Do niedawna hasło „pompa ciepła” w naszej szerokości geograficznej jednoznacznie kojarzyło się z odwiertami. Gruntowe wymienniki znacząco jednak podnosiły koszty takich systemów i sprawiały, że pompy ciepła wybierane były stosunkowo rzadko i tylko przez wymagających użytkowników.

Ostatnie lata to bardzo dynamiczny rozwój technologii powietrznych pomp ciepła, które przy stosunkowo niskim koszcie inwestycyjnym osiągają coraz lepsze efektywności, zbliżające się czasem do efektywności gruntowych pomp ciepła.

Obecnie dostępny jest tak szeroki wachlarz rozwiązań w zakresie powietrznych pomp ciepła, że można je zastosować praktycznie do wszelkich rozwiązań grzewczych, od nowych budynków po modernizację w systemach istniejących. Temperatury, zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne, czyli zasilania instalacji grzewczej, nie stanowią już żadnych barier dla powietrznych pomp ciepła. Bardzo istotnym jednak czynnikiem jest zastosowanie pompy ciepła odpowiedniej do aplikacji, z którą ma współpracować, gdyż ma to dość duże przełożenie na koszty produkcji ciepła do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej (tabela 1).

koszty produkcji ciepła do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej

Nowe budownictwo, z uwagi na ograniczone straty cieplne budynku, preferuje niskotemperaturowe systemy grzewcze, czyli ogrzewanie podłogowe lub, ogólniej rzecz biorąc, płaszczyznowe. W budynkach modernizowanych, gdzie zazwyczaj instalacja zawiera grzejniki, bez kosztownej modernizacji, zastosować możemy tylko systemy wysokotemperaturowe i hybrydowe.

W obszarach bez lub z trudnym dostępem gazu – oczywiście pompę ciepła wysokotemperaturową; w pozostałych – hybrydową z gazem. Jeśli chcemy wykorzystać funkcję chłodzenia latem, w części pomieszczeń powinny znaleźć się klimakonwektory, co zimą wymusza pracę w zakresie średnich temperatur.

Dla tabeli 1 istotne jest też to, że dla większej części obszaru Polski wyniki te nie będą znacznie odbiegać od tych dla Warszawy, zazwyczaj dotyczy to kilku procent i nie przekracza dziesięciu, z wyjątkiem północno-wschodniej Polski i niewielkich obszarów górskich. Tam jednak różnice już mogą dochodzić nawet do 40%, szczególnie w odniesieniu do powietrznych pomp ciepła, gdyż niższe temperatury wpływają na obniżenie ich efektywności, a dodatkowo sezon grzewczy trwa dłużej względem obszarów cieplejszych.

Kolejnym zagadnieniem w kwestii kosztów są bufory ciepła i dwutaryfowa energia elektryczna. Zastosowanie sprężarek inwerterowych, czyli z płynną regulacją wydajności, eliminuje praktycznie instalowanie buforów ciepła, które doskonale wygładzały pracę w systemach ze sprężarkami on/off przy częściowych obciążeniach.

Dzięki modulacji najlepiej jest podawać ciepło bezpośrednio w instalację grzewczą. Wykorzystanie dwutaryfowego rozliczania energii elektrycznej w tej sytuacji nie jest już tak atrakcyjne, ponieważ przy względnie ciągłej pracy pompy ciepła oszczędności w niskiej taryfie częściowo pochłania zużycie w wysokiej taryfie. Dużą rolę odgrywają stawki w poszczególnych taryfach i w zależności od nich możliwe oszczędności wynoszą od kilkunastu do dwudziestu kilku procent względem jednotaryfowego rozliczania energii elektrycznej.

Zastosowanie bufora ciepła wnosi natomiast dodatkowy niepotrzebny koszt, który trudno szybko zrównoważyć poprzez wygenerowane w ten sposób oszczędności. W tabeli 2 przyjęto występowanie drugiej taryfy od 22:00 do 6:00 oraz 2 godziny około południa 12:00-14:00.

Koszty ogrzewania pompą ciepła

Zastanawiające jest również zagadnienie przewymiarowania pompy ciepła w celu zwiększenia efektywności, a co za tym idzie – obniżenia kosztów eksploatacyjnych. Niestety nie przynosi ono praktycznie żadnych korzyści z punktu widzenia kosztów ogrzewania, a wiąże się ze znacznie większymi nakładami inwestycyjnymi. Choć założenie o wyższej efektywności się sprawdza, to wiąże się ze zwiększoną konsumpcją własną w czasie pracy większego urządzenia, a efekty sumarycznie praktycznie niwelują się wzajemnie, dając nieznaczną korektę in plus (tabela 3).

 Sezonowe koszty ogrzewania - powietrzna pompa ciepła

Zdecydowanie najlepiej sprawdza się dobór jak najbliżej wydajności nominalnej względem obliczeniowego zapotrzebowania cieplnego budynku, gdyż gwarantuje to najwyższe sprawności przy najmniejszym możliwym urządzeniu. Dodatkowo pozwala w obszarze najczęściej występujących w sezonie temperatur na pracę w pobliżu optymalnych wydajności, co daje najkorzystniejsze efekty w skali całego sezonu nawet pomimo pracy wspomaganej grzałkami elektrycznymi w najniższych temperaturach.

Ostatnie lata to coraz większe zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii. Ogrzewanie, jako jeden z istotniejszych aspektów komfortu, mocno związany z finansami, również ulega tej tendencji. Pompy ciepła, które obok fotowoltaiki chyba najlepiej odpowiadają na nowo powstające zapotrzebowanie w zakresie odnawialnych źródeł energii, są jednak stosunkowo trudnym i nieznanym zagadnieniem pod kątem wymagań, jakie stawiają i efektów, jakie przynoszą. Konsekwencje niewłaściwego podejścia są źródłem, choć nie zawsze, istotnych różnic względem możliwego do uzyskania efektu, a powyższe zestawienia stanowią pewną ilustrację tych rozbieżności.

Erwin Szczurek

Prenumerata Magazynu Instalatora

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij