Odwiedzając sklepy ze sprzętem AGD od końca lat 90 ubiegłego wieku mogliśmy się spotkać z kolorowymi etykietami informującymi o tym, jak sprawne i efektywne jest urządzenie, którego etykieta dotyczyła. Od września 2015 podobne etykiety pojawiły się także dla urządzeń grzewczych i ich głównym zadaniem było pokazanie klasy efektywności energetycznej urządzeń.

Pojawienie się etykiet na urządzeniach grzewczych wymusiły przepisy europejskie. Mam na myśli tutaj:

• Dyrektywa o produktach związanych z energią (2009/125/WE) – ErP (Energy-related Products), dyrektywa wraz z rozporządzeniami określająca minimalne wartości efektywności urządzeń przetwarzających energię.
• Dyrektywa w sprawie etykietowania energetycznego (2010/30/UE) – ELD (Energy Labelling Directive), dyrektywa wraz z rozporządzeniami dotycząca etykiet i kart produktów, które mają podawać informacje min. o klasie efektywności energetycznej urządzeń i zestawów. Później dyrektywa została zastąpiona przez rozporządzenie PE i Rady UE 2017/1369 z dnia 4 lipca 2017 r. o ramach etykietowania energetycznego.

Nowe prawo nałożyło na producentów obowiązek umieszczania informacji na temat efektywności energetycznej urządzeń. Instalatorzy muszą natomiast móc dostarczyć użytkownikowi ostatecznemu informacje na temat sprawności całego systemu przez nich zmontowanego. Taką sprawność można wyliczyć na podstawie danych zawartych w karcie produktu dostarczanej oprócz etykiety, wraz z urządzeniem. Najczęściej nie muszą obliczać tego sami, ponieważ wyręczają ich różne kalkulatory, dostarczane przez producentów urządzeń. O kartach produktu wspomnimy jeszcze na końcu artykułu.

Zakres obowiązujących w 2015 r. klas efektywności energetycznej urządzeń grzewczych obejmował klasy od G (najmniej sprawne) do A++ (najbardziej sprawne). Po 2019 roku zmienił się zakres klas od D do A+++. Na rysunku 1 przedstawiono zakres klas efektywności i przypisane im rodzaje urządzeń. Nas w tym artykule interesują pompy ciepła.

Na rysunku 2 przedstawiono wzory etykiety dla pomp ciepła służących do ogrzewania pomieszczeń bez podgrzewu CWU.

Etykiety efektywności energetycznej dla urządzeń służących również do podgrzewu CWU uzupełnione są o informację na temat klasy efektywności energetycznej podgrzewu CWU, jak pokazano na rysunku 3.

Przeglądając etykiety trzeba wiedzieć, że rozporządzenie 811/2013 (do dyrektywy 2009/125/ WE) wprowadza definicję niskotemperaturowej pompy ciepła – czyli urządzenia, które dla klimatu umiarkowanego (temperatury zewnętrznej -7 [°C]) nie może osiągnąć temperatury na zasilaniu wyższej niż 52 [°C].

Rozporządzenie dzieli także pompy ciepła na:

• niskotemperaturowe – temperatura na zasilaniu obiegów grzewczych wynosi 35 [°C],
• średniotemperaturowe – jak wyżej tylko 55 [°C].

Obowiązkowo klasa sezonowej efektywności energetycznej dla danej pompy ciepła przyznawana jest na podstawie sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania pomieszczeń tylko dla klimatu umiarkowanego, zgodnie z tabelą na rysunku 4 i rysunku 5. Widać to dobrze na etykiecie dla pomp ciepła, które oprócz ogrzewania służą również do podgrzewu CWU.

Na etykietach energetycznych dla pomp ciepła bez funkcji podgrzewu CWU, klasy efektywności energetycznej podawane są jednak zazwyczaj dla trybu pracy niskoi średniotemperaturowego. Jak widać zakresy wartości efektywności są różne w zależności od zakresu temperaturowego.

Sezonowa efektywność/sprawność ogrzewania pomieszczeń η_s to nie to samo co sezonowy współczynnik efektywności SCOP. Sezonowa sprawność to stosunek ilości energii cieplnej, jaką uzyskamy w sezonie grzewczym (w roku) odniesionej do zużycia energii pierwotnej na pokrycie tego celu. Energia pierwotna to energia nieodnawialna rzeczywiście zużyta do pokrycia zapotrzebowania na ciepło, uwzględniająca dodatkowe nakłady energii na straty w wytworzeniu i dostarczeniu energii.

Sezonowy współczynnik efektywności SCOP to ilość energii cieplnej jaką uzyskamy w sezonie grzewczym odniesiona do energii elektrycznej doprowadzonej do napędu pompy ciepła. SCOP nie uwzględnia więc strat na wytworzeniu i dostawie energii.

Ogólna zależność między wartością SCOP a ηs jest następująca: SCOP = η_s x 2,5

Można się jednak spotkać też z bardziej dokładnymi wzorami:

• Pompa ciepła typu solanka/woda: SCOP_PN14825 = (η_s + 8%) × 2,5
• Pompa ciepła typu powietrze/woda: SCOP_PN14825 = (η_s + 3%) × 2,5

Na etykiecie energetycznej przedstawiona jest mapka stref klimatycznych występujących w Europie (rysunek 6). Pozwala to inwestorowi na zorientowanie się, jakie dane podane na etykiecie go interesują.

Poszczególne strefy klimatyczne różnią się temperaturami zewnętrznymi oraz długością okresu grzewczego, jak pokazano na rysunku 7.

