Zysk energetyczny pomp ciepła polega na ich zdolności do przenoszenia większej ilości energii cieplnej, niż wymaga to od nich zużycia energii elektrycznej. W praktyce oznacza to, że pompy ciepła są w stanie dostarczyć więcej energii cieplnej do ogrzewania budynku niż energia zużywana do ich napędzania. Kluczowym wskaźnikiem efektywności pompy ciepła jest współczynnik wydajności COP (Coefficient of Performance), który określa stosunek ilości wyprodukowanego ciepła do zużytej energii elektrycznej.
Spis treści:
Pompa ciepła: Oblicz, ile energii oszczędza!
Pompa ciepła jest jednym z najbardziej ekonomicznych źródeł ciepła – obok ogrzewania drewnem i pelletem należy do najtańszych. Kiedy warto kupić pompę ciepła? Ile pieniędzy zaoszczędzisz? Z czym wiąże się instalacja pompy ciepła? Prognozy cen ciepła przed rozpoczęciem nowego sezonu grzewczego nie są zbyt optymistyczne. Gaz i prąd stają się droższe. Jeśli szukasz ekonomicznego źródła ciepła, które obniży koszty ogrzewania, jedną z opcji jest pompa ciepła.
„Pompa ciepła zainstalowana w domu o stratach ciepła 10 kW pozwoli zaoszczędzić ogrom pieniędzy rocznie w porównaniu z kotłem gazowym”.
W porównaniu z kotłem gazowym lub elektrycznym pompa ciepła oszczędza około 40-60% energii. Eksperci są zgodni, że okres zwrotu wynosi około 6-8 lat.
Zużycie prądu przez pompę ciepła zależy od wielu czynników, takich jak wielkość pompy, rodzaj źródła ciepła (powietrze, woda, gleba), temperatura zewnętrzna, izolacja termiczna budynku, ustawienia pompy ciepła oraz styl życia mieszkańców.
| Kategoria | Informacje |
|---|---|
| Oszczędność energii | 40-60% w porównaniu do kotłów gazowych lub elektrycznych |
| Okres zwrotu inwestycji | Około 6-8 lat |
| Czynniki wpływające na zużycie prądu | – Wielkość pompy ciepła – Rodzaj źródła ciepła (powietrze, woda, gleba) – Temperatura zewnętrzna – Izolacja termiczna budynku – Ustawienia pompy ciepła – Styl życia mieszkańców |
W przypadku pomp ciepła typu powietrze-powietrze (ASHP), które są najbardziej popularne w Polsce, zużycie prądu zależy przede wszystkim od temperatury zewnętrznej. Im niższa temperatura, tym więcej energii jest potrzebne do ogrzewania pomieszczeń, ponieważ pompa ciepła musi pracować ciężej, aby wyciągnąć ciepło z zimnego powietrza na zewnątrz. Dlatego też, w okresie zimowym, kiedy temperatura spada poniżej zera, zużycie energii przez pompę ciepła wzrasta.
Średnie zużycie prądu przez pompę ciepła typu powietrze-powietrze wynosi od 2,5 do 4 kWh na każdy wyprodukowany 1 kWh ciepła. Oznacza to, że aby wyprodukować 10 kWh ciepła, zużycie prądu wyniesie od 25 do 40 kWh.
Warto jednak zauważyć, że pompy ciepła są bardziej energooszczędne niż tradycyjne kotły gazowe lub olejowe, co oznacza niższe rachunki za energię. Ponadto, instalacja systemu pompy ciepła umożliwia również wykorzystanie energii ze źródeł odnawialnych, takich jak energia słoneczna lub energia wiatrowa, co jeszcze bardziej zwiększa korzyści ekologiczne i finansowe wynikające z korzystania z tej technologii.
Wybieramy pompę ciepła do domu rodzinnego
Jak działa pompa ciepła ? Mówiąc najprościej, jest to urządzenie wykorzystujące ciepło z otaczających źródeł niskotemperaturowych (powietrza, wody, ziemi). Ciepło to jest następnie podgrzewane do wyższej temperatury i wykorzystywane do ogrzewania domu i/lub podgrzewania ciepłej wody użytkowej.
Wybierając pompę ciepła musimy zdecydować, z którego źródła niskotemperaturowego skorzystać. Każdy typ pompy ciepła ma swoje wady i zalety.
Pompa ciepła powietrze-woda jest opcją, jeśli nie posiadamy odpowiednio dużej działki. Powietrzne pompy ciepła nadają się do przebudowanych i izolowanych budynków, w których nie można zlokalizować żadnego innego źródła podstawowego (kolektora / studni) . Powietrzne pompy ciepła z pewnością nie są odpowiednie w połączeniu z systemami pracującymi w temperaturze wody grzewczej powyżej 50 ° C ”- dodaje szef firmy montującej pompy ciepła
Współczynnik grzania jest wskaźnikiem efektywności energetycznej urządzenia dostarczającego ciepło do systemu (pompa ciepła) lub zimno (klimatyzacja pompy ciepła). Jest to stosunek ciepła wytworzonego (ciepło dostarczane do systemu grzewczego) do energii zużytej (ilość energii elektrycznej do napędu pompy ciepła lub sprężarki pompy ciepła). Skrót COP (współczynnik wydajności) jest używany jako współczynnik ogrzewania.
