Po co w pompie ciepła jest grzałka elektryczna?
Pewnie po to, żeby grzała.
Ale po co ma grzać elektryczna grzałka, skoro sama pompa ciepła też grzeje?
Odpowiedź nie jest taka jednoznaczna.

Powodów dla których producenci montują (lub nie) grzałki elektryczne w swoich pompach ciepła jest kilka.

Grzałka elektryczna na większość klientów działa jak płachta na byka. Energia, licznik się kręci (przenośnia – bo już nie montuje się liczników tarczowych), kasa leci, nie po to kupiłem za tyle pieniędzy pompę ciepła, żeby mi teraz grzała grzała.

I tutaj pojawia się pierwszy, marketingowy powód NIE montowania grzałki w pompie ciepła lub montowania grzałki bardzo małej.

Część producentów, głównie z tej niższej półki cenowej, używa następującego argumentu.
Nasza pompa ciepła jest tak dobra, tak rewelacyjna, że w ogóle nie potrzebuje grzałki.
albo
Jest tak dobra, że wystarczy jej o taka, tyci-tyci grzałka, na 1 fazie.
Czy ten argument jest słuszny?
Na koniec wpisu każdy odpowie sobie na to pytanie sam.

Jednym z podstawowych powodów obecności grzałki w pompie ciepła jest koperta pracy sprężarki.
To pocztowo-techniczne określenie nie wiele mówi zwykłemu użytkownikowi.
Przetłumaczmy je więc. W normalnym języku, jest to zakres temperatur: zewnętrznej (powietrza, gruntu) i wewnętrznej (wody w instalacji w budynku), w którym pompa ciepła (normalnie, stabilnie) pracuje.
Dlaczego pompa nazywa się pompa?
Ponieważ pompuje ciepło z tzw dolnego źródła (grunt, powietrze), do górnego źródła (instalacja w budynku). (Trochę szerzej opisałem to w tym wpisie)
Ale źródła te, nie nazywają się tak dlatego, że jedno jest niżej, a drugie wyżej (skojarzenie z odwiertami i gruntowymi pompami ciepła), tylko dlatego, że jedno ma niższą temperaturę, a drugie wyższą.

Jeśli nie będzie tej różnicy temperatur, nie będzie mogła prawidłowo zajść przemiana czynnika opisana w powyższym linku, pompa nie będzie stabilnie pracowała, nie będzie pompą ciepła, nie będzie grzała.Na poniższym zdjęciu jest koperta pracy pompy ciepła Daikin Altherma 3 Bluevolution.
Załączyłem też opisy poszczególnych pól.

Grzałka jest po to, by pompa mogła wejść w kopertę pracy i dalej stabilnie pracować. Już bez grzałki.
Tak się dzieje np. przy rozruchu zimnej instalacji czy też grzania wody w okresie letnim, kiedy temperatury zewnętrzne przekraczają +35 stopni.

Kolejny powód – odszranianie? I tak, i nie.
Często słyszymy, że jedne pompy używają grzałki do odszraniania, a inne nie.
Takie tam bajanie. Temat odszraniania opisywałem tutaj.Pompa w trybie odszraniania chłodzi budynek, a grzeje na zewnątrz.Ale sama grzałka niczego nie odszrania. Tym bardziej, że jest za wymiennikiem, za pompą.
Podczas cyklu odszraniania spada temperatura na wymienniku i woda w instalacji może wyjść poza kopertę pracy. By tak się nie stało oraz by zrównoważyć ubytek energetyczny ciepła (czyli komfort) wynikający z odszraniania, pompa może uruchomić grzałkę, w zależności od temperatur na instalacji.

Wspomaganie pracy pompy ciepła – Tak
Każda pompa ciepła, wraz ze spadkiem temperatury dolnego źródła, czyli temperatury zewnętrznej traci moc grzewczą. Dlatego też pomp nie dobiera się na -20 stopni.
Zakłada się, że od tzw punktu równowagi, czyli temperatury zewnętrznej, kiedy maksymalna możliwa moc pompy ciepła jest równa mocy grzewczej jakiej potrzebuje budynek, pomoże jej grzałka.
Opisałem to tutaj – nie ma sensu się powtarzać.
Ten punkt równowagi nie jest przypisany do pompy ciepła i nie jest stały, bo zależy od mocy grzewczej, jakiej budynek potrzebuje.

