KWALIFIKACJA ELE10 - CZERWIEC 2015

PYTANIE NR 3.
Na rysunku przedstawiono wykresy wydajności energetycznej powietrznej pompy ciepła, określanej czasem nagrzewania zbiornika. Na podstawie tych wykresów wysoką wydajność energetyczną pompa ciepła uzyska przy
Ilustracja przedstawia wykresy wydajności energetycznej powietrznej pompy ciepła, które są określane czasem nagrzewania
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Powietrzna pompa ciepła ma najwyższą efektywność, gdy różnica temperatur między źródłem dolnym (powietrzem zewnętrznym) a źródłem górnym (wodą) jest możliwie mała. Wyższa temperatura zewnętrzna i niższa temperatura ogrzewanej wody zmniejszają wymagany "skok" temperatury, więc rośnie wydajność energetyczna.

Pełne wyjaśnienie:

W pompie ciepła typu powietrze–woda efektywność energetyczna (często opisywana współczynnikiem COP, a w praktyce także pośrednio czasem nagrzewania zasobnika przy danym poborze mocy) silnie zależy od warunków temperaturowych pracy. Kluczowa jest różnica temperatur pomiędzy:

  • źródłem dolnym – powietrzem zewnętrznym, z którego pobierane jest ciepło,
  • źródłem górnym – ogrzewaną wodą w instalacji lub w zasobniku CWU.

Gdy temperatura zewnętrzna jest wysoka, parownik może pracować w korzystniejszych warunkach (łatwiej odebrać ciepło z powietrza), a sprężarka wykonuje relatywnie mniej pracy, aby osiągnąć wymagane parametry skraplania. Z kolei gdy temperatura ogrzewanej wody jest niska, nie trzeba "podnosić" temperatury czynnika chłodniczego do tak wysokiego poziomu, więc spada wymagane ciśnienie skraplania i również maleje obciążenie sprężarki. W obu przypadkach rośnie stosunek energii użytecznej (ciepła oddanego do wody) do energii elektrycznej pobranej przez urządzenie.

Dlatego wariant: "wysoka temperatura zewnętrzna i niska temperatura ogrzewanej wody" jest najbardziej sprzyjający wysokiej wydajności energetycznej.

Pozostałe odpowiedzi opisują warunki mniej korzystne:

  • Połączenie niskiej temperatury zewnętrznej i wysokiej temperatury wody oznacza największy "skok" temperatury – typowo najgorsza efektywność.
  • Niska temperatura zewnętrzna i niska temperatura wody jest lepsza niż przy wysokiej temperaturze wody, ale nadal ograniczana przez zimne powietrze.
  • Wysoka temperatura zewnętrzna i wysoka temperatura wody korzysta z ciepłego powietrza, lecz pogarsza ją wymóg wysokiej temperatury po stronie wody.

W praktyce eksploatacyjnej oznacza to, że dla poprawy efektywności warto dążyć do możliwie niskiej temperatury zasilania (np. ogrzewanie płaszczyznowe) oraz uwzględniać spadek efektywności przy mrozach i przy wysokich nastawach CWU.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
COP to stosunek ciepła oddanego do instalacji do energii elektrycznej pobranej przez pompę ciepła. Zależy głównie od różnicy temperatur między powietrzem zewnętrznym a temperaturą wody (zasilania/CWU). Im mniejsza ta różnica, tym zwykle wyższy COP.
Gdy na zewnątrz jest cieplej, łatwiej odebrać energię w parowniku i nie trzeba tak mocno "podnosić" temperatury czynnika w sprężarce. Sprężarka wykonuje mniej pracy, więc przy tej samej ilości oddanego ciepła zużycie energii elektrycznej jest mniejsze.
Niższa temperatura wody oznacza niższą wymaganą temperaturę skraplania i mniejsze ciśnienie po stronie wysokiej obiegu. To zmniejsza obciążenie sprężarki i straty. W praktyce instalacje niskotemperaturowe (np. podłogówka) sprzyjają wysokiej sprawności pomp ciepła.
Przy porównywalnych warunkach i tej samej ilości energii do dostarczenia, krótszy czas nagrzewania może wskazywać na wyższą moc grzewczą. Jeśli jednocześnie pobór mocy elektrycznej nie rośnie proporcjonalnie, interpretacja wykresu może wskazywać wyższą efektywność (lepszy "uzysk ciepła" na kWh).
Najmniej korzystne jest połączenie niskiej temperatury zewnętrznej i wysokiej temperatury wymaganej po stronie wody. Wtedy pompa ciepła musi wykonać największy "skok" temperatury, rośnie praca sprężarki, a efektywność spada. Często rośnie też ryzyko częstego odszraniania.
Wyższa temperatura wody może ułatwić dogrzanie pomieszczeń przy małych grzejnikach, ale zwykle pogarsza efektywność energetyczną pompy ciepła. Na egzaminie trzeba rozróżnić "zdolność do pokrycia zapotrzebowania" od "sprawności". Pompa może grzać, ale zużyje więcej prądu.
Częsty błąd to wybór odpowiedzi "na intuicję", bez powiązania z różnicą temperatur. Inny błąd to utożsamienie wydajności energetycznej z samą temperaturą wody. Pomaga zapamiętać zasadę: im mniejsza różnica temperatur między źródłami, tym zwykle wyższy COP.
Najbardziej sprzyjają instalacje niskotemperaturowe, które wymagają niskiej temperatury zasilania, np. ogrzewanie podłogowe lub odpowiednio przewymiarowane grzejniki pracujące na niższych parametrach. Dzięki temu pompa ciepła nie musi osiągać wysokiej temperatury skraplania, więc rośnie efektywność.
Obniżanie nastawy CWU (w granicach dopuszczalnych w danym obiekcie i przy zachowaniu zasad higieny eksploatacji) zwykle poprawia efektywność, bo zmniejsza temperaturę po stronie górnego źródła. W praktyce często stosuje się kompromis: niższa temperatura na co dzień i okresowe podgrzewanie.
Stosuj regułę: pompa ciepła jest najbardziej efektywna, gdy ma "najłatwiejsze zadanie", czyli ciepłe źródło dolne i możliwie chłodne źródło górne. W odpowiedziach szukaj więc kombinacji: wysoka temperatura zewnętrzna oraz niska temperatura wody.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 53% zdających egzamin. trudne

Według specjalistów z branży: "Powietrzna pompa ciepła ma najwyższą efektywność, gdy różnica temperatur między źródłem dolnym (powietrzem zewnętrznym) a źródłem górnym (wodą) jest możliwie mała."

Źródła:

  • https://en.wikipedia.org/wiki/Heat_pump - accessed 2026-03-01
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Pompa_ciep%C5%82a - accessed 2026-03-01

Materiały:

  • Materiały dydaktyczne o pompach ciepła (COP/SCOP i wpływ temperatur) dla technika energetyka
  • Instrukcje producentów pomp ciepła: wykresy COP w funkcji temperatury powietrza i zasilania
  • Podstawy termodynamiki obiegów sprężarkowych (parownik–sprężarka–skraplacz–zawór rozprężny)

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego