Kalkulator mocy cieplnej budynku: skąd bierze się liczba, na której stoi oferta

Dom pod Brzeskiem, 168 m², mur tradycyjny, 21°C w środku, czteroosobowa rodzina. Kalkulator odpowiada: 10,54 kW zapotrzebowania na moc cieplną, 58 W na metr kwadratowy, klasa energetyczna C. Na tej jednej liczbie opiera się cała dalsza rozmowa — dobór pompy, wycena, argument dla klienta końcowego i decyzja, czy w ogóle warto tu wchodzić bez termomodernizacji. Poniżej rozkładamy ją na części: skąd bierze się moc bazowa, co ją koryguje i dlaczego trzy zupełnie różne ścieżki wejścia muszą kończyć się tą samą liczbą.

Dlaczego handlowiec od pomp liczy budynek

Pompa ciepła jest jednym z nielicznych towarów, których nie da się sprzedać po parametrze z karty katalogowej. Klient nie pyta o COP przy A7/W35 — pyta, czy dom da się ogrzać. Dobór „na oko”, według metrażu, kończy się w jedną z dwóch stron: urządzenie za małe nie wyrabia przy mrozie i wraca jako reklamacja, urządzenie za duże taktuje, zużywa więcej prądu i psuje opinię o całej technologii.

W praktyce liczbę i tak ktoś liczy — tylko że najczęściej robi to instalator, w swoim arkuszu, według swoich współczynników, a hurtownia dowiaduje się o wyniku dopiero w formie zamówienia. Przeniesienie tego rachunku do sklepu zmienia układ sił: instalator dostaje narzędzie, którego nie musi utrzymywać, a dostawca — kalkulację, która kończy się kompletem produktów z jego katalogu. Ten sam mechanizm opisujemy szerzej w tekście o dedykowanych narzędziach w B2B.

Trzy drogi do tej samej liczby

Kalkulator ma trzy tryby wejścia, bo klienci przychodzą z trzema różnymi zasobami wiedzy o budynku. Wynik jest w każdym przypadku tego samego rodzaju: moc w watach, wskaźnik na metr kwadratowy i klasa energetyczna.

1. Z parametrów budynku

Tryb najbardziej pracochłonny i najdokładniejszy: materiał i grubość muru, izolacja i docieplenie ścian, ocieplenie dachu i podłogi, rodzaj okien i drzwi, liczba okien, duże przeszklenia, rodzaj budynku, strefa klimatyczna, temperatura utrzymywana zimą, położenie wietrzne. Formularz ma tu około czterdziestu pól — i właśnie dlatego stoi w osobnym ekranie, z przyklejoną kartą wyniku po prawej, przeliczaną na bieżąco.

2. Ze zużycia paliwa

Klient nie wie, z czego ma ściany, ale wie, że przepala dziewięć ton węgla typu groszek rocznie. To wystarczy:

moc [W] = zużycie × kaloryczność paliwa × sprawność źródła ÷ godziny grzewcze w roku × 1000

Kaloryczności paliw i sprawności źródeł ciepła są w słownikach globalnych — dziesięć rodzajów paliwa i piętnaście typów źródeł, od kotła zasypowego o sprawności 40% po nowoczesne kotły kondensacyjne. Sprawność jest przypisana do źródła, a nie do paliwa, bo ten sam węgiel w dwóch kotłach da dwie różne moce użyteczne.

3. Ze znanej mocy kotła

Najprostszy przypadek i wbrew pozorom najczęstszy przy wymianie źródła: klient zna moc urządzenia, które właśnie wymienia, a ono grzało ten dom przez dziesięć lat. Wtedy moc [W] = moc kotła [kW] × 1000, a kalkulator służy głównie do doliczenia ciepłej wody i wskazania klasy.

Warto zauważyć, czego tu nie ma: obliczeń z norm projektowych ze współczynnikami przenikania przegród. To nie jest narzędzie projektanta i nie zastępuje audytu energetycznego. To narzędzie handlowe, które ma dać liczbę wystarczająco dobrą, żeby dobrać urządzenie i przygotować ofertę — i robi to w oparciu o algorytm, który liczył realne oferty przez lata.

Moc bazowa: trzy gałęzie, a nie jedna stała

W trybie z parametrów budynku wszystko zaczyna się od mocy bazowej w watach na metr kwadratowy. Kuszące byłoby przyjąć jedną wartość i korygować ją w nieskończoność, ale budynki nieocieplone rozjeżdżają się zbyt mocno, żeby to działało.

