Klimatyzacja z funkcją grzania – czy wystarczy do ogrzewania domu

Pytanie o to, czy klimatyzacja z funkcją grzania wystarczy do ogrzania domu jednorodzinnego, słyszę od inwestorów coraz częściej. I rozumiem, skąd to się bierze. Pompa ciepła powietrze-woda kosztuje kilkadziesiąt tysięcy złotych, kocioł gazowy wymaga przyłącza, kominek to praca i brud, a tu nagle pojawia się rozwiązanie, które na pierwszy rzut oka załatwia sprawę za ułamek tej kwoty. Klimatyzator z funkcją grzania to przecież nic innego jak pompa ciepła powietrze-powietrze – działa w obie strony, latem chłodzi, zimą grzeje. Brzmi logicznie. Ale jak to zwykle bywa w budowie, praktyka rozjeżdża się z folderem reklamowym dystrybutora.

W tym artykule pokażę Wam, jak to wygląda naprawdę – z perspektywy generalnego wykonawcy, który widział i takie rozwiązania, i te tradycyjne. Bez demonizowania, ale i bez zachwytów na zamówienie producentów.

Czym właściwie jest klimatyzacja z funkcją grzania

Zanim przejdziemy do tego, czy taka klimatyzacja wystarczy, warto zrozumieć, z czym mamy do czynienia. Klimatyzator z funkcją grzania to pompa ciepła typu powietrze-powietrze. W trybie chłodzenia odbiera ciepło z wnętrza domu i wyrzuca je na zewnątrz. W trybie grzania robi dokładnie odwrotnie – pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego (nawet w mrozy) i przekazuje je do wnętrza. Cały mechanizm opiera się na tej samej zasadzie co lodówka, tylko w odwrotnym kierunku.

To, czym się różni od pompę ciepła powietrze-woda jako główne źródło – którą najczęściej polecam jako główne źródło ogrzewania w nowych domach – to czynnik, który transportuje ciepło wewnątrz budynku. W pompie ciepła powietrze-woda nośnikiem jest woda krążąca w instalacji ogrzewania podłogowego. W klimatyzacji z funkcją grzania nośnikiem jest powietrze. Jednostka wewnętrzna, czyli ten panel zawieszony na ścianie albo wbudowany w sufit, dmucha ciepłym powietrzem do pomieszczenia. To kluczowa różnica i z niej wynika większość problemów oraz zalet tego rozwiązania.

Dlaczego inwestorzy w ogóle to rozważają

Zalety są oczywiste i nie ma sensu udawać, że ich nie ma. Po pierwsze – cena. Instalacja klimatyzacji obsługującej cały dom to wydatek nieporównywalnie niższy niż pełen system ogrzewania podłogowego z pompą ciepła powietrze-woda i zasobnikiem ciepłej wody użytkowej. Po drugie – jedna instalacja załatwia dwie funkcje. Latem chłodzi, zimą grzeje. Po trzecie – jest to system bezobsługowy, a w części o ogrzewaniu w mojej książce mocno podkreślam, że właśnie systemy bezobsługowe powinniśmy preferować. Dom ma nam służyć, a nie wymagać codziennej pracy.

Po czwarte – montaż jest stosunkowo prosty i można go wykonać późno, nawet już w trakcie wykończeniówki, jak opisuję w części o instalacji elektrycznej. Wystarczy na etapie elektryki przygotować rury miedziane 1/4 cala i 3/8 cala, kabel komunikacyjny 5×1,5 mm², rurę do skroplin z suchym syfonem oraz kabel zasilający do agregatu zewnętrznego. Sam klimatyzator można dokupić i zamontować nawet rok później – byle zostawić te przyłącza w odpowiednich miejscach. To zresztą argument za planowaniem instalacji klimatyzacji wcześniej, jeszcze przed wbiciem łopaty.

To wszystko brzmi jak idealne rozwiązanie. Ale teraz przejdźmy do drugiej strony medalu, bo bez niej obraz jest niepełny.

Spadek wydajności przy mrozach – fizyka, której nie oszukamy

To jest największe ograniczenie klimatyzacji w roli źródła ciepła i muszę o tym powiedzieć wprost. Każda pompa ciepła – czy to powietrze-woda, czy powietrze-powietrze – pracuje tym gorzej, im niższa jest temperatura na zewnątrz. To wynika z fizyki, nie z reklamy. Im mniej ciepła w powietrzu zewnętrznym, tym trudniej je odzyskać i przekazać do wnętrza domu.

Przy temperaturze zewnętrznej około 0°C dobry klimatyzator z funkcją grzania nadal pracuje sprawnie i jego współczynnik COP, czyli stosunek energii oddanej do energii pobranej, wynosi około 3 do 3,5. To znaczy, że z 1 kW energii elektrycznej otrzymujemy około 3 kW ciepła. Ekonomicznie wygląda to bardzo dobrze. Ale gdy temperatura spada do -10°C, COP może spaść do okolic 2. Przy -20°C – jeszcze niżej, do około 1,5, jeśli urządzenie w ogóle nie przejdzie w tryb pracy samych grzałek elektrycznych.

I tu dochodzimy do sedna. Klimatyzator z funkcją grzania może być formalnie deklarowany jako pracujący do -25°C, ale to tylko deklaracja. W praktyce – w realiach polskiej zimy, gdy rano jest -15°C, a w południe -5°C, urządzenie pracuje na granicy swoich możliwości. Jego rzeczywista moc grzewcza spada nawet o połowę w stosunku do mocy nominalnej deklarowanej w warunkach laboratoryjnych. A laboratoryjne warunki to najczęściej +7°C na zewnątrz – dlatego producenci tak chętnie podają wydajność właśnie przy tej temperaturze.

Suche powietrze i komfort cieplny – czego nie powie sprzedawca

To jest druga rzecz, o której rzadko się mówi, a która ma duże znaczenie dla codziennego życia. Klimatyzacja grzeje powietrzem. To znaczy, że ciepły strumień wydobywa się z jednostki wewnętrznej zawieszonej pod sufitem albo w innym konkretnym miejscu pomieszczenia. Ciepło rozchodzi się nierównomiernie – pod sufitem jest cieplej, przy podłodze chłodniej. Podczas gdy ogrzewanie podłogowe robi dokładnie odwrotnie – grzeje od dołu, czyli tam, gdzie naprawdę chcemy mieć ciepło. Stopy w cieple, głowa w chłodzie. To jest komfort, do którego się przyzwyczajamy i którego potem nie chcemy stracić.

Druga sprawa to wysuszanie powietrza. Klimatyzacja, niezależnie od trybu pracy, suszy powietrze. To zaleta latem, gdy walczymy z duchotą i wilgocią. To wada zimą, gdy powietrze w domach i tak jest już suche – szczególnie jeśli macie wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła ze standardowym wymiennikiem przeciwprądowym, o czym piszę w rozdziale o rekuperacji z odzyskiem ciepła. Sucha skóra, suche błony śluzowe, problemy z zatokami – to realne dolegliwości, które część osób bardzo odczuwa. Warto też przy okazji zajrzeć do tekstu o różnicach między rekuperacją a klimatyzacją, bo te dwa systemy są często mylone, a robią zupełnie co innego.

Jest jeszcze sprawa hałasu. Jednostka wewnętrzna pracująca cały czas w trybie grzania jest słyszalna. Nie jest to dźwięk wybitnie głośny, ale w sypialni, gdzie chcemy spokoju i ciszy nocnej, taki szum z klimatyzatora może być uciążliwy. Z agregatem zewnętrznym jest jeszcze większy problem – pracuje on głośniej w trybie grzania niż chłodzenia, a jeśli macie go zamontowanego pod oknem sypialni, możecie tego pożałować.

Rozliczenie energetyczne – aspekty formalne

To jest kwestia, o której często się zapomina, a ma znaczenie. Od stycznia 2021 roku obowiązują znowelizowane Warunki Techniczne (WT 2021), które obniżyły maksymalny dopuszczalny współczynnik energii pierwotnej (EP) do 70 kWh/(m²·rok) dla nowych domów jednorodzinnych. Od 2021 roku ten wskaźnik jest na tyle wymagający, że projektant musi się nieźle nagłówkować, żeby go uzyskać.

