Kiedy wybrać pompę ciepła?
Pompy ciepła umożliwiają dostarczenie do budynku zarówno ciepło jak i zimno. Najczęściej wykorzystywane są do ogrzewania wody znajdującej się w instalacji centralnego ogrzewania, ale umożliwiają także zadbanie o ciepłą wodę użytkową. Rozwiązanie to jest nie tylko efektywne i ekonomiczne, ale także niezwykle ekologiczne.
Kto powinien zainwestować w pompę ciepła?
Przesłanek do skorzystania z tej technologii jest kilka.
Przede wszystkim jest to idealne rozwiązanie, jeżeli poszukujemy alternatywy dla tradycyjnego ogrzewania. Stosując pompy ciepła, mamy możliwość skorzystania z bardzo efektywnej metody ogrzewania, która nie generuje znaczących kosztów. Dzieje się tak, ponieważ do wytworzenia pary o odpowiedniej temperaturze wystarczy stosunkowo nieduża ilość energii elektrycznej, co w rocznym rozrachunku przekłada się na niewysokie koszty ogrzewania.
Jeżeli budujemy dom pasywny, niskoenergetyczny lub energooszczędny to również powinniśmy wziąć pod uwagę to rozwiązanie. Takie domy charakteryzują się wysokim poziomem wyizolowania budynku, przez co straty ciepła są nieznaczne. Pompa ciepła wykorzystana w domu pasywnym pozwala na znaczne zredukowanie kosztów ogrzewania wody do celów c.o. i c.w.u.
Dodatkowo pompy ciepła mogą współpracować z różnymi dodatkowymi urządzeniami, które dostarczają energię elektryczną lub cieplną, jak np. kotły, fotowoltaika czy kolektory solarne. Tym samym jesteśmy w stanie za jednym podejściem ograniczyć emisję spalin (w przypadku kotłów gazowych i na paliwa stałe) czy zużycie energii elektrycznej (biorąc pod uwagę kotły elektryczne lub fotowoltaikę). Jest to “czysta” ekonomia w ogrzewaniu domu i wody użytkowej.
Gdzie można zastosować pompy ciepła?
Pompy ciepła dzięki swojej wszechstronności, można wykorzystać w przypadku budynku mieszkalnego czy biura. Trzeba jedynie wiedzieć, że pompa ciepła danego typu, potrzebuje konkretnych warunków, by móc zostać wykorzystana.
Tak chociażby pompy ciepła gruntowe wymagają odpowiedniego ułożenia sond w ziemi. Możliwe jest zastosowanie wariantu poziomego, który wymaga dużej połaci terenu do ułożenia lub wariantu pionowego, gdy sondy wkopywane są w ziemię na znaczne głębokości. Z kolei pompy ciepła powietrzne pozwalają na pobieranie ciepła z otoczenia budynku, nawet przy ujemnych temperaturach. Istnieje możliwość skorzystania również z wodnej pompy ciepła, do której ciepło dostarczane jest z wód gruntowych.
Pompy ciepła będą najefektywniej działać w przypadku budynków stworzonych w nowoczesnej, energooszczędnej technologii lub po termomodernizacji. W budynkach słabo lub nie wyizolowanych, to rozwiązanie nie będzie wystarczająco efektywne.
Jaką moc pompy ciepła potrzebujemy?
Podstawą do określenia mocy pompy, jest wyliczenie zapotrzebowania cieplnego budynku. Na szczęście nie musimy tego liczyć ręcznie, ponieważ w internecie znajdziemy mnóstwo darmowych kalkulatorów. Co ważne - są to szacunkowe wyliczenia, więc traktujmy je jako punkt odniesienia. Dokładne wyliczenia należy powierzyć specjaliście w tej dziedzinie.
