Temperatura biwalencyjna nazywana także punktem biwalencyjnym określa moment do którego pompa ciepła może samodzielnie pokrywać pełne potrzeby cieplne budynku. Zależy ona ściśle od mocu grzewczej pompy ciepła oraz parametrów systemu grzewczego - jego temperatur roboczych. Temperatura biwalencyjna dobierana jest także w zależności od podstawowego źródła ciepła - jego sprawności i kosztów wytworzenia ciepła.

1. Temperatura biwalencyjna dla powietrznej pompy ciepła
 Czym jest punkt biwalencyjny, temperatura biwalencyjna?
 Sposób funkcjonowania hybrydowego systemu grzewczego.
 Dobór mocy grzewczej pompy ciepła w zależności od temperatury biwalencyjnej.
Wydanie 1/2015
20.03.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
 Instalacje hybrydowe korzystają z co najmniej
dwóch źródeł ciepła i są często stosowane
w przypadku modernizacji systemu ogrzewania.
 W ten sposób pozostawione zostaje istniejące
źródło ciepła, które pełni funkcję szczytowego
oraz awaryjnego zasilania systemu grzewczego,
a nowe źródło ciepła (np. pompa ciepła) stanowi
podstawę zasilania systemu grzewczego
zapewniając obniżenie kosztów ogrzewania
domu.
 Dla najniższych temperatur zewnętrznych
wymagana jest albo jednoczesna praca dwóch
źródeł ciepła (tryb biwalentny równoległy) albo
wyłączenie jednego z nich i włączenie drugiego
(tryb biwalentny alternatywny).
Zastosowanie hybrydowych systemów
ogrzewania domu

3. 3
Przykład instalacji hybrydowej z pompą ciepła
aroTHERM i kotłem gazowym ecoTEC
1
3
2
4
5
 Pompa ciepła (1) powietrze/woda (typu monoblok) współpracuje z gazowym
kotłem kondensacyjnym (2). Podgrzewacz wody użytkowej (3) zasilany jest przez
obydwa źródła ciepła za pośrednictwem bufora/sprzęgła hydraulicznego (5).
Obieg glikolu oddzielony jest
od wody grzewczej modułem
wymiennika ciepła (4).

4. 4
Moc grzewcza pompy ciepła
i zapotrzebowanie ciepła budynku
 Wydajność grzewcza pompy ciepła typu powietrze/woda obniża się wraz ze
spadkiem temperatury zewnętrznej. Jednocześnie potrzeby cieplne budynku
wówczas wzrastają (w uproszczeniu liniowo).
Temperatura zewnętrzna (oC)
Moc/Zapotrzebowanie(%)

5. 5
Praca pompy ciepła ze sprężarką „ON-OFF”,
a nadmiar wytwarzanego ciepła
 Pompa ciepła wyposażona w sprężarkę „ON-OFF” aby nie wytwarzać nadmiaru
ciepła przy wysokich temperaturach zewnętrznych, będzie okresowo wyłączana
z pracy. Akumulację ciepła może pełnić zbiornik buforowy, ale także sam system
ogrzewania podłogowego.
Temperatura zewnętrzna (oC)
Moc/Zapotrzebowanie(%)
Niedobór
ciepła Nadmiar
ciepła
Temperatura
biwalencyjna

6. 6
Praca pompy ciepła ze sprężarką inwerterową,
a nadmiar wytwarzanego ciepła
 Pompa ciepła wyposażona w sprężarkę inwerterową pracuje z mocą płynnie
regulowaną (zazwyczaj do min. 20÷30%). Dostosowuje ona w ten sposób swoją
moc grzewczą do potrzeb cieplnych budynku, zapobiega taktowaniu pracy oraz
powstawaniu zwiększonych nadwyżek ciepła.
Temperatura zewnętrzna (oC)
Moc/Zapotrzebowanie(%)
Niedobór
ciepła
Nadmiar
ciepła
Temperatura
biwalencyjna