Klimatyzator z funkcją grzania zasilany jest energią elektryczną, a ta w polskim miksie energetycznym ma wysoki współczynnik nakładu energii pierwotnej. To znaczy, że nawet jeśli klimatyzacja grzeje sprawnie z punktu widzenia COP, to formalnie z punktu widzenia świadectwa energetycznego budynku może być traktowana mniej korzystnie niż pompa ciepła powietrze-woda projektowana jako główne źródło ciepła. Warto to przedyskutować z architektem adaptującym Wasz projekt, zanim podejmiecie decyzję o rezygnacji z innego źródła ogrzewania. Pomocne może być także spojrzenie szersze – porównanie opcji ogrzewania domu pokazuje, co realnie wchodzi w grę poza klimatyzacją.

Kiedy klimatyzacja z funkcją grzania ma sens jako jedyne źródło ciepła

Po wszystkich tych ostrzeżeniach mogłoby się wydawać, że to rozwiązanie nie nadaje się do niczego. Tak nie jest. Są sytuacje, w których klimatyzacja z funkcją grzania jest dobrym wyborem.

Po pierwsze – mały dom, dobrze ocieplony, z niskim zapotrzebowaniem cieplnym. Jeśli budujecie dom jednorodzinny o powierzchni do 80, może 90 m², energooszczędny, z dobrą stolarką i grubą warstwą ocieplenia, to zapotrzebowanie cieplne może być na tyle małe, że dwa lub trzy klimatyzatory rozmieszczone w odpowiednich pomieszczeniach sobie poradzą. Trzeba tylko pamiętać, że w łazienkach klimatyzacja nie zastąpi grzejnika łazienkowego, a podłoga będzie zimna.

Po drugie – dom wykorzystywany sezonowo. Jeśli budujecie dom na działce wakacyjnej, do którego przyjeżdżacie głównie wiosną, latem i jesienią, a zimą zaglądacie tylko od czasu do czasu na weekend, klimatyzacja z funkcją grzania jest sensownym rozwiązaniem. Szybko nagrzeje powietrze, a fakt, że nie zapewnia komfortu cieplnego porównywalnego z ogrzewaniem podłogowym, nie ma większego znaczenia przy okazjonalnym pobycie.

Po trzecie – jako uzupełnienie głównego źródła ciepła. To jest scenariusz, który osobiście polecam najczęściej. Klimatyzacja z funkcją grzania świetnie się sprawdza jako system wspierający w okresach przejściowych – na wiosnę i jesień, gdy temperatury są jeszcze plusowe, ale chłodne. Wtedy uruchamianie pełnego ogrzewania podłogowego z pompą ciepła powietrze-woda jest nieekonomiczne ze względu na bezwładność cieplną podłogówki. Klimatyzacja zareaguje natychmiast – wystarczy włączyć i po kilku minutach jest cieplej. A latem ten sam zestaw posłuży do chłodzenia.

Jak to wygląda w praktyce wykonawczej

Jeśli zdecydujecie się na klimatyzację z funkcją grzania – czy to jako jedyne, czy jako uzupełniające źródło ciepła – warto przemyśleć wykonanie odpowiednio wcześnie. Najlepszy moment to etap instalacji elektrycznej, czyli zaraz po wykonaniu tynków maszynowych. Wtedy na ścianach widać już rozprowadzoną elektrykę i można dokładnie zaplanować, którędy poprowadzimy rury miedziane do każdej jednostki wewnętrznej.

Sam montaż klimatyzatorów wykonujemy na etapie wykończeniówki, najlepiej po pierwszej warstwie farby albo po gruntowaniu ścian. Powód jest prosty – montaż klimatyzatorów wiąże się z ryzykiem zabrudzenia ścian, a poza tym ekipa montująca musi mieć dostęp do gotowych już przyłączy. Nie powinno się tego robić ani przed gładziami, ani na samym końcu wykończeniówki, gdy w domu jest już całkowicie czysto i ułożone podłogi. Szerzej rozpisałem to w tekście o montażu klimatyzatora na etapie wykończenia. Wykonawcy klimatyzacji muszą posiadać uprawnienia do pracy z czynnikami chłodniczymi, tak zwane uprawnienia F-gaz – to jest wymóg formalny. Końcowy etap to próba ciśnieniowa, odpowietrzenie układu i napełnienie czynnikiem chłodniczym.

