Pompa ciepła jest dobrym sposobem na obniżenie kosztów eksploatacji domu, dzięki wykorzystaniu energii odnawialnej. Montaż takiego urządzenia pozwala we własnym zakresie produkować energię niezbędną np. do zasilania instalacji centralnego ogrzewania czy produkcji ciepłej wody użytkowej. Pompy ciepła jednak stanowią szeroką grupę konstrukcji różniących się typem i efektywnością. Dlatego wybór modelu nie może być przypadkowy, lecz uwarunkowany jego sprawnością cieplną.
Pompy ciepła są urządzeniami przeznaczonymi do pozyskiwania energii cieplnej ze środowiska naturalnego. Za jej wymianę i transport odpowiada czynnik roboczy, który pod wpływem procesów termodynamicznych, zmieniając stan skupienia, temperaturę i ciśnienie, odbiera energię z otoczenia i przekazuje ją do domowej instalacji. Proces ten odbywa się dzięki specjalnej konstrukcji pompy ciepła, wyposażonej w parownik, skraplacz, sprężarkę i zawór rozprężny.
Źródłem ciepła może być grunt, woda lub powietrze. Każde z tych środowisk ma inną efektywność, dostarczając mniej lub więcej energii w różnych porach roku. O ile spadek efektywności energetycznej latem ma mniejsze znaczenie w przypadku instalacji grzewczej, o tyle produkcja ciepłej wody użytkowej jest niezbędna przez cały rok. Dlatego instalacja tańszej powietrznej pompy ciepła nie zawsze jest dobrym wyborem.
Każde urządzenie produkujące energię charakteryzuje się określoną efektywnością. W ogólnym ujęciu wskazuje ona, jaki zysk energetyczny można uzyskać przy konkretnym wkładzie. W przypadku kotłów c.o. jest nim efektywność energetyczna spalania węgla, która określa, ile ciepła na ogrzewanie domu uzyska się przy spaleniu np. tony opału. W przypadku pomp ciepła wkładem jest energia elektryczna wykorzystana do zasilania sprężarki.
Efektywność ma znaczenie, jeśli ogrzewanie domu pompą ciepła ma być tanie i przynosić oszczędności. Duże znaczenie ma to, czy jest to powietrzna pompa ciepła oraz jaka jest temperatura powietrza zewnętrznego w danym okresie roku. W okresach niższej efektywności pompa ciepła powietrze może być uzupełniona drugim źródłem ciepła. Pozwoli to pokryć zapotrzebowanie na energię dla ogrzewanego pomieszczenia lub uzyskanie w nim wyższej temperatury.
Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła jest jednym z wyznaczników jej energetycznej efektywności. Nie jest jednak jedynym czynnikiem decydującym. Współczynnik COP (ang. Coefficient of Performance) zależy też bowiem od tego, w jakim stopniu energia cieplna jest wykorzystania przy takim samym nakładzie energetycznym. O wielkości współczynnika decydują elementy takie jak:
Efektywność pracy pompy ciepła decyduje nie tylko o możliwościach ogrzania domu czy podgrzania wody gospodarczej. Warunkuje też wysokie lub niskie koszty eksploatacji urządzenia. Im wyższa efektywność przy takim samym wykorzystaniu prądu, tym tańsza jego eksploatacja.
Biorąc pod uwagę fakt, że na współczynnik efektywności wpływa nie tylko typ i temperatury dolnego źródła ciepła, ale też źródło górne, o jego wysokości będzie decydować rodzaj modułów zastosowanych w urządzeniu. Kluczowym elementem jest tu sprężarka inwertorowa, Dzięki której moc pompy ciepła może być regulowana w sposób płynny. W przypadku takiej sprężarki nie jest też wymagany zbiornik buforowy, niezbędny przy urządzeniach typu on-off.
Przy sprężarkach inwertorowych mniejsze jest zapotrzebowanie na energię elektryczną wykorzystaną przez pompy obiegowe. Nie występują też duże straty ciepła (ciepło odpadowe). Efektem są niższe koszty eksploatacji pompy ciepła oraz jej wysoka efektywność przy tym samym wykorzystaniu energii elektrycznej.
Pompa ciepła jest urządzeniem produkującym energię cieplną zasilanym energią elektryczną. Z tego powodu podlega odpowiednim regulacjom prawnym, w myśl których niezbędne jest nadanie pompie ciepła klasy efektywności energetycznej. Stosowną informację zawiera odpowiednia etykieta. Sprężarka jest elementem konstrukcji, który ma największy wpływ na pobór mocy. Wynika to z poboru tzw. prądu rozruchowego. Pomimo to jednak większość pomp ciepła jest zakwalifikowana do dwóch najwyższych klas energetycznych, przewyższając pod tym względem nawet kotły klasy 5.
Dobór pomp ciepła np. do potrzeb ogrzewania podłogowego czy produkcji c.w.u. ma na celu obniżenie kosztów eksploatacji domu. Żeby było to możliwe, efektywność urządzeń musi być jak najwyższa, aby stanowiła opłacalną konkurencję np. dla sieci gazowej i wykorzystania do ogrzewania domu gazu ziemnego.
Sprawność powietrznych pomp ciepła czy pomp gruntowych można obliczyć, korzystając ze wzoru: COP = QHP / EEL, w którym:
Jednostki QHP i EEL są wyrażone w Julach.
Obliczanie współczynnika COP pomp ciepła odbywa się na podstawie normy PN-EN 14511. Jest ona jednak znowelizowana, dlatego niektórzy producenci wciąż jeszcze kierują się wytycznymi starszej normy PN-EN 255. Porównując powietrzne pompy ciepła lub inne modele tych urządzeń, należy najpierw się upewnić, czy wskaźnik wyliczono na tych samych zasadach.