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.

Do niedawna w naszej szerokości geograficznej hasło pompa ciepła jednoznacznie kojarzyło się z odwiertami. Do gruntowych pomp ciepła, wciąż cieszących się popularnością, dołączają pompy ciepła powietrzne i pompy ciepła wentylacyjne. Ma to związek ze zmieniającymi się standardami w budownictwie, szczególnie jednorodzinnym. Warunki techniczne odbioru budynków obecnie obowiązujące i zapowiedziane już zmiany w nich od roku 2021 powodują, że straty cieplne budynku są coraz niższe, zatem i systemy grzewcze potrzebują dostarczać coraz mniej energii do ogrzania. A jakie są koszty ogrzewania pompą ciepła?

Pompy powietrzne i wentylacyjne

Ostatnio obok bardzo popularnych powietrznych pomp ciepła coraz większą popularność zyskują wentylacyjne pompy ciepła idealne do budynków o OZC (obliczeniowym zapotrzebowaniu ciepła) nieprzekraczającym 5 kW, gdyż zapewniają ogrzewanie ciepłą wodą użytkową i wentylację.

Natomiast w powietrznych pompach ciepła obecnie dostępny jest tak szeroki wachlarz rozwiązań, że można je zastosować praktycznie do wszelkich typów systemów grzewczych, od nowych budynków po modernizację w istniejących systemach. Temperatury – zarówno zewnętrzne, jak i wewnętrzne, czyli zasilania instalacji grzewczej – nie stanowią już żadnych barier dla powietrznych pomp ciepła.

Bardzo istotnym czynnikiem jest zastosowanie pompy ciepła odpowiedniej do aplikacji, z którą ma współpracować, gdyż ma to dość duże przełożenie na koszty (koszty ogrzewania pompą ciepła) produkcji ciepła do ogrzewania i ciepłej wody użytkowej (tabela 1).

Koszty-ogrzewania-pompa-ciepla-tabela-1
Koszty ogrzewania pompą ciepła – tabela 1

Dla tej tabeli istotne jest też to, że dla większej części obszaru Polski wyniki te nie będą znacznie odbiegać od tych dla Warszawy.

Różnice w kosztach ogrzewania wynoszą od 2% w I strefie klimatycznej do nawet 30% w V strefie klimatycznej, oczywiście w przypadku powietrznych pomp ciepła, gdyż niższe temperatury wpływają na obniżenie ich efektywności, a dodatkowo sezon grzewczy trwa dłużej względem obszarów cieplejszych.

Plus fotowoltaika

Obecnie mocno spopularyzowały się również systemy fotowoltaiczne, które stanowią doskonałe połączenie z systemami grzewczymi ze źródłem w postaci pompy ciepła. Największą zaletą takiego rozwiązania jest fakt, że produkujemy energię napędową do układu, co w przypadku jakichkolwiek tradycyjnych źródeł ciepła jest niemożliwe, gdyż nie wyprodukujemy ani gazu, ani węgla, ani oleju opałowego.

Co więcej – wytwarzamy tę energię ze źródeł odnawialnych, czyli właściwie ponosząc tylko koszt związany z inwestycją. Istotnym aspektem wytwarzania energii elektrycznej w systemie fotowoltaicznym jest możliwość skumulowania nadwyżek latem w sieci energetycznej i odbioru ich w sezonie grzewczym do napędu, np. pompy ciepła.

Możemy w ten sposób znacząco obniżyć rachunki za ogrzewanie albo – w razie nadwyżki – przeznaczyć ją na potrzeby gospodarstwa domowego (tabela 2).

Koszty-ogrzewania-pompa-ciepla-tabela-2
Koszty ogrzewania pompą ciepła – tabela 2

Tabela ta nie uwzględnia 20% prowizji zakładu energetycznego od energii przesłanej do sieci, gdyż w praktyce, z uwagi na zużycie bezpośrednie, jej udział różnie rozkłada się w zależności od preferencji użytkownika.

Odbiorniki ciepła

Nowe budownictwo, z uwagi na coraz lepiej ograniczane straty cieplne, preferuje niskotemperaturowe systemy grzewcze, czyli ogrzewania podłogowe lub, ogólniej rzecz biorąc, płaszczyznowe. W budynkach modernizowanych, gdzie zazwyczaj instalacja zawiera grzejniki, bez modernizacji, zastosować możemy tylko systemy o wyższych temperaturach pracy.

Jeśli chcemy wykorzystać funkcję chłodzenia latem, w części pomieszczeń powinny znaleźć się klimakonwektory, co zimą wymusza pracę w zakresie średnich temperatur, chyba że zastosujemy dodatkowo niezależny system grzewczy, np. podłogowy.

Bufory

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

System ogrzewania podłogowego, współpracujący najczęściej z pompą ciepła, jest doskonałym buforem ciepła. Najlepiej też sprawdza się ciągła praca z dostosowaną do zapotrzebowania wydajnością. Wszelkie pomysły z wykorzystaniem większej mocy do naładowania ciepłem budynku w niższej taryfie mają pewne niedogodności, które nie dość, że ograniczają komfort w pomieszczeniach, to dodatkowo w pełnym rozrachunku generują niewielkie oszczędności.

Akumulowanie ciepła ma swoje mankamenty:

  • aby zakumulować ciepło, musimy podnieść parametry pracy, a zatem obniżyć sprawność;
  • drugą taryfą dysponujemy głównie w niższych temperaturach nocnych, czyli w obszarze pracy z niższą sprawnością powietrznej pompy ciepła,
  • aby budynek i system akumulował ciepło, musi mieć konstrukcję akumulacyjną, co w nakładach znacznie przekracza oszczędności.

Wszystkie te trzy elementy powodują, że tracimy po to, żeby uzyskać, ale bilans, choć nieznacznie na plus, nie jest atrakcyjny. Najistotniejsze jest to, że jeśli wygrzewamy dom mocniej w drugiej taryfie, to w oczekiwaniu na kolejny cykl grzania tracimy temperaturę, co wiąże się odczuciem dyskomfortu, gdyż wahania temperatury w pomieszczeniach mogą wynosić nawet kilka stopni.

Bez przewymiarowania

Zastanawiające jest również zagadnienie przewymiarowywania pompy ciepła w celu zwiększenia efektywności, a co za tym idzie – obniżenia kosztów eksploatacyjnych. Niestety nie przynosi ono żadnych korzyści z punktu widzenia kosztów ogrzewania. Wręcz przeciwnie – wiąże się ze znacznie większymi nakładami inwestycyjnymi.

Większa moc urządzenia do niskiego zapotrzebowania to zwiększona konsumpcja własna w czasie pracy większego urządzenia, a dodatkowo wyższe nakłady inwestycyjne, co oznacza, że nigdy nie ma szans się zwrócić (tabela 3).

Koszty-ogrzewania-pompa-ciepła-tabela-3
Koszty ogrzewania pompą ciepła – tabela 3

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

Podsumowanie

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 do doboru urządzeń grzewczych, w szczególności pomp ciepła, powodują różnice w uzyskiwanych efektach zarówno w sferze komfortu, jak i w sferze kosztów eksploatacji. Dlatego bardzo ważne jest korzystanie z doświadczeń dobrych fachowców w zakresie opracowania koncepcji oraz późniejszej jej realizacji, gdyż gwarantuje to optymalne wykorzystanie możliwości nowoczesnych technologii.

Erwin Szczurek

Prenumerata Magazynu Instalatora

6 myśli na temat “Koszty ogrzewania pompą ciepła

  • 29 października 2019 o 18:40
    Permalink

    Nie uzyskałem odpowiedzi. Na pytanie w tytule !!!!!! Artykuł ogolny

    Odpowiedz
  • 30 października 2019 o 08:36
    Permalink

    Artykuł sponsorowany. Zamontowałem 120m2 ogrzewania elektrycznego i fotowoltaika za 45000PLN i grzeje za darmo. Przeliczono mi pompę ciepła i fotowoltaika cena 70000PLN warto poszukać (…) montują podłogowe z 130PLN za metr z materiałem.

    Odpowiedz
  • 31 października 2019 o 07:11
    Permalink

    Nie wiem jakie Wy macie te domy. Ja swój zbudowalem sam w 2014 (konstrukcja szkieletowa z dodatkowym dociepleniem). Grzeję pompą ciepła powietrze-powietrze i koszt ogrzania domu nie przekracza 1000 zł za sezon, przy średniej temperaturze na poziomie 23 stopni.

    Odpowiedz
    • 2 listopada 2019 o 21:23
      Permalink

      Średnie ceny pompy ciepła i fotowoltaiki do takiego domu to kwota bliżej 40 tys w sumie. Dodatkowp taki zestaw daje chłodzenie pomieszczeń latem i CWU z wysoką efektywnościa. Bez porównania lepszy wariant

      Odpowiedz
    • 2 listopada 2019 o 21:45
      Permalink

      Pompy ciepła typu powietrze – powietrze nie zapewniają CWU zatem pomijają mającyj coraz większy udział, składnik kosztow. Przy wymiarowaniu wymagają zazwyczaj prawie dwukrotnego przewymiarowania w celu pokrycia obliczeniowych strat. Niosą ze sobą mnóstwo niedogodności wynikających z nadmuchowo – powietrznego ogrzewania: hałas , bezwładność ruch powietrza … Podawanie dla powietrze -powietrze tylko częściowych kosztów to trochę mało…

      Odpowiedz

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