Polska, jak widać, leży w strefie chłodnej. Jeżeli analizujemy etykietę dotyczącą pomp ciepła podgrzewających również CWU należy wiedzieć, że zgodnie z rozporządzeniem nr. 814/2013 (do dyrektywy 2009/125/WE – ErP) istnieje 10 profili obciążeń poboru CWU – od 3XS do 4XL (rysunek 8). Określają one kiedy i w jakiej ilości pobierana jest CWU w ciągu doby, od godziny 7:00 do godziny 22:00.

Dobierając pompę ciepła z funkcją podgrzewu CWU, lub ewentualnie zestaw pompy ciepła z podgrzewaczem CWU dla naszych potrzeb, mamy możliwość zorientować się jakie są możliwości analizowanych przez nas urządzeń. Przy czym trzeba wyjaśnić, że w dokumentacji możemy spotkać się z dwoma parametrami:

• maksymalnym profilem obciążeń poboru CWU, czyli tego, co możemy wycisnąć z naszych urządzeń, niekoniecznie z najlepszą sprawnością,
• deklarowanym profilem obciążeń poboru CWU, czyli profilem użytym podczas certyfikacji, zapewniający lepszą klasę efektywności energetycznej. Zazwyczaj jest to profil maksymalny lub o jeden niższy.

Zgodnie z rozporządzeniem nr. 814/2013 (do dyrektywy ErP) urządzenia służące do podgrzewu CWU są przypisane do odpowiednich klas ze względu na spełnianie określonych wymogów odnośnie efektywności ɳ_wh, w % (rysunek 9). Oczywiście przez efektywność rozumiemy stosunek efektu do nakładów, czyli w tym przypadku ilość energii, którą zobaczymy po stronie CWU do ilości energii dostarczonej do podgrzewacza.

Etykiety efektywności energetycznej umożliwiają inwestorowi stosunkowo łatwe porównanie kilku urządzeń i pozwalają na wybór urządzenia spełniającego jego wymagania.

Na rysunku 10 przedstawiono trzy przykładowe etykiety dla pomp ciepła o zbliżonych mocach grzewczych. Na podstawie zaprezentowanych etykiet można powiedzieć, że dla instalacji ogrzewania podłogowego najlepsza byłaby pompa ciepła typu PC-A, ponieważ ma klasę efektywności energetycznej w trybie niskotemperaturowym A+++. Etykieta PC-A posiada również, w górnej części, po prawej stronie, kod QR, umożliwiający dostęp do europejskiej bazy danych ze szczegółowymi informacjami na temat pompy ciepła.

Pozostałe urządzenia posiadają niższe klasy. Jednak zwróćmy uwagę, że etykiety PC-B i PC-C zostały wygenerowane w 2015 roku, o czym mówi nam informacja w dolnym lewym rogu oraz zakres klas od G do A++. Klasa A+++, jak już napisano wcześniej, została wprowadzona dopiero w 2019 roku i etykieta urządzenia PC-A posiada zakres klas od D do A+++ (zamiast od G do A++). Pozostaje więc kwestia, czy porównywane urządzenia rzeczywiście mają tak niską klasę energetyczną w trybie niskotemperaturowym (bo nie było jeszcze A+++) czy też nie dotarliśmy do aktualnej etykiety urządzenia. W przypadku urządzenia PC-C można założyć, że skoro w 2015 nie spełniało klasy A++, to tym bardziej po roku 2019, przy ew. nowych badaniach związanych z ew. certyfikacją, nie będzie spełniać klasy A+++.

Inną cenną informacją, jaką możemy wyczytać z etykiety, jest poziom mocy akustycznej generowanej przez urządzenie. Na podstawie etykiety możemy powiedzieć, że PC-B jest prawdopodobnie pompą ciepła typu split, lub rozdzielony monoblok z wewnętrzną stacją pompową. Hałas generowany przez urządzenia zamontowane wewnątrz budynku mogą mieć znaczenie, zwłaszcza jeżeli pomieszczenie, gdzie zainstalowana jest jednostka wewnętrzna, spełnia również inne funkcje w budynku, oprócz kotłowni (pompowni?). Przy okazji generowanego hałasu warto zwrócić uwagę, że również jednostka zewnętrzna zamontowana na ścianie budynku może być przyczyną przenoszenia się drgań urządzenia i powstawania hałasu o naturze mechanicznej, wewnątrz pomieszczeń.

Powiedzieliśmy, że etykieta energetyczna podaje wartość mocy akustycznej. W skrócie moc akustyczna to parametr związany z konstrukcją urządzenia, natomiast poziom ciśnienia akustycznego możemy zmierzyć sonometrem w konkretnym miejscu. Poziom ciśnienia akustycznego jest mocno zależny od odległości od źródła hałasu, usytuowania i właściwości tłumiących otoczenia.

Na zakończenie należy powiedzieć, że urządzenia grzewcze, w tym pompy ciepła, o mocach grzewczych do 70 [kW], muszą przy wprowadzaniu do obrotu posiadać etykiety efektywności energetycznej oraz kartę produktu. Urządzenia w zakresie mocy grzewczej od 70 [kW] do 400 [kW] muszą posiadać tylko kartę produktu. Dane podane w karcie produktu umożliwiają obliczenie sezonowej efektywności energetycznej dla zestawów zawierających dane urządzenie. Dane podawane w karcie produktu dla pompy ciepła są ściśle określone w rozporządzeniu 813/2013.

System etykiet efektywności energetycznej i kart produktu funkcjonuje już kilka lat na rynku europejskim, dzięki czemu możliwe jest w miarę proste porównanie dostępnych urządzeń.

Rafał Burzyński,
autor niezależny