Pompa ciepła nie wytwarza ciepła, tylko je przenosi. Czynnik roboczy odbiera energię z powietrza, wody lub gruntu, a sprężarka podnosi jego temperaturę na tyle, żeby ciepło dało się oddać wodzie w instalacji grzewczej. Prąd napędza ten transport, zamiast zamieniać się w ciepło jak w grzałce elektrycznej.
Prawo unijne nazywa takie urządzenie ogrzewaczem pomieszczeń z pompą ciepła i opisuje je jako ogrzewacz wykorzystujący ciepło otoczenia z powietrza, wody lub ziemi albo ciepło odpadowe. Definicja pochodzi z załącznika I do rozporządzenia Komisji (UE) nr 813/2013 o wymogach ekoprojektu dla ogrzewaczy, stan na 1 września 2026 roku.
Poniższy tekst opisuje etapy obiegu, różnice między dolnymi źródłami ciepła oraz trzy wskaźniki, które łatwo ze sobą pomylić – COP, SCOP i SPF.
Obieg termodynamiczny krok po kroku
Mechanizm opiera się na zamkniętym obiegu, w którym czynnik chłodniczy na przemian odparowuje i skrapla się. Cztery elementy odpowiadają za cztery etapy cyklu:
- parownik – czynnik o niskiej temperaturze wrzenia odbiera ciepło od dolnego źródła i przechodzi ze stanu ciekłego w gazowy,
- sprężarka – podnosi ciśnienie pary, a wraz z nim jej temperaturę; ten element pobiera większość energii elektrycznej,
- skraplacz – gorąca para oddaje ciepło wodzie instalacyjnej i wraca do postaci cieczy,
- zawór rozprężny – obniża ciśnienie, przez co czynnik znów staje się zimny i wraca do parownika.
Ciepło oddane w skraplaczu jest sumą dwóch strumieni – energii pobranej z otoczenia i pracy sprężarki. To odróżnia pompę ciepła od urządzenia spalającego paliwo albo grzejącego oporowo.
Dlaczego to urządzenie przenosi ciepło, zamiast je wytwarzać
Różnicę widać w wymaganiach prawnych. Załącznik II do rozporządzenia 813/2013 określa minimalną sezonową efektywność energetyczną ogrzewania pomieszczeń, oznaczaną symbolem ηs, i od 26 września 2017 roku wynosi ona 110 % dla ogrzewaczy z pompą ciepła oraz 125 % dla pomp niskotemperaturowych. Dla kotłów elektrycznych ten sam przepis podaje 36 %.
Wartość powyżej stu procent nie oznacza sprzeczności z fizyką. Licznikiem jest ciepło dostarczone do budynku, mianownikiem energia doprowadzona do urządzenia, a część ciepła pochodzi z otoczenia i nikt jej nie kupuje.
Powietrze, woda i grunt jako dolne źródło
Rodzaj dolnego źródła decyduje o tym, w jakich warunkach badane jest urządzenie. Tabela 3 załącznika III do rozporządzenia 813/2013 podaje trzy zestawy warunków znamionowych znormalizowanych.
Dla pompy powietrznej temperatura zewnętrzna wynosi +7 °C według termometru suchego i +6 °C według mokrego. Dla źródła wodnego przyjmuje się wodę o temperaturze 10 °C na wlocie i 7 °C na wylocie, dla gruntowego zaś solankę 0 °C na wlocie i −3 °C na wylocie.
Temperatura gruntu i wód gruntowych zmienia się w ciągu roku nieporównanie mniej niż temperatura powietrza, więc pompa powietrzna pracuje w szerszym zakresie warunków. Rozporządzenie przewiduje dla niej dwa dodatkowe parametry – temperaturę dwuwartościową maksymalnie +2 °C, przy której włącza się ogrzewacz dodatkowy, oraz graniczną temperaturę roboczą maksymalnie −7 °C.
Co oznacza COP i w jakich warunkach się go mierzy
COP to stosunek deklarowanej wydajności grzewczej wyrażonej w kilowatach do poboru energii wyrażonego w kilowatach, przy pracy w trybie ogrzewania w warunkach znamionowych znormalizowanych. Tak definiuje znamionowy wskaźnik efektywności załącznik I do rozporządzenia 813/2013.
Znaczenie ma druga część tej definicji, bo warunki są ustalone odgórnie. Przy powietrzu o temperaturze +7 °C woda ma na stanowisku badawczym 47 °C na wlocie i 55 °C na wylocie, a w pompie niskotemperaturowej 30 °C i 35 °C. Stąd zapisy A7/W35 i A7/W55 z kart katalogowych. Warunki badania opisuje norma PN-EN 14511-2:2023-02, wdrażająca EN 14511-2:2022 (Polski Komitet Normalizacyjny, stan na 1 września 2026 roku).
Producent deklaruje też wskaźniki dla temperatur zewnętrznych −7 °C, +2 °C, +7 °C i +12 °C. Pobór mocy liczony w tych pomiarach dotyczy mocy czynnej, a więc innej wielkości niż moc bierna, opisana w tekście o tym, czym jest energia bierna rozliczana w instalacjach elektrycznych.