Współczynnik nagrzewania należy do wielkości bezwymiarowych, a więc jest wyrażony liczbą. Najczęściej wartość współczynnika grzania waha się od 2 do 5. Wartość współczynnika grzania zależy od temperatury na wlocie i wylocie, rodzaju sprężarki i innych okoliczności. Dostawcy zwykle podają współczynnik ogrzewania przy różnych temperaturach czynnika na wlocie i wylocie. Jest to zwykle wartość teoretyczna, rzeczywisty tzw. roczny współczynnik nagrzewania jest niższy (różne straty energii) i waha się od 2 do 3,5.
Na przykład, jeśli pompa ciepła ma współczynnik grzania 3, oznacza to, że może wyprodukować 3 razy więcej ciepła niż jest potrzebne do dostarczenia energii elektrycznej do jej działania. W praktyce im wyższy współczynnik grzania, tym wyższa sprawność pompy ciepła (jest to zależność liniowa). Podobny stosunek nie dotyczy możliwości oszczędzania energii przez pompę ciepła. Oszczędności energii nie rosną proporcjonalnie do współczynnika ogrzewania, nie jest to zależność liniowa. Wraz ze wzrostem współczynnika ogrzewania oszczędności rosną wolniej (hiperboliczna zależność).
Pompa ciepła pozwala zaoszczędzić tysiące złotych na ogrzewaniu
Od pompy ciepła oczekujemy przede wszystkim oszczędności energii . Mówiąc bardziej konkretnie, a nie tylko ogólnie, poprosiliśmy ekspertów o obliczenie , ile właściciel domu zaoszczędziłby przy utracie ciepła 10 kW z pompą ciepła .
Aby przedstawić obliczenia oszczędności energii przy użyciu pompy ciepła, musimy rozważyć kilka kluczowych danych. W tym przypadku mamy do czynienia z domem, który ma roczne zużycie ciepła wynoszące 16 000 kWh na ogrzewanie i dodatkowo 4 000 kWh na ciepłą wodę użytkową. Przyjmijmy, że pompa ciepła ma współczynnik wydajności COP wynoszący 4, co jest typowym wartością dla nowoczesnych pomp ciepła.
Obliczenia dotyczące oszczędności energii:
| Element | Wartość | Obliczenia i Uwagi |
|---|---|---|
| Roczne zużycie ciepła | 16 000 kWh | Zużycie energii na ogrzewanie domu. |
| Zużycie ciepłej wody użytkowej | 4 000 kWh | Zużycie energii na ciepłą wodę użytkową. |
| Łączne roczne zużycie energii | 20 000 kWh | Suma zużycia na ogrzewanie i ciepłą wodę. |
| Współczynnik COP pompy ciepła | 4 | Średni współczynnik wydajności dla nowoczesnej pompy ciepła. Oznacza to, że pompa produkuje 4 kWh ciepła na każdą kWh zużytej energii elektrycznej. |
| Roczne zużycie energii elektrycznej | 5 000 kWh | Obliczenie: 20 000 kWh / 4 (COP). To jest ilość energii elektrycznej, którą pompa ciepła zużywa, aby wygenerować wymaganą ilość ciepła. |
| Tradycyjny system ogrzewania (np. gazowy) | 20 000 kWh | Przy założeniu, że tradycyjny system ogrzewania ma efektywność 100%, co jest teoretycznym maksimum. |
| Oszczędność energii | 15 000 kWh | Różnica w zużyciu energii między tradycyjnym systemem ogrzewania a pompą ciepła. Obliczenie: 20 000 kWh (tradycyjny system) – 5 000 kWh (pompa ciepła). |
Z tych obliczeń wynika, że przy użyciu pompy ciepła właściciel domu może zaoszczędzić około 15 000 kWh rocznie w porównaniu do systemu ogrzewania opartego na zużyciu energii w sposób tradycyjny, np. gazowego. Oczywiście rzeczywiste oszczędności mogą się różnić w zależności od wielu czynników, w tym od efektywności konkretnej pompy ciepła oraz od warunków eksploatacji.
Roczne zużycie ciepła w tym domu wynosi 16 000 kWh, zużycie ciepłej wody użytkowej 4 000 kWh. Właściciele domu dbają o ogrzewanie w domu do ogrzewania i ogrzewania wody.
Instalacja pompy ciepła a system grzewczy
Jak przy każdym nowym źródle energii , na temat pomp ciepła krążą różne mity . Jednym z nich jest to, że podczas montażu pompy ciepła konieczna jest również zmiana systemu grzewczego.