• Technologia szkieletowa → 95 W/m². Szkielet z definicji ma izolację w przegrodzie, więc rozrzut jest mały.
• Mur tradycyjny bez jakichkolwiek ociepleń → tablica po materiale ściany i grubości muru od 10 do 60 cm. Trzynaście materiałów, każdy z własną krzywą.
• Mur tradycyjny z ociepleniem wyłącznie dachu → osobna tablica po materiale i grubości ocieplenia dachu.
• Wszystkie pozostałe przypadki → 115 W/m².

Skala rozrzutu w gałęzi „bez ociepleń” tłumaczy, po co ta tablica w ogóle istnieje. Dom z cegły pełnej przy murze 10 cm to 444 W/m², a ten sam materiał przy murze 60 cm — 171 W/m². Ytong schodzi w tym samym zakresie ze 140 do 106, a beton, materiał w tym zestawieniu najgorszy, startuje z 856 W/m². Żadna pojedyncza stała nie opisze zjawiska rozciągniętego na taki zakres.

Gałęzie mają przy tym jedną nieoczywistą właściwość: gdy moc bazowa pochodzi z tablicy, odpowiadająca jej korekta się nie nalicza. Tablica „bez ociepleń” ma już w sobie konstrukcję ściany, więc korekta za materiał ścian odpada. Tablica „tylko dach” ma w sobie docieplenie dachu, więc odpada korekta za dach. Inaczej ten sam parametr wchodziłby do wyniku dwa razy.

Gdy ściana ma dwa materiały, tablica czytana jest łagodnie: przy materiale głównym nie gorszym od dodatkowego brana jest średnia, w przeciwnym razie główny waży 95%, a dodatkowy 5%.

Korekty: dwanaście pozycji, każda zapisywana osobno

Do mocy bazowej dodają się korekty. Każda jest zapisywana jako osobny składnik wyniku, więc po latach da się odtworzyć, z czego wzięła się konkretna oferta.

Te liczby warto przeczytać jak argumenty sprzedażowe, bo nimi są. Wymiana okien ze starych pojedynczych na nowoczesne trzyszybowe to różnica dwudziestu watów na metr kwadratowy — przy 168 m² ponad trzy i pół kilowata, czyli zwykle o jedną wielkość pompy mniej. Podobnie temperatura: obniżenie z 24 na 21°C zdejmuje 3 W/m². Segment wewnętrzny jest o 4 W/m² tańszy w ogrzewaniu od wolnostojącego domu o tej samej powierzchni, bo dwie ściany graniczą z ogrzewanymi sąsiadami.

Izolacja i docieplenie ścian: liczy się łączna grubość, ale z jednej krzywej

Najbardziej subtelny fragment całego rachunku. Ściana potrafi mieć dwie warstwy: izolację w przegrodzie i docieplenie od zewnątrz. Zwykłe zsumowanie obu korekt zawyżałoby efekt, bo krzywa grubości nie jest liniowa — styropian biały to −25 W/m² przy 5 cm, −29 przy 10 cm, −32 przy 15 cm i −33 przy 20 cm. Dwie warstwy po 10 cm nie dają −58, tylko tyle, ile daje 20 cm.

Dlatego przy dwóch warstwach liczona jest ich łączna grubość, odczytana z krzywej jednego materiału — tego, którego warstwa jest grubsza. Przy równych grubościach brana jest średnia z obu krzywych. Pojedyncza warstwa wchodzi po prostu ze swoją własną wartością.

Osobny przypadek to pozycja „Powietrze”. Występuje na liście materiałów izolacyjnych, ale izolacją nie jest — to pustka w murze i jej wartość wynosi zero. Gdyby jej nie było na liście, użytkownik musiałby zostawić pole puste, a puste pole zawsze rodzi pytanie, czy o czymś nie zapomniano.

Strefa klimatyczna jest mapą, nie listą rozwijaną

„Strefa III” nie znaczy nic, dopóki nie widać, gdzie przebiega jej granica. Polska dzieli się na pięć stref, a różnica między pierwszą a piątą to 12 W/m² — przy 168 m² ponad dwa kilowaty. To zbyt dużo, żeby wybierać w ciemno.

