Tryb pracy pompy ciepła – monowalentna vs. biwalentna

Z tekstu dowiesz się:

• Jakie zalety ma monowalentna pompa ciepła?
• Biwalentna pompa ciepła – w jakich warunkach sprawdza się najlepiej?
• Pompa ciepła z grzałką – jak działa takie połączenie?
• Jaki tryb pracy pompy ciepła będzie najlepszy?

Przed zakupem pompy ciepła warto wiedzieć, w jakim układzie będzie pracować. Wybór odpowiedniego rozwiązania ma wpływ nie tylko na koszt inwestycji, lecz także na późniejsze koszty eksploatacji oraz sposób działania całego systemu grzewczego. Układ monowalentny wyróżnia się prostotą instalacji, natomiast biwalentny zapewnia nieco większą elastyczność i dodatkowe zabezpieczenie w okresach największego zapotrzebowania na ciepło.

Monowalentna pompa ciepła

Układ monowalentny to system, w którym jedno źródło ciepła samodzielnie pokrywa całe zapotrzebowanie budynku na ogrzewanie oraz – w razie potrzeby – przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Pompa ciepła dobierana jest w taki sposób, aby zapewniała odpowiednią moc również podczas temperatur obliczeniowych charakterystycznych dla danej strefy klimatycznej.

Największą zaletą tego rozwiązania jest prostota systemu sterowania i całej instalacji, która zapewnia tanie ogrzewanie domu. Nie ma potrzeby montażu drugiego źródła ciepła ani utrzymywania dodatkowego paliwa, co przekłada się na mniejszą liczbę elementów instalacji i pełną niezależność od np. gazu czy oleju opałowego. W nowoczesnych, dobrze zaizolowanych budynkach pompa ciepła może z powodzeniem zapewniać komfort cieplny przez cały rok.

Należy jednak pamiętać, że w przypadku powietrznych pomp ciepła wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej maleje ich wydajność. Dlatego urządzenie musi zostać odpowiednio dobrane do warunków pracy. Często oznacza to konieczność zastosowania pompy o większej mocy, co może zwiększyć koszt inwestycji. Dodatkowo w układzie monowalentnym nie występuje niezależne źródło rezerwowe, które mogłoby przejąć ogrzewanie w razie awarii lub wyjątkowo trudnych warunków pogodowych.

Przeczytaj też: Dobór pompy ciepła. Poznaj zasady działania różnych rodzajów pomp do ogrzewania domu i wody

Biwalentna pompa ciepła

Układ biwalentny wykorzystuje dwa współpracujące ze sobą źródła ciepła. Podstawowym źródłem jest zazwyczaj pompa ciepła. Drugim mogą być kotły gazowe kondensacyjne, olejowe lub na paliwo stałe, które pełną funkcję wspomagającą albo rezerwową.

Takie rozwiązanie jest szczególnie popularne podczas modernizacji istniejących instalacji, gdy w budynku znajduje się już sprawny kocioł, który może zostać wykorzystany jako źródło szczytowe. Dzięki temu możliwe jest zastosowanie pompy ciepła o nieco mniejszej mocy, co często obniża koszt inwestycji, a jednocześnie zwiększa bezpieczeństwo pracy całego systemu.

Biwalencja pompy ciepła polega na tym, że w praktyce pokrywa ona zdecydowaną większość rocznego zapotrzebowania na energię, natomiast dodatkowe źródło uruchamia się jedynie podczas największych mrozów lub w sytuacjach, gdy sama pompa nie jest w stanie dostarczyć wymaganej ilości ciepła.

W układach biwalentnych wyróżnia się dwa podstawowe sposoby współpracy źródeł ciepła

• Układ biwalentny alternatywny – polega na tym, że po osiągnięciu określonej temperatury zewnętrznej pompa ciepła zostaje wyłączona, a ogrzewanie w całości przejmuje drugie źródło ciepła. Oba urządzenia nie pracują jednocześnie. Temperatura, przy której następuje przełączenie, nazywana jest punktem biwalentnym.
• Układ biwalentny równoległy – po osiągnięciu punktu biwalentnego pompa ciepła nadal pracuje, jednak dołącza do niej drugie źródło ciepła. Oba urządzenia wspólnie pokrywają zwiększone zapotrzebowanie na energię, co pozwala utrzymać odpowiedni komfort cieplny nawet podczas bardzo niskich temperatur. Takie rozwiązanie wymaga jednak bardziej rozbudowanego układu sterowania, który koordynuje pracę obu źródeł.

Najważniejsze zalety układu biwalentnego to wysoka niezawodność oraz możliwość optymalizacji kosztów ogrzewania. Przez większość sezonu grzewczego pracuje energooszczędna pompa ciepła, natomiast dodatkowe źródło biwalentne uruchamia się jedynie wtedy, gdy jest to uzasadnione technicznie lub ekonomicznie (np. po analizie cen paliw). Wadą jest większa złożoność instalacji oraz wyższe koszty wykonania systemu.

Czytaj także: Pompa do ogrzewania wody i domu – sposób na większe oszczędności

Tryb pracy pompy ciepła w układzie monoenergetycznym

Warto wspomnieć również o układzie monoenergetycznym, który często stosowany jest w instalacjach z pompami ciepła. W takim systemie podstawowym źródłem ogrzewania pozostaje pompa ciepła, natomiast funkcję wspomagającą pełni grzałka elektryczna. Oba urządzenia wykorzystują ten sam nośnik, czyli energię elektryczną. Grzałka uruchamia się jedynie okresowo – podczas bardzo niskich temperatur zewnętrznych lub chwilowego wzrostu zapotrzebowania na ciepło. Dzięki temu system zachowuje prostą konstrukcję i jednocześnie zapewnia dodatkowe zabezpieczenie w najbardziej wymagających warunkach.

Sprawdź również: Ogrzewanie bez komina? Dowiedz się, o czym warto pamiętać

Pompa monowalentna czy biwalentna, a może układ monoenergetyczny?

Nie istnieje jedno rozwiązanie, które będzie najlepsze dla każdego budynku i dla każdego użytkownika. Wybór odpowiedniego trybu pracy pompy ciepła powinien uwzględniać charakterystykę obiektu, lokalizację budynku, dostępność innych źródeł ciepła oraz oczekiwania przyszłych użytkowników.

• Układ monowalentny najlepiej sprawdzi się w nowoczesnych, energooszczędnych domach, gdzie pompa ciepła może samodzielnie pokryć całe zapotrzebowanie na ogrzewanie.
• Układ biwalentny będzie dobrym rozwiązaniem w modernizowanych budynkach, gdzie znajduje się już istniejące źródło ciepła (np. kocioł gazowy), a także w regionach o surowym klimacie, gdzie współpraca pompy ciepła z drugim źródłem ogrzewania pozwoli zwiększyć jej niezawodność, wykorzystać możliwości istniejącej instalacji i zoptymalizować koszty eksploatacji.
• Układ monoenergetyczny stanowi kompromis dla osób, które chcą korzystać wyłącznie z energii elektrycznej, ale jednocześnie zależy im na dodatkowym zabezpieczeniu w okresie największych mrozów.

Ostateczny wybór warto skonsultować z doświadczonym instalatorem. Odpowiednio dobrany sposób pracy pompy ciepła przełoży się na jej wysoką efektywność, komfort użytkowania oraz niższe koszty ogrzewania przez wiele lat.