Optymalny dobór powietrznej pompy ciepła wymaga szerokiej perspektywy

Rozwój powietrznych pomp ciepła sprawił, że nowoczesne urządzenia tego typu mogą pracować w temperaturach sięgających aż do -20°C. W większości przypadków jednak nie powinny być one jedynym źródłem ciepła. Oczywistym jest, że wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz, rośnie zapotrzebowanie cieplne pomieszczeń, a efektywność urządzeń powietrznych spada. Ta zasada działania dotyczy wszystkich powietrznych pomp ciepła. Oznacza to, że urządzenia pracując samodzielnie w skrajnie niekorzystnych warunkach mogą nie zapewnić pełnej kompensacji strat ciepła w pomieszczeniach. Do tego pojawia się jeden z najczęściej popełnianych błędów, czyli dobór zbyt małego urządzenia. Efektem  niedowymiarowania powietrznej pompy ciepła są zwykle zbyt wysokie koszty eksploatacyjne i/lub niedogrzanie budynku.

W prawidłowym doborze powietrznej pompy ciepła podstawą jest określenie punktu biwalentnego. Punkt ten określa się na podstawie wykresu charakterystyki pracy pompy ciepła i jest to moment działania układu, przy którym konieczne będzie wspomaganie ogrzewania z innego źródła. Do ustalenia punktu biwalentnego służy temperatura równowagi (Tw), która odpowiada temperaturze zewnętrznej, przy której termodynamiczna moc pompy ciepła jest równa stratom cieplnym  budynku. Poniżej tej temperatury dołączy się wsparcie w postaci elektrycznej lub hydraulicznej, a odpowiednia konfiguracja regulatora nadzorującego jego załączanie i wyłączanie umożliwi całoroczną i jednocześnie ekonomiczną pracę urządzenia, niezależnie od warunków na zewnątrz. Najczęściej wykorzystywanym wspomaganiem systemu jest zastosowanie grzałki elektrycznej. Alternatywnym rozwiązaniem może być też wykorzystanie istniejącego już kotła olejowego czy gazowego, a nawet kominka z płaszczem wodnym.

Wybierając spośród pomp ciepła, można zastanawiać się nad doborem urządzenia o większej wydajności, aby jego moc w temperaturze obliczeniowej równała się zapotrzebowaniu na moc grzewczą danego obiektu. Takie rozwiązanie jest jednak ekonomicznie nieuzasadnione Wszystko dlatego, że koszt inwestycyjny urządzenia większej mocy będzie większy w  porównaniu do tego o mniejszej wydajności. Należy zwrócić uwagę, że okresy w których temperatury zewnętrzne osiągają wartości poniżej -15°C stanowią tylko kilka dni w roku, więc dodatkowe wsparcie systemu musi pokryć jedynie niewielką część rocznego zapotrzebowania budynku na energię cieplną. Kolejnym aspektem jest niższa sprawność powietrznych pomp ciepła w najzimniejszych dniach roku. Powoduje to, że roczny koszt eksploatacji systemu, w którym działa wyłącznie pompa ciepła będzie podobny, niż w przypadku pracy urządzenia wspomaganego grzałką lub kotłem.