Mapa jest rysunkiem wektorowym, nie obrazkiem: pięć stref jako ścieżki, obrys kraju wyprowadzony z mapy referencyjnej. Kilka detali tego obrysu kosztowało osobną pracę — maska lądu powstaje z operacji morfologicznych i zalania tła od krawędzi, żeby białe linie między strefami nie rozcinały kraju, a Mierzeja Helska i Zalew Szczeciński nie zniknęły przy upraszczaniu konturu. Piksele, które nie trafiły do żadnej strefy, przejmuje najbliższa, a nie filtr rozmywający brzeg. Brzmi to jak przesada przy polu formularza, ale rastrowy podgląd nie skalowałby się, nie reagował na kursor i wyglądałby źle w trybie ciemnym.

Wiązanie z danymi idzie po identyfikatorze słownika, nie po nazwie — zmiana etykiety „Strefa III” na cokolwiek innego nie zrywa powiązania z wartością korekty.

Ciepła woda i domknięcie wyniku

Ciepła woda użytkowa dokłada się na końcu, niezależnie od trybu: 200 W na osobę. W przykładzie z góry karta wyniku pokazuje „W tym ciepła woda: 800 W”, co oznacza czteroosobowe gospodarstwo. Ta wartość nie zależy od izolacji ani od strefy — zależy od tego, ile osób się myje.

Domknięcie różni się między trybami i to jest szczegół, który bywa mylący:

tryb z parametrów budynku:
  W/m²        = moc bazowa + suma korekt
  moc łączna  = W/m² × powierzchnia + CWU

pozostałe tryby:
  moc łączna  = moc bazowa + CWU
  W/m²        = moc łączna ÷ powierzchnia

W pierwszym trybie wskaźnik jest daną wejściową, a moc wynikiem. W dwóch pozostałych jest odwrotnie: moc znamy, a wskaźnik liczymy po to, żeby dało się nadać klasę energetyczną. Sprawdźmy na przykładzie: 58 W/m² × 168 m² = 9 744 W, plus 800 W na ciepłą wodę, razem 10 544 W — czyli 10,54 kW z karty wyniku.

Klasa energetyczna, czyli argument dla klienta końcowego

Klasa jest przypisywana po wskaźniku W/m² i sprowadza się do pięciu progów: A+ do 1 W/m², A do 15, B do 40, C do 70, D powyżej. Dom z przykładu ma 58 W/m², więc mieści się w C.

Ta jedna litera bywa w rozmowie z klientem końcowym warta więcej niż cały rachunek, bo mówi o budynku, a nie o urządzeniu — i pozwala instalatorowi pokazać, co da termomodernizacja, zanim padnie pytanie o cenę pompy.

Wybór progu jest jednym z trzech miejsc, w których świadomie nie powtórzyliśmy zachowania systemu źródłowego. Oryginał szukał najwyższego progu leżącego poniżej wyniku, przez co dom o wskaźniku 251 W/m² wychodził jako „energooszczędny”, a budynek zeroenergetyczny wypadał poza skalę. Port wybiera pierwszy próg, w którym wynik się mieści.

Dwie pozostałe poprawki są podobnego kalibru. Oryginał odczytywał identyfikator docieplenia ścian z tabeli izolacji — czyli z zupełnie innego zbioru wierszy niż ten, którym karmił to pole formularz. Oraz: słownik dopuszczał 40 cm docieplenia dachu, podczas gdy tablica „tylko dach” pokrywa zakres 5–35 cm; przy wyższej wartości oryginał trafiał poza tablicę i zwracał 0 W/m², czyli budynek bez zapotrzebowania na ciepło.

Przepisanie algorytmu nie polega na skopiowaniu wzorów. Polega na tym, żeby przy każdym z nich umieć powiedzieć, dlaczego wygląda tak, a nie inaczej — i rozpoznać przypadki, w których oryginał odpowiada na inne pytanie, niż zadał użytkownik.

Skąd biorą się współczynniki

Materiały ścian, izolacje, kaloryczności paliw, sprawności kotłów, strefy klimatyczne — to dane wspólne dla całego rynku. Nie należą do żadnej firmy, więc nie ma sensu, żeby każda utrzymywała własną kopię. Leżą w słownikach globalnych: 266 pozycji słownikowych, 130 wierszy tablicy sprawności instalacji i dwie tablice mocy bazowej, wszystko w jednym zestawie utrzymywanym centralnie.