Jednostki zewnętrzne, czyli agregaty, montujemy najczęściej na ścianie zewnętrznej domu lub na specjalnej konsoli na elewacji. Trzeba przemyśleć ich umiejscowienie z trzech powodów. Pierwszy – estetyka, bo agregat zewnętrzny nie jest specjalnie ładny. Drugi – hałas, o którym pisałem wcześniej. Trzeci – serwis, bo do agregatu trzeba mieć dostęp dla przeglądów. Nie chowajcie go w trudno dostępnym miejscu.

Praktyczne rekomendacje

Typowy dom jednorodzinny o powierzchni 150 m² w warunkach polskiej zimy nie da się komfortowo ogrzać samą klimatyzacją z funkcją grzania. To znaczy – fizycznie tak, dom da się jakoś ogrzać, ale komfort będzie niski, rachunki za prąd przy najgorszych mrozach będą wysokie, podłoga będzie zimna, powietrze suche, a ryzyko, że któregoś szczególnie mroźnego dnia urządzenie nie wyrobi z mocą, jest realne.

Najbardziej rozsądne rozwiązanie, które najczęściej proponuję w domach, jakie buduję, wygląda następująco: pompa ciepła powietrze-woda jako główne źródło ogrzewania podłogowego i ciepłej wody użytkowej, plus klimatyzacja z funkcją grzania jako uzupełnienie do chłodzenia latem i szybkiego dogrzewania w okresach przejściowych. To jest złoty środek – mamy komfort cieplny porównywalny z najlepszymi rozwiązaniami, mamy chłodzenie latem, mamy zapasowe źródło ciepła na wypadek awarii pompy, a koszty inwestycyjne są tylko nieznacznie wyższe niż przy samej pompie ciepła.

Drugi sensowny scenariusz to kocioł gazowy plus klimatyzacja z funkcją grzania. Kocioł gazowy zajmuje się ogrzewaniem podłogowym i ciepłą wodą użytkową, klimatyzacja chłodzi latem i wspomaga w okresach przejściowych. Też bardzo dobre rozwiązanie, szczególnie tam, gdzie jest dostęp do sieci gazowej.

Czego natomiast bym nie robił – nie budowałbym domu jednorodzinnego o standardowej wielkości i zapotrzebowaniu cieplnym tylko z klimatyzacją jako jedynym źródłem ciepła. Część inwestorów po pierwszych zimach zaczyna się zastanawiać nad dołożeniem czegoś jeszcze. A dołożenie ogrzewania podłogowego w gotowym domu to już zupełnie inna skala przedsięwzięcia, bo trzeba kuć wylewki, układać nową instalację, wylewać podłogi od nowa. Lepiej zrobić to porządnie od razu.

Podsumowanie

Klimatyzacja z funkcją grzania to dobre rozwiązanie, ale w odpowiedniej roli. Jako uzupełnienie głównego systemu grzewczego – świetnie. Jako jedyne źródło ciepła w typowym polskim domu jednorodzinnym – ryzykownie. Wszystko zależy od wielkości domu, jakości jego ocieplenia, sposobu użytkowania i Waszych oczekiwań co do komfortu. Decyzję podejmijcie świadomie, biorąc pod uwagę nie tylko cenę zakupu, ale też koszty eksploatacji w mroźne dni, komfort cieplny przez cały sezon grzewczy oraz wymogi formalne związane ze świadectwem energetycznym budynku. To nie jest decyzja, którą można cofnąć tanim kosztem po dwóch zimach.

Niniejszy artykuł opisuje praktyki, które stosuję na moich budowach, oraz ogólne zasady doboru systemu ogrzewania w domach jednorodzinnych. Konkretne parametry instalacji w Waszym domu (wielkość budynku, jakość ocieplenia, lokalizacja, strefa klimatyczna, planowana liczba użytkowników) wymagają indywidualnej analizy. Dobór mocy klimatyzatorów, ich rozmieszczenia oraz decyzję o tym, czy mają stanowić jedyne, czy uzupełniające źródło ciepła, powinniście podjąć na podstawie obliczeń wykonanych przez projektanta instalacji oraz konsultacji z architektem adaptującym Wasz projekt. Wartości współczynników COP, EP i kosztów eksploatacji zależą od wielu zmiennych i mogą się znacząco różnić w konkretnym przypadku.