Montaż pompy ciepła w starym budynku – na co należy uważać?

Twój klient postanowił zainwestować w nowoczesną technologię grzewczą. Rozważa montaż pompy ciepła, która nie tylko obniży koszty eksploatacji domu, ale również wpisze się w ekologiczne standardy i trendy obecne na rynku. Zachęcający jest dla niego też fakt, że będzie mógł skorzystać ze wsparcia w ramach dofinansowania Czyste Powietrze. Jako Instalator, widzisz potencjał tego projektu, ale jednocześnie masz świadomość wyzwań, jakie niesie za sobą inwestycja w pompę ciepła dla starszego budynku. Słaba izolacja, istniejące instalacje, które są wątpliwej jakości, dość wysokie zapotrzebowanie na ciepło – to tylko niektóre z problemów, które mogą wpłynąć na efektywność nowego systemu. Sprawdź, jakie modernizacje należy wykonać, by zapewnić optymalną pracę pompy ciepła i co należy wziąć pod uwagę przy takiej instalacji w starym domu.

W Polsce coraz więcej właścicieli domów wybudowanych w latach 70. i 80., decyduje się na modernizację systemów ogrzewania, zamieniając stare kotły na bardziej efektywne i ekologiczne pompy ciepła. Z montażem pomp ciepła w starych budynkach na swojej ścieżce zawodowej spotyka się spora grupa Instalatorów. Stają oni przed wyzwaniem nie tylko prawidłowego doboru odpowiedniego urządzenia i jego mocy, ale także zapewnienia, że instalacja będzie sprawnie funkcjonować w warunkach, które mogą znacząco odbiegać od współczesnych standardów budownictwa. Najbardziej kluczowym procesem w modernizacji systemu grzewczego starego domu jest dobór odpowiedniej izolacji oraz współpracujących urządzeń, które będą efektywnie i równomiernie przekazywały ciepło wytwarzane przez pompę ciepła. 

Dlaczego montaż pompy ciepła w starym domu jest wymagający?

Ogromny postęp technologiczny i naukowy  na przestrzeni lat spowodował, że nowoczesne  budownictwo realizowane jest w oparciu o inne standardy niż budynki, które powstały kilkadziesiąt lat temu. Obecne trendy budowlane kładą duży nacisk na ekologiczne rozwiązania i zrównoważony rozwój, dlatego domy projektowane są z myślą o energooszczędności, zeroemisyjności, często wyposażone są w zaawansowane technologie izolacyjne oraz systemy takie jak pompy ciepła czy rekuperacja. 

Warto również pamiętać o tym, że budynki sprzed kilkudziesięciu lat często posiadają dość niską izolacyjnością termiczną i proste systemy grzewcze, dlatego zanim zainstalujesz w nich pompę ciepła, należy wziąć pod uwagę te czynniki:

1. Izolacja termiczna: Niedostateczna izolacja cieplna (lub nawet całkowity brak izolacji) znacząco zwiększa zapotrzebowanie na ciepło. Pompy ciepła są najbardziej efektywne w dobrze zaizolowanych budynkach, gdzie współczynnik przenikania ciepła jest niski.
2. Rodzaj istniejącej instalacji grzewczej: Wiele starszych domów korzysta z systemów grzewczych wysokotemperaturowych, tj. piece na węgiel, olej opałowy czy kotły gazowe. Pompy ciepła są przygotowane do pracy na niższych temperaturach (gdyż im wyższa jest temperatura zasilania, tym niższa wydajność pompy ciepła), dlatego jej montaż może wymagać modyfikacji instalacji grzewczej, np. wymiany grzejników na niskotemperaturowe lub montaż podłogówki. 