” Jeśli system grzewczy może zimą ogrzewać dom przy temperaturze wody grzewczej 55°C, nie ma potrzeby jej zmieniać. Należy go wymienić, gdy potrzebuje wyższej temperatury. Dziś pompy ciepła potrafią podgrzewać wodę do 65°C, a niektóre do 80°C, ale nadal prawdą jest, że im wyższa temperatura wody grzewczej, tym pompa ciepła grzeje drożej. Jest to szczególnie typowe dla systemów powietrzno-wodnych – wyjaśnia Kamil
Jeśli chodzi o samą instalację pompy ciepła, jej długość i stopień skomplikowania zależy od rodzaju wybranej pompy ciepła. „ Dzięki pompie ciepła powietrze/woda instalacja jest bardzo szybka i zwykle kończy się w ciągu 3 dni ”, mówi Kamil.
Bardziej wymagająca jest instalacja pompy ciepła wykorzystującej energię z kolektora gruntowego lub odwiertu. “ Zwykle wykonanie kolektora gruntowego zajmuje 2 dni, kolejne 3 dni na zainstalowanie maszynowni. Uzyskanie decyzji o warunkach zabudowy wiąże się ze zbieraczami gruntów i proces ten trwa zwykle 2 miesiące. Dopiero wtedy firma wiertnicza może zacząć. Wywiercenie jednego lub dwóch odwiertów zajmuje około 2 dni. Czas montażu maszynowni jest taki sam jak w przypadku pompy ciepła z kolektorami gruntowymi ” – określa ekspert.
Wentylacyjne pompy ciepła
Jeśli Twój dom jest dobrze ocieplony i straty ciepła nie przekraczają 9 kW, rozważenie zainstalowania wentylowanej pompy ciepła może być doskonałym rozwiązaniem. Pompy ciepła tego typu są szczególnie skuteczne w budynkach o wysokiej efektywności energetycznej, gdzie potrzeby ogrzewania są ograniczone ze względu na dobrą izolację. Kamil, specjalista w dziedzinie systemów grzewczych, zwraca uwagę na kluczowy warunek stosowania wentylowanych pomp ciepła: konieczność zapewnienia kontrolowanej wentylacji w domu. Oznacza to, że system wentylacyjny budynku powinien być zaprojektowany tak, aby umożliwić efektywne i kontrolowane wymienianie powietrza.
Kontrolowana wentylacja jest ważna z kilku powodów:
- Zapewnienie odpowiedniej jakości powietrza: Regularna wymiana powietrza jest niezbędna dla zdrowego środowiska wewnętrznego. Eliminuje nadmiar wilgoci, zapobiega rozwojowi pleśni i gwarantuje dopływ świeżego powietrza.
- Optymalizacja efektywności energetycznej: Wentylowane pompy ciepła wykorzystują ciepło z odzyskanego powietrza wywiewnego, co zwiększa ogólną efektywność systemu. Odpowiednio zaprojektowany system wentylacyjny umożliwia maksymalne wykorzystanie tej zasady.
- Komfort termiczny: Kontrolowana wentylacja zapewnia stały dopływ świeżego powietrza bez niepotrzebnych przeciągów i nagłych zmian temperatury, co przekłada się na wyższy komfort mieszkańców.
- Zmniejszenie strat ciepła: W dobrze izolowanych domach tradycyjna wentylacja może prowadzić do znacznych strat ciepła. Systemy wentylowane z odzyskiem ciepła minimalizują te straty, co jest kluczowe w efektywnym zarządzaniu energią.
Wentylowane pompy ciepła, szczególnie te z odzyskiem ciepła, są więc idealnym rozwiązaniem dla nowoczesnych, energooszczędnych domów, w których zarówno jakość powietrza, jak i efektywność energetyczna są priorytetami. Wybór takiego systemu to krok w kierunku bardziej zrównoważonego i ekonomicznego ogrzewania domu.
Ocieplenie poddasza
W celu podniesienia sprawności pompy ciepła a więc i oszczędności energii cieplnej ważne jest prawidłowe ocieplenie poddasza jak i całego budynku. Jedną z metod ocieplania poddasza jest zastosowanie pianki PUR.
Ocieplenie poddasza pianką PUR to bardzo skuteczna metoda zmniejszenia zużycia energii elektrycznej w budynku. Dzięki temu, że pianka PUR jest materiałem o bardzo dobrych właściwościach izolacyjnych, pozwala ona na utrzymanie ciepła w pomieszczeniach, co przekłada się na mniejsze zużycie energii potrzebnej do ogrzewania budynku. Według różnych źródeł, ocieplenie poddasza pianką PUR może pozwolić na zmniejszenie strat ciepła nawet o 30-50%. Oznacza to, że w okresie grzewczym, gdy temperatura na zewnątrz jest niska, pomieszczenia będą szybciej się nagrzewać, a temperatura będzie łatwiej utrzymywana, co pozwoli na zmniejszenie zużycia energii elektrycznej potrzebnej do ogrzewania. Ocieplenie poddasza pianką PUR ma również dodatkowe korzyści, takie jak zwiększenie komfortu termicznego w budynku oraz zmniejszenie ryzyka powstawania wilgoci i pleśni na poddaszu. Jest to również inwestycja, która zwraca się w ciągu kilku lat, a jej koszt jest uzależniony od wielkości powierzchni, która ma zostać ocieplona.