SCOP, czyli ten sam sprzęt w całym sezonie grzewczym
SCOP odpowiada na inne pytanie niż COP – nie ile wynosi efektywność w jednym punkcie, tylko jaka jest przeciętnie przez cały sezon. Rozporządzenie 813/2013 definiuje go jako stosunek referencyjnego rocznego zapotrzebowania na ciepło do rocznego zużycia energii.
Podstawą obliczenia jest europejski referencyjny sezon ogrzewczy dla klimatu umiarkowanego, opisany blokami temperatur od −10 °C do +15 °C o łącznej długości 4910 godzin. Referencyjne zapotrzebowanie na ciepło to obciążenie obliczeniowe pomnożone przez 2066 godzin równoważnego czasu pracy, przy temperaturze odniesienia −10 °C. Pracę przy obciążeniu częściowym bada się według normy PN-EN 14825:2022-11.
Sezonową efektywność ηs, tę, na podstawie której wyznacza się klasę na etykiecie energetycznej, otrzymuje się przez podzielenie SCOP przez współczynnik konwersji o wartości 2,5. Wynik koryguje się o wpływ regulacji temperatury oraz o zużycie energii przez pompy obiegowe w urządzeniach gruntowych i wodnych.
SPF i granica układu, w której się go liczy
SPF, czyli współczynnik wydajności sezonowej, pochodzi z innego aktu i służy do rozliczania energii odnawialnej. Załącznik VII do dyrektywy (UE) 2018/2001 podaje wzór ERES = Qusable × (1 − 1/SPF). Przepis zastrzega, że liczą się wyłącznie pompy ciepła o SPF wyższym niż 1,15 × 1/η. Symbol η to stosunek produkcji energii elektrycznej brutto do zużycia energii pierwotnej na jej wytworzenie.
Sposób wyznaczania tej wielkości rozstrzyga decyzja Komisji 2013/114/UE. SPF ustala się jako sezonowy wskaźnik SCOPnet zgodnie z normą EN 14825, a granica układu obejmuje obieg czynnika chłodniczego wraz z pompą tego czynnika. Określenie „przeciętny sezonowy” nie oznacza więc pomiaru w konkretnym budynku.
Dlaczego wynik z karty produktu nie jest wynikiem z domu
Rozjazd między katalogiem a instalacją wynika z konstrukcji samego pomiaru. Wszystkie trzy wskaźniki opisują urządzenie w warunkach zdefiniowanych przepisem.
Najsilniej działa temperatura zasilania. Rozporządzenie (UE) 811/2013 rozróżnia zastosowanie niskotemperaturowe, w którym woda opuszcza wymiennik w temperaturze 35 °C, oraz średniotemperaturowe z temperaturą 55 °C. To samo urządzenie ma dla obu przypadków inny wynik, a instalacja z grzejnikami wymaga wyższej temperatury niż ogrzewanie podłogowe. Samo pojęcie pompy niskotemperaturowej zdefiniowano zresztą przez ograniczenie – nie zapewnia ona wody o temperaturze 52 °C przy powietrzu −7 °C.
Drugi powód to klimat. Etykieta energetyczna i materiały reklamowe podają klasę efektywności dla klimatu umiarkowanego, czyli dla sezonu referencyjnego z przepisu, a nie dla rozkładu temperatur w danej miejscowości. Rozjazd parametru katalogowego z warunkami użytkowania dotyczy zresztą także urządzeń codziennego użytku, choć rzadko bywa tak dokładnie opisany w przepisach.
Źródła: rozporządzenie Komisji (UE) nr 813/2013 z dnia 2 sierpnia 2013 r. w sprawie wykonania dyrektywy 2009/125/WE w odniesieniu do wymogów dotyczących ekoprojektu dla ogrzewaczy pomieszczeń i ogrzewaczy wielofunkcyjnych, wersja skonsolidowana 02013R0813-20170109 – załącznik I pkt 17 i 20, załącznik II pkt 1, załącznik III tabele 3–5 oraz pkt 4; rozporządzenie delegowane Komisji (UE) nr 811/2013 w sprawie etykiet efektywności energetycznej ogrzewaczy pomieszczeń, wersja skonsolidowana 02013R0811-20170307 – załącznik I pkt 52–54; dyrektywa Parlamentu Europejskiego i Rady (UE) 2018/2001 w sprawie promowania stosowania energii ze źródeł odnawialnych, wersja skonsolidowana 02018L2001-20240716 – załącznik VII część A; decyzja Komisji 2013/114/UE ustanawiająca wytyczne obliczania energii odnawialnej z pomp ciepła, załącznik pkt 3.4. Teksty aktów pobrane z repozytorium Urzędu Publikacji Unii Europejskiej. Numery i tytuły norm PN-EN 14511-2:2023-02 oraz PN-EN 14825:2022-11 według katalogu Polskiego Komitetu Normalizacyjnego. Stan na 1 września 2026 roku.