Podział jest prosty i warto go zapamiętać, bo powtarza się we wszystkich trzech kalkulatorach: firma wnosi katalog, my wnosimy fizykę. Firma nie wpisuje kaloryczności węgla ani krzywych styropianu, tak samo jak nie wpisuje, ile klem mieści się między panelami w kalkulatorze konstrukcji.

Od kilowatów do konkretnej pompy

Liczba sama w sobie nie sprzedaje. Pod kartą wyniku stoją więc kafle produktów z katalogu firmy — z ceną tego klienta, stanem magazynowym i przyciskiem do koszyka. W przykładzie z góry przy wyniku 10,54 kW system podpowiada pompę powietrze–woda split 10 kW R32 za 20 592 zł netto, opisaną zakresem „8–13 kW” i liczbą faz.

Kluczowa jest właśnie ta etykieta zakresu. Dopasowanie nie polega na porównaniu „moc urządzenia ≥ zapotrzebowanie”, tylko na sprawdzeniu, czy wynik mieści się w zakresie roboczym wpisanym przy konkretnym produkcie. Zakres zależy od punktu pracy, temperatury zasilania i przewymiarowania, więc jego ustalenie jest decyzją kogoś, kto zna ten model — nie regułą, którą da się wyprowadzić z jednego parametru. Pompa 10 kW obsługuje dom o zapotrzebowaniu 10,54 kW nie dlatego, że 10 ≈ 10,5, tylko dlatego, że ktoś wpisał przy niej zakres 8–13 kW.

Konsekwencja tego podejścia jest taka, że produkt bez zakresu nie jest podpowiadany w ogóle. Dotyczy to na przykład pompy do samej ciepłej wody, która nie jest źródłem ciepła dla budynku i pojawienie się jej na liście byłoby błędem, a nie uprzejmością.

Co znika z listy, a co tylko spada niżej

Rozróżnienie między „nie pokazujemy” a „pokazujemy na końcu” jest tu robione świadomie:

• Brak na stanie — pozycja znika całkowicie. Tego po prostu nie da się kupić.
• Niezgodne przyłącze — jeśli klient podał liczbę faz, urządzenia o innym zasilaniu znikają. Tego nie da się podłączyć.
• Produkt bez opisanej liczby faz — zostaje na liście, ale za zgodnymi i z plakietką „zasilanie nieokreślone”. Plakietka opisuje brak danych po stronie firmy, a nie niepewność klienta.

Pole „przyłącze elektryczne” ma przy tym wartość „nie wiem”, która wyłącza zarówno filtr, jak i to kryterium sortowania — a kafle i tak pokazują liczbę faz, żeby wybór był świadomy. Kolejność w grupie rozstrzygają po kolei: zgodność faz, pełne pokrycie ilości, status bestsellera, niższa cena kompletu i wreszcie mniejsze urządzenie.

Podpowiedzi są pobierane osobnym żądaniem, a nie razem z podglądem wyniku. Podgląd leci po każdym naciśnięciu klawisza — gdyby katalog był wyceniany przy każdej literze wpisywanej w nazwę kalkulacji, kalkulator zamieniłby się w generator ruchu do bazy. Lista produktów odświeża się dopiero wtedy, gdy zmieni się wynik w kilowatach albo deklarowana liczba faz.

Czego kalkulator nie pokazuje

Rozbicie wyniku na składniki jest zapisywane przy każdej kalkulacji, ale nie widzi go ani klient sklepu, ani firma, która go obsługuje. Wagi poszczególnych parametrów to know-how narzędzia, a bramka stoi po stronie API — sekcja „szczegóły obliczeń” ukryta wyłącznie w interfejsie zostawiałaby dane w odpowiedzi serwera, a więc na wyciągnięcie konsoli przeglądarki.

Klient dostaje moc, wskaźnik, udział ciepłej wody, klasę energetyczną i listę pasujących urządzeń. To wszystko, czego potrzebuje, żeby złożyć zamówienie — i jednocześnie nie jest to instrukcja budowy konkurencyjnego kalkulatora.

Skąd wiadomo, że to liczy dobrze

Kalkulator ma test regresyjny na 51 przypadkach, obejmujący każdą gałąź mocy bazowej, oba tryby uproszczone i wszystkie progi klas. Ciekawostka dotyczy tego, skąd biorą się wartości oczekiwane — bo akurat tutaj zapisane oferty nie nadają się na wzorzec. Współczynniki słowników były korygowane już po zapisaniu tamtych ofert, więc przy bieżących danych odtwarza się tylko 9 z 41 historycznych rekordów.