Parametry, na które warto zwrócić uwagę

• COP (Coefficient of Performance): Wskaźnik efektywności pompy ciepła. Dla modernizowanych budynków, które mają większe zapotrzebowanie na ciepło, warto wybrać pompę o wysokim współczynniku COP, o wartości co najmniej 3.
• Moc grzewcza: W starszych budynkach o słabej izolacji cieplnej, zapotrzebowanie na ciepło jest wyższe, co oznacza, że trzeba będzie wybrać pompę ciepła o większej mocy, np. dla domu o powierzchni 150 m² i słabej izolacji, zapotrzebowanie na moc grzewczą może wynosić 15 kW lub nawet więcej.
• Temperatura zasilania: Starsze instalacje grzewcze, takie jak grzejniki żeliwne, wymagają wysokiej temperatury zasilania (to zazwyczaj ok. 70–80°C), co nie zawsze jest możliwe do zrealizowania przy pomocy pompy ciepła. W takich przypadkach warto rozważyć wymianę grzejników na niskotemperaturowe lub zastosowanie buforu ciepła.
• Wymiennik ciepła: Starsze systemy mogą wymagać instalacji dodatkowego wymiennika ciepła, który poprawi wydajność całego układu i zabezpieczy instalację przed nadmiernym obciążeniem.

Kluczowe kroki przed montażem pompy ciepła w starym domu

1. Audyt energetyczny: Przed instalacją pompy ciepła w starym budynku, zawsze zalecane jest przeprowadzenie szczegółowego audytu energetycznego. Takie badanie pozwoli na dokładne określenie strat ciepła i rozpoznanie tzw. mostków termicznych oraz wskaże, jakie prace termomodernizacyjne są konieczne, aby system działał optymalnie i był korzystny dla domowników.
2. Termomodernizacja budynku: Przed montażem pompy ciepła, warto skupić się na najbardziej kluczowych elementach poprawiających izolację termiczną domu i minimalizujących ilość strat ciepła. Do prac termomodernizacyjnych zalicza się izolacja dachu, ścian oraz podłogi, jak również wymiana okien.
3. Wybór odpowiedniego modelu pompy ciepła: Dla starszych budynków warto wybierać pompy ciepła o wyższej mocy i lepszych parametrach pracy w niskich temperaturach. Należy zwrócić szczególną uwagę na klasę energetyczną urządzenia oraz możliwości integracji z innymi systemami grzewczymi, np. kotłem gazowym lub elektrycznym.

Modernizacja instalacji grzewczej - co dobrze współpracuje z pompą ciepła? 

Istniejący w budynku system grzewczy także powinien być przebadany pod kątem wydajnej współpracy z pompą ciepła. W starszych domach najczęściej spotykanym nośnikiem ciepła są grzejniki wysokotemperaturowe, które powinny być zastąpione wydajniejszym rozwiązaniem: 

• Grzejniki niskotemperaturowe: Działają efektywnie przy zasilaniu na poziomie 35–45°C. Wymiana starych grzejników na modele niskotemperaturowe może znacznie poprawić efektywność pompy ciepła. 
• Ogrzewanie podłogowe: W niektórych przypadkach, warto rozważyć instalację ogrzewania podłogowego, które idealnie współpracuje z pompą ciepła. Jest to jednak kosztowna modernizacja, wymagająca często gruntownego remontu.
• System buforowy: Instalacja bufora ciepła może pomóc w stabilizacji temperatury w systemie i zwiększyć efektywność pompy ciepła, zwłaszcza w starszych budynkach z większym zapotrzebowaniem na ciepło.

Najczęstsze problemy przy montażu pompy ciepła w starszych budynkach

• W starszych budynkach często dochodzi do błędnego obliczenia rzeczywistego zapotrzebowania na ciepło i wyboru pompy ciepła o niewystarczającej mocy. 
• Ominięcie prac modernizacyjnych związanych z istniejącym, wysokotemperaturowym systemem grzewczym może powodować problemy z integracją pompy ciepła i jej nieprawidłowym działaniem. 
• Niewystarczająca izolacja cieplna budynku zmniejsza wydajność pompy ciepła i zwiększa koszty eksploatacyjne, więc przejście na nowy system grzewczy nie jest opłacalne dla użytkowników. 
• Zbyt niska temperatura zewnętrzna wymusza na pompie większą pracę, przez co jej efektywność spada. W regionach, gdzie bywają ekstremalne warunki pogodowe, często wymagane jest, by pompa ciepła współpracowała z dodatkowym źródłem energii (tj. grzałką elektryczną czy kotłem gazowym).  