Kiedy więc słyszę od klienta pytanie jaki jest w pompach Daikin punkt równowagi i kiedy włącza się grzałka, bo w pompach firmy XYZ grzałka włącza się dopiero przy -15 stopniach, albo i -20 (takie to są dobre pompy) – to …. no właśnie. Co odpowiedzieć? – włacza sie wtedy, kiedy ma na to zgodę.
Wszystko zależy od doboru pompy ciepła. (To już inna historia)
W nastawach serwisowych określamy punkt równowagi. Poniżej tego punktu pompa ma zgodę na prace grzałki, ale to nie znaczy, że musi jej używać.

Powoli dochodzimy do wielkości grzałki
Grzałka w pompach Daikin nazywa się BUH, od słów Back-Up-Heater
Ofertujemy tylko modele Daikin z grzałką 9kW, 3 fazową.
Grzałka ta składa się z dwóch sekcji – 3 i 6kW.
Możemy ja skonfigurować jako 1-stopniową 3kW, 2-stopniową 3/6kW i 2-stopniową 3/9kW.
Możemy ją również skonfigurować: używaj 3kW, a w razie awarii 9kW.
Awarii???
Tak, tak. Nic nie jest wieczne i niezawodne. Potrzebny jest właśnie backup.

I tak jak samochód nie zepsuje się stojąc na parkingu, tak i pompa nie zepsuje się latem, kiedy nie musi grzać i nie jest obciążona.
Czy wówczas taką tyci-tyci grzałką 2-3 kW, o której pisałem na wstępie, ogrzejemy zimą dom i ciepłą wodę do czasu usunięcia awarii???

To po co w innych pompach jest taka mała grzałka?
Tysiąc, albo i więcej złotych różnicy między prostą grzałką 1f, a dwusekcyjną grzałką 3 fazową, do tego sterowanie dwoma sekcjami itp, itd – pomnożone przez dziesiątki tys urządzeń daje konkretną kasę.
A klient? – zawsze jest większa szansa, sprzedaży na rynku tańszej pompy ciepła niż droższej.

Jest jeszcze jeden bardzo ważny powód, dla którego potrzebna jest grzałka.
To dynamika pracy i komfort użytkownika.
Jak już pisałem w poprzednim wpisie – pompa to nie kocioł.
Ona nie ma potężnego zapasu mocy.
Wyobraźmy sobie, że wróciliśmy z ferii zimowych.
W domu +16 stopni, za oknem -5 stopni, a punkt równowagi ustawiony jest na -15.
Pompa będzie dochodziła do temperatury +22, ile czasu? – no dość długo.

Jeśli jednak będzie miała zgodę na pracę grzałki, to po dość krótkim czasie uruchomi 1-szy stopień, potem 2-gi, szybko uzyska żądaną temperaturę, wyłączy stopnie grzałek w odwrotnej kolejności i jeśli jej moc będzie wystarczająca do pokrycia straty ciepła, to dalej będzie pracowała bez grzałek.

Ta dynamika jest szczególnie istotna przy modernizowanych instalacjach grzejnikowych, gdzie pompy mają małą nadwyżkę mocy (klient zainwestował w PV), w temperaturach bliskich 0 stopni, z dużą wilgotnością powietrza, kiedy cykle odszraniania są częste.

Zdarza się wówczas, że po cyklu odszraniania, pompa ledwo zdąży w ciągu kolejnych 30-40 minut osiągnąć wymagane zasilanie, a pojawia się kolejny cykl.
Zgoda na pracę grzałki, pozawala wówczas dojść do zasilania w kilka, kilkanaście minut.

Tyle o grzałce.
Nie należy jej demonizować.
Po to jest w pompie ciepła, by realizowała powyższe cele.
A na koszt jej zużycia należy patrzeć w skali całego sezonu grzewczego, a nie w styczniową, bardzo mroźną noc.