Wzorzec liczy więc niezależna transkrypcja oryginalnego algorytmu, uruchomiona na bieżących słownikach: zgodność dwóch niezależnych przepisań wyłapuje błędy przepisania znacznie lepiej niż porównanie z wynikiem, który powstał na innych danych wejściowych. Przypadki zgodne również z historycznym zapisem są dodatkowo oznaczone.

Najczęstsze pytania

Czy to zastępuje audyt energetyczny albo projekt instalacji?

Nie. To narzędzie handlowe, które ma dać liczbę wystarczająco dobrą do doboru urządzenia i przygotowania oferty. Nie liczy przegród według norm projektowych i nie zastępuje dokumentacji wymaganej w programach dotacyjnych.

Który tryb wybrać, gdy klient zna i parametry, i zużycie paliwa?

Tryb z parametrów budynku jest dokładniejszy, bo uwzględnia okna, strefę i temperaturę. Zużycie paliwa opisuje jednak stan faktyczny razem z nawykami mieszkańców, więc rozbieżność między trybami zwykle nie jest błędem — bywa najciekawszą informacją w całej rozmowie i dobrym punktem wyjścia do pytania o termomodernizację.

Dlaczego ciepła woda to sztywne 200 W na osobę?

Bo zapotrzebowanie na ciepłą wodę zależy od liczby domowników, a nie od izolacji budynku, i w skali doboru urządzenia rozrzut jest na tyle mały, że dokładniejszy model nie zmieniłby wybranej pompy. Wartość jest pokazywana w karcie wyniku osobno, więc widać, ile z całości przypada na wodę.

Czy mogę zmienić współczynniki na własne?

Słowniki są wspólne dla całego rynku i utrzymywane centralnie — to dane fizyczne, nie ustawienia firmy. Firma steruje natomiast tym, co jest naprawdę jej: katalogiem, cenami, zakresami dopasowania przy produktach i tym, które kategorie oznaczy jako pompy ciepła.

Dlaczego przy wyniku 10,54 kW dostaję pompę opisaną jako 10 kW?

Bo dopasowanie idzie po zakresie roboczym wpisanym przy tym konkretnym produkcie, a nie po porównaniu mocy znamionowej z zapotrzebowaniem. Pompa z zakresem 8–13 kW pokrywa ten budynek; ten sam wynik nie trafi w urządzenie, przy którym nikt zakresu nie uzupełnił.

Czemu niektóre produkty w ogóle nie pojawiają się w podpowiedziach?

Z czterech powodów: brak na stanie, niezgodna liczba faz, brak wpisanego zakresu dopasowania albo nieaktywny produkt. Pierwsze dwa są twarde — tego nie da się kupić ani podłączyć. Produkt bez opisanych faz nie znika, tylko spada za zgodne, z odpowiednią plakietką.

Czy klient sklepu widzi to samo co mój handlowiec?

Ten sam formularz, ten sam algorytm i ten sam wynik. Różni się zakres danych: klient widzi wyłącznie własne kalkulacje, firma — kalkulacje wszystkich swoich klientów. Ceny w obu miejscach są cenami klienta, jeśli kalkulacja jest do niego przypisana.

Dlaczego formularz jest tak długi?

Bo tryb z parametrów budynku ma około czterdziestu pól i nie da się ich sensownie zredukować bez utraty dokładności. Dlatego ekran jest podzielony: najpierw lista kalkulacji, potem formularz z przyklejoną kartą wyniku, która przelicza się na bieżąco. Wcześniejszy układ mieścił listę i formularz razem i wynik uciekał pod formularz.

Ile to kosztuje jako moduł?

Nic ponad plan. Nie ma osobnej opłaty za moduły branżowe ani prowizji od sprzedaży; kalkulatory włącza się firmom z branży OZE przełącznikiem po naszej stronie. Szczegóły są na stronie dla branży OZE.

Trzeci z kalkulatorów odpowiada na pytanie po drugiej stronie tej samej rozmowy: ile mocy fotowoltaiki potrzebuje ten dom. Opisaliśmy go w tekście o kalkulatorze mocy instalacji PV. Załóż darmowe konto, jeśli chcesz zobaczyć wszystkie trzy na własnym katalogu.