Dlaczego termomodernizacja starego domu jest zalecana przy pompie ciepła?

Decydując się na pompę ciepła bez przeprowadzenia prac termomodernizacyjnych w starszych domach, należy liczyć się z tym, że efektywność i wydajność jej pracy nie będzie maksymalna. Poniżej zaprezentowane są średnie wyniki COP* dla odpowiednich typów pomp ciepła w budynkach z systemem wysokotemperaturowym oraz niskotemperaturowym przed izolacją termiczną (Tabela 1), oraz po przeprowadzeniu izolacji termicznej (Tabela 2).

Tab. 1 Symulacja COP przed izolacją termiczną budynku:

Tab. 2 Symulacja COP po wykonaniu izolacji termicznej budynku:

*COP - miara efektywności pompy ciepła, która wykazuje stosunek ilości dostarczonego ciepła do ilości zużytej energii elektrycznej. Np. współczynnik COP = 4, to oznacza, że na każdą jednostkę energii elektrycznej zużytej przez urządzenie, pompa ciepła dostarcza 4 jednostki ciepła. Im wyższy współczynnik COP, tym wyższa efektywność pompy ciepła i niższe koszty eksploatacyjne. 

Dostępna jest w dwóch odsłonach: split i monoblok, które można dobrać w zależności od ilości przestrzeni przeznaczonej na urządzenie. Pompa split składa się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej, które połączone są ze sobą rurami z czynnikiem chłodniczym. Pompa monoblok posiada wszystkie elementy, w tym sprężarkę i wymiennik ciepła w  jednej jednostce montowanej na zewnątrz budynku. 

Alternatywnym, bardziej efektywnym rozwiązaniem jest pompa ciepła gruntowa, która czerpie ciepło z gruntu o stałej temperaturze. Tego typu urządzenia są bardziej stabilne i wydajne przez cały rok, ale wymagają długotrwałych i drogich prac ziemnych, które w przypadku starszych budynków z ograniczoną przestrzenią na działce, mogą być wyzwaniem lub są zupełnie niemożliwe. 

Dofinansowanie na termomodernizację i pompę ciepła w Programie Czyste Powietrze

Dla inwestorów, którzy rozważają modernizację istniejącego, nieefektywnego systemu grzewczego lub zakup nowoczesnej pompy ciepła, dostępne jest bezzwrotne wsparcie z programu Czyste Powietrze. 

Czyste Powietrze oferuje dofinansowanie na wymianę starych, nieefektywnych kotłów na paliwa stałe na ekologiczne pompy ciepła oraz na termomodernizację budynków, która ma na celu poprawę ich efektywności energetycznej. W 2024 roku w przypadku kompleksowej termomodernizacji  z PV, beneficjenci mogą liczyć na wsparcie wysokości:

• do 66 000 zł (Podstawowy poziom dofinansowania)
• do 99 000 zł (Podwyższony poziom dofinansowania)
• do 135 000 zł (Najwyższy poziom dofinansowania)

Więcej szczegółów o programie i informacji o tym, jak można ubiegać się o wsparcie, można znaleźć na stronie www.czystepowietrze.gov.pl.  

Podsumowanie

Pompy ciepła mogą być efektywnym rozwiązaniem dla starszych budynków, ale aby tak było, Instalatorzy muszą zwrócić uwagę na takie kwestie jak: izolacja termiczna, dobór odpowiedniej mocy urządzenia oraz modernizacja istniejącej instalacji grzewczej. Montaż pompy ciepła w takich budynkach  wymaga odpowiedniego przygotowania, zarówno pod względem technicznym, jak i inwestycyjnym. Kluczowe jest uwzględnienie specyfiki budynku, audytu zapotrzebowania na ciepło oraz dostępnych technologii. Dzięki temu inwestorzy będą cieszyć się komfortem cieplnym przy minimalnych kosztach eksploatacyjnych.