W przypadku wspomnianych wcześniej domów, przyjmuje się pewne granice dla zużycia energii cieplnej w ciągu roku:
- domy pasywne - do 20 kWh/m2 rocznie
- domy niskoenergetyczne - 21-45 kWh/m2 rocznie
- domy energooszczędne - 46-80 kWh/m2 rocznie
Dobierając pompę ciepła należy zwrócić uwagę na jej moc znamionową oraz współczynnik COP (SCOP potrzebny jest do wyliczeń). Pompy ciepła tak jak pozostałe urządzenia grzewcze, powinny być dopasowane do zapotrzebowania na energię cieplną. Zbyt mocne lub słabe, nie będą działały efektywnie, a mogą doprowadzić na uszczerbku na komforcie termicznym mieszkańców lub generować niepotrzebnie wyższe rachunki za ogrzewanie i korzystanie z ciepłej wody użytkowej.
Jednak czym są wspomniane współczynniki dla pomp ciepła i jakie informacje dzięki temu otrzymujemy?
Co to jest współczynnik COP?
Coefficient of Performance, bo tak z angielskiego nazywa się współczynnik wydajności chłodniczej, to określenie stosunku ilości dostarczonego ciepła do domu, względem zużytej energii elektrycznej. Dlaczego jednak nie użyliśmy tego współczynnika do wzoru. Jest tak ponieważ współczynnik COP wskazuje zużycie w danym momencie. Można dzięki niemu natomiast porównywać pompy ciepła, co ułatwia nam wybór. Im COP wyższy - tym lepiej.
Co to jest współczynnik SCOP?
Ten współczynnik pokazuje nam, jakie jest roczny współczynnik wydajności chłodniczej pompy ciepła. Dlatego to właśnie jego wykorzystuje się do szacunkowych wyliczeń, dla rocznego zużycia energii elektrycznej przez pompę.
Jaką pompę ciepła do domu?
Każdy wybór powinien być podyktowany możliwościami jakie posiada nasz dom oraz działka na której się znajduje. Najbardziej efektywna byłaby gruntowa pompa ciepła, ponieważ zachowuje wysoką sprawność, bez względu na temperaturę panującą na powierzchni. Równie skuteczna będzie wodna pompa ciepła, która podobnie do gruntowej nie jest podatna na wahania temperatur. Tutaj jednak musimy liczyć się z koniecznością dostania się do wody gruntowej, lub podłączenia do studni głębinowej. W skrajnych przypadkach trzeba uzyskać stosowne pozwolenie na wykonywanie robót w ziemi, jeżeli dany zakres prac tego wymaga.
Cieszące się popularnością powietrzne pompy ciepła, swoją popularność zawdzięczają łatwości montażu i brakowi potrzeby intensywnego przekopywania działki. Sprawność tego urządzenia podyktowana jest temperaturą zewnętrzną, w związku z tym im cieplej jest na dworze, tym więcej ciepła można pozyskać z otoczenia.
Z czym połączyć pompę ciepła?
Urządzenie to dzięki wszechstronności jaką posiada, może współpracować z różnymi systemami, zapewniającymi ciepło w budynku. Niejednokrotnie mówi się, że są to pompy hybrydowe. Jednak z czym dokładnie możemy je połączyć?
Pierwsze co weźmiemy pod uwagę będzie źródło zasilania. Do działania pompy niezbędny jest prąd, który zasila sprężarkę. Może go pozyskać z sieci energetycznej, jak również z fotowoltaiki. Ogranicza to koszty zużycia prądu, a co równie istotne - nasz instalacja jest naprawdę ekologiczna.
Kolejnym elementem są urządzenia grzewcze, które mogą współpracować z pompą ciepła. Można tutaj wykorzystać kotły na gaz czy kotły na paliwa stałe, które mogą być wspierane przez pompę, jak również wspierać ją samą. Takie hybrydowe połączenie niesie ze sobą szereg korzyści, jak ograniczenie emisji zanieczyszczeń do atmosfery, zmniejszenie rachunków za paliwo do kotła (ponieważ będzie można palić mniej), a co za tym idzie - wydłuży się jego żywotność.