7. 7
Punkt biwalencyjny w zależności
od parametrów systemu grzewczego
 Maksymalna temperatura zasilania powietrznych pomp ciepła jest zależna
od temperatury zewnętrznej, np. dla pompy ciepła aroTHERM wynosi 63oC do
temperatury zewnętrznej +2oC, 53oC przy -15oC oraz 43oC przy -20oC. Zależnie od
wybranej krzywej grzewczej dla systemu grzewczego, samodzielna praca pompy
ciepła jest możliwa do punktu biwalencyjnego (B1 lub B2).
Temperatura zewnętrzna tz (oC)
Temperaturazasilania(oC)
Instalacja grzejnikowa
75/60oC
Ogrzewanie podłogowe
35/27oC
„B”
Instalacja grzejnikowa
55/45oC
B1
B2
63oC: maks. temperatura
zasilania pompy ciepła
aroTHERM (do tz = +2oC)
-4oC -12oC

8. 8
Dobór pompy ciepła dla budynku
modernizowanego z ogrzewaniem grzejnikowym
 W budynku o maksymalnym zapotrzebowaniu ciepła 10 kW (przy -20oC), pompa
ciepła o większej mocy grzewczej będzie mogła pracować samodzielnie do około
-9oC. Zastosowanie pompy ciepła o niższej mocy grzewczej 6 kW skróci czas jej
samodzielnej pracy do -3oC. Temperatury poniżej -9oC występują przez około 3%
trwania sezonu grzewczego, a poniżej -3oC przez około 10%.
Temperatura zewnętrzna tz (oC)
Mocgrzewcza(kW)
Pompa ciepła 10 kW
(A2/W55)
B1
B2
-9oC -3oC
Pompa ciepła 6 kW
(A2/W55)

9. 9
Pompa ciepła powietrze/woda – jaką moc
grzewczą dobrać?
 Wybór mocy grzewczej pompy ciepła powietrze/woda jest uzależniony od
oczekiwanego udziału jej pracy w sezonie grzewczym. Jeżeli podstawowe źródło
ciepła w budynku modernizowanym cechuje się wysokimi kosztami wytworzenia
ciepła (np. kocioł na olej opałowy lub gaz płynny),
to wskazany jest wybór pompy ciepła o większej
mocy grzewczej.
 Jeżeli podstawowe źródło ciepła stanowi np.
kocioł gazowy, to pompa ciepła może być
przewidziana do krótszej pracy i przy wyższym
zapotrzebowaniu ciepła pracować w trybie
biwalentnym równoległym. Dopiero przy dalej
obniżonej temperaturze zewnętrznej, pompa
ciepła może być wyłączana z pracy, a rolę
samodzielnego źródła ciepła przejmie kocioł
gazowy.

10. 10
Tryb biwalentny równoległy pracy pompy
ciepła i kotła grzewczego
Temperatura zewnętrzna (oC)
Mocgrzewcza
 W trybie biwalentnym równoległym pompa ciepła zapewnia pokrycie pełnego
zapotrzebowania ciepła do punktu B1. Przy niższej temperaturze zewnętrznej
będzie konieczne włączenie drugiego źródła ciepła, np. kotła gazowego o płynnie
regulowanej mocy grzewczej.
 W punkcie B2 pompa ciepła typu powietrze-
woda będzie wyłączona z pracy i pełne
zapotrzebowanie ciepła pokrywać będzie kocioł
grzewczy. W punkcie B2 efektywność pompy
ciepła na tyle się obniża, że koszt wytworzenia
ciepła będzie wyższy niż w przypadku pracy
kotła grzewczego.
Kociołgrzewczy
Pompa ciepła

11. 11
Czynniki wpływające na temperaturę
biwalencyjną
 Na temperaturę biwalencyjną wpływa przede wszystkim dobrana w stosunku
do potrzeb moc grzewcza pompy ciepła oraz temperatury robocze systemu
grzewczego. Dla systemów ogrzewania podłogowego o niskich parametrach,
np. 35/27oC, może wystąpić sytuacja braku punktu biwalencyjnego. Wówczas
pompa ciepła typu powietrze/woda będzie zapewniać samodzielnie pełne pokrycie
potrzeb grzewczych budynku (tryb monowalentny).
 W praktyce może być wymagane potrzebne okresowe wspomaganie pracy
przez grzałkę elektryczną (tryb monoenergetyczny).

12. Chłodzenie
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji