkretnej temperatury wody kotłowej, której wymaga instalacja. Spełnienie tego warunku jest bezwzględnie konieczne.

Drugą ważną kwestią jest punkt biwalencji, który jest niczym innym jak punktem przecięcia krzywej wydajności mocy pompy ciepła z krzywą zapotrzebowania budynku na ciepło. Punkt biwalencji oznacza temperaturę, w której do pracy pompy ciepła dołączy się źródło szczytowe, które pracuje równolegle w pompą ciepła.. Jak te kwestie związane z doborem pompy ciepła przekładają się na strefy klimatyczne? Przyjrzyjmy się konkretnemu przykładowi budynku.

Strefa klimatyczna a dobór pomp ciepła

W Polsce występuje pięć stref klimatycznych, których lokalizację przedstawia poniższy rysunek.

W zależności od tego, w której strefie klimatycznej jest zlokalizowany budynek, do obliczeń przyjmowane są inne temperatury zewnętrzne.