Opisywany fenomen można wyjaśnić na podstawie załączonej grafiki. Generalnie, im niższa temperatura zewnętrzna (oś pozioma), tym wyższa temperatura zasilania systemu grzewczego (linia pomarańczowa) i tym niższa efektywność pompy ciepła (linia zielona). Decydującym parametrem dla średniej (rocznej) efektywności pompy ciepła jest kiedy (przy jakich temperaturach zewnętrznych) dostarczane jest ciepło na cele grzewcze (niebieska powierzchnia). W zależności od wielu czynników głównie od stanu energetycznego budynku oraz strefy klimatycznej, 75-90% dostarczanej energii cieplnej „wytwarzana” jest podczas umiarkowanie niskich temperatur zewnętrznych. To z kolei ma wpływ na stosunkowo niskie temperatury zasilania systemu grzewczego, a w konsekwencji na dobrą efektywność pomp ciepła.

Podsumowując, można stwierdzić, po pierwsze, że pompy ciepła są w stanie w większości przypadków zapewnić wymagane temperatury zasilania również przy niskich temperaturach zewnętrznych. Oraz po drugie, że decydującą dla średniej efektywności instalacji z pompą ciepła nie jest najwyższa, lecz średnia wymagana temperatura zasilania. Te dwa fakty pozwalają na stwierdzenie, że pompy ciepła są w stanie skutecznie dostarczyć wymagane ciepło również w budynkach starszych, pracując jednocześnie z akceptowalną efektywnością.

Opisywane wnioski potwierdza program monitoringowy przeprowadzony w Szwajcarii. Również w tym projekcie badano pompy ciepła, między innymi w budynkach starszych o różnym poziomie termomodernizacji. Podobnie jak w przypadku niemieckiego projektu, również w badaniach szwajcarskich maksymalne temperatury w budynkach niewyposażonych w ogrzewanie podłogowe osiągały maksymalne temperatury ok. 55°C. Centralnym wnioskiem autorów tych badań jest stwierdzenie: „Poprawnie zaplanowane i zainstalowane instalacje z pompami ciepła są w stanie w sposób efektywny zastąpić systemy grzewcze oparte na paliwach  kopalnych”.

Na koniec warto dodać, jak dużą wartością byłoby przeprowadzenie podobnego projektu monitoringowego również w Polsce. Zapewniłoby to nie tylko uwzględnienie polskich warunków pogodowych oraz polskiej charakterystyki budynków, ale również pozwoliłoby na niezależną ocenę i analizę urządzeń dostępnych w Polsce, w tym pomp ciepła polskich producentów.

Następny odcinek prezentowanej serii postara się odpowiedzieć na następujące pytania: Czy wymagana jest uprzednia termomodernizacja budynku przed instalacją pompy ciepła? Czy da się zapewnić dzięki pompie ciepła przyjemny komfort cieplny w istniejących budynkach? Oraz: Jak będzie działać pompa ciepła, jeśli po jej instalacji dokonamy termomodernizacji?

Raporty z projektów:

Günther et al., Fraunhofer ISE (2020) Wärmepumpen in Bestandsgebäuden: Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt „WPsmart im Bestand“. https://www.ise.fraunhofer.de/content/dam/ise/de/downloads/pdf/Forschungsprojekte/BMWi-03ET1272A-WPsmart_im_Bestand-Schlussbericht.pdf

Prinzing et al, OST – Ostschweizer Fachhochschule 2020: Bericht «Feldmessungen von Wärmepumpen-Anlagen Heizsaison 2019/20». https://www.ost.ch/fileadmin/dateiliste/3_forschung_dienstleistung/institute/ies/wpz/sonstige_wichtige_dokumente/2020_jahresbericht_feldmessungen.pdf