Pompy ciepła z powodzeniem mogą posłużyć jako podgrzewacz wody do grzejników, jakie mamy w domu. Należy zwrócić uwagę że mogą zasilać także wodne ogrzewanie podłogowe, które jest niezwykle efektywną metodą ogrzewania pomieszczeń. W połączeniu z efektywnym zasilaniem i mniejszym zużyciem, takie rozwiązanie może korzystnie wpłynąć na roczne koszty ogrzewania budynku.
By jednak w pełni wykorzystać potencjał synergiczny, warto dobrze zastanowić się, jaka pompa będzie odpowiednia do tego zadania. Możemy podpowiedzieć, że wiele przydatnych informacji znajdziesz w naszym wpisie Jak działają pompy ciepła.
Ile kosztuje ogrzewanie pompą ciepła?
Znając zapotrzebowanie naszego budynku i parametr SCOP, możemy wyliczyć w przybliżeniu, ile kosztuje nas ogrzewanie budynku przy pomocy pompy ciepła. Najprostszy wzór jaki można zastosować to:
Zapotrzebowanie na ciepło / SCOP = szacowane zużycie energii elektrycznej.
Tym samym możemy przyjąć, że jeżeli mamy dom niskoenergetyczny o powierzchni 12 m2, z zapotrzebowaniem na ciepło budynku na poziomie 30 kWh/m2 rocznie, a współczynnik SCOP wynosi 3,5, to zużycie energii wynosiłoby zaledwie 1028,57 kWh. Przy cenie 0,60 zł/kWh, koszt prądu do zasilenia pompy ciepła wyniósłby tylko 617,14 zł. Nie zapominajmy. To szacowane zużycie energii elektrycznej przez cały rok!
Jednak w domach średnio energochłonnych, czyli mieszczących się między 151 a 200 kWh, koszty te będą już znacznie wyższe. Biorąc pod uwagę powyższe parametry domu i zakładając, że zużycie będzie tylko na poziomie 151 kWh/m2 rocznie, to ilość potrzebnej energii wyniesie już 5177,14 kWh, co daje sumę 3106,28 złotych. Jak widać różnica jest diametralna.
Jakie są korzyści z ogrzewania pompą ciepła?
W pierwszej kolejności dużym atutem tego rozwiązania jest jego bezobsługowość. Odpowiednio ustawiona pompa ciepła pracuje bez naszej ingerencji, a my możemy swobodnie korzystać z ciepłej wody, bez konieczności wprowadzanie poprawek lub dbania o dostęp do paliwa.
Po drugie są to koszta ogrzewania. Jak zaprezentowaliśmy powyżej, dobrze wyizolowany dom potrafi przynieść spore oszczędności w połączeniu z pompą wody. Wybierając właściwy wariant, można ogrzać dom i wodę użytkową, tylko z jej pomocą. Dołączając do tego fotowoltaikę, cóż… koszty prawdopodobnie będą znikome.
Po trzecie jest to niezwykle ekologiczna technologia. Wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii pozwoli zadbać o środowisko i najbliższe otoczenie, ale co ważne - ryzyko, że technologia ta zostanie w jakiś sposób obwarowana przepisami dotyczącymi norm emisji spalin, nie istnieje.
Po czwarte pompy ciepła nie wymagają magazynowania paliwa do ich użycia. W przypadku kotłów na paliwa stałe konieczne jest znalezienie miejsca na składowanie np. węgla.
Po piąte jest to bezpieczeństwo ich użycia. Są to urządzenia nie wykorzystujące ognia, a co za tym idzie, nie ma ryzyka że w przypadku niedopilnowania lub awarii dojdzie do zapruszenia ognia lub ultonienia się substancji, które mogą być trujące dla ludzi. Tym samym jest to nie tylko ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie, ale także przyjazne użytkownikowi.