Pompa ciepła wysokotemperaturowa – koszt i działanie

Niskotemperaturowe źródła ciepła cieszą się coraz większą popularnością

Z roku na rok rośnie popularność niskotemperaturowych źródeł ciepła, co wynika głównie z niskich kosztów eksploatacji takich systemów grzewczych. Jednak, aby instalacja taka pełniła swoją założoną funkcję, musi spełnić kilka podstawowych warunków (w tym chociażby ten związany z dobrze zabezpieczonym przed stratami ciepła budynkiem). Bowiem redukcję kosztów eksploatacji i oszczędności na ogrzewaniu umożliwia połączenie:

• niskotemperaturowego źródło ciepła – takiego jak kondensacyjne kotły gazowe, kolektory słoneczne lub pompy ciepła. W przypadku tych ostatnich, rynek oferuje kilka ich typów. W związku z tym, aby świadomie podjąć decyzję o wyborze pompy ciepła najbardziej dopasowanej do naszych potrzeb, warto już wcześniej zapoznać się z naszym rankingiem pomp ciepła;
• wysokiej jakości materiałów izolacyjnych, które nie tylko zabezpieczają przed stratami ciepła, ale także są ekologiczne, trwałe i wygodne w stosowaniu;
• niskotemperaturowych układów płaszczyznowych (ogrzewania podłogowego, ściennego lub sufitowego) lub nowoczesnych grzejników. W przypadku tych ostatnich do wyboru są zarówno grzejniki specjalnie przystosowane do pracy z instalacją niskotemperaturową, jak i uniwersalne grzejniki płytowe (dostępne w wersjach: jednopłytowych, dwupłytowych, trzypłytowych, czy konwekcyjnych). Innym polecanym rozwiązaniem są także klimakonwektory, które szczególnie z pompą ciepła mają optymalne warunki dla pracy. Ponieważ im mniejsza jest różnica temperatury pomiędzy źródłem dolnym, a górnym, tym większa jest moc i efektywność niskotemperaturowego źródło ciepła;
• odzysku ciepła z usuwanego powietrza. Dzięki bowiem rekuperacji można nie tylko zmniejszyć straty ciepła wynikające z wentylacji pomieszczeń, ale i wymieniać już zużyte i zanieczyszczone powietrze na czyste (co ma korzystny wpływ na samopoczucie i zdrowie). Ponadto korzystanie z rekuperacji to niższe zapotrzebowanie budynku na ciepło (najbardziej wymierne korzyści daje zwłaszcza połączenie rekuperacji z pompą ciepła i fotowoltaiką).

Jaka pompa ciepła do grzejników?

Jak więc można zauważyć, niskotemperaturowe pompy ciepła, na które decyduje się coraz więcej Polaków, optymalnie pracują z instalacją podłogową lub inną płaszczyznową, zapewniając tym samym najniższe koszty ogrzewania. A co w przypadku budynków poddanych modernizacji? W końcu pompa ciepła najczęściej postrzegana jest jako niskotemperaturowe źródło ciepła, przeznaczone do ogrzewania o niskich lub średnich parametrach. Otóż, powoli zaczyna się to zmieniać, coraz więcej zwolenników zyskują bowiem wysokotemperaturowe pompy ciepła, które doskonale sprawdzają się w przypadku modernizacji ogrzewania. Czyli wtedy, gdy chcemy wymienić kocioł na ekologiczną i energooszczędną pompę ciepła, jednak niekoniecznie mamy warunki do wymiany także odbiorników ciepła (ponadto zamontowanie nowego ogrzewania płaszczyznowego wiąże się też z generalnym remontem i wysokim kosztem wykonania instalacji). Jako, że w takiej sytuacji, kompletnie nie sprawdzi się zasilanie niskotemperaturową pompą ciepła pierwotnej instalacji z grzejnikami żeliwnymi, charakteryzującymi się wysoką temperaturą zasilania (wynoszącą zazwyczaj od ok. 60°C do 75°C).

Pompa ciepła wysokotemperaturowa – dla kogo to dobre rozwiązanie?

Próbując sprostać oczekiwaniom klientów, coraz więcej producentów wprowadza do swojej oferty pompy ciepła wysokotemperaturowe od lat znajdujące zastosowanie w starszym budownictwie, w tym:

• w obiektach zabytkowych i sakralnych;
• w budynkach, których właściciele nie chcą wprowadzać zmian w instalacji grzewczej;
• w dużych obiektach mieszkalnych, galeriach;
• w obiektach użyteczności publicznej oraz w zakładach przemysłowych;
• w budynkach, w których instalacja ogrzewania podłogowego jest nieopłacalna;
• współpracując również z istniejącymi kotłami gazowymi, węglowymi oraz kogeneracją do pokrycia szczytów w sieci cieplnej.

Co bowiem istotne, w wysokotemperaturowych pompach ciepła stosowane są technologie, które umożliwiają uzyskanie wyższej temperatury wody grzewczej. W odróżnieniu do niskotemperaturowych pomp ciepła (pracujących optymalnie w zakresie 35 – 40°C), pompy ciepła wysokotemperaturowe mogą zasilać instalację parametrem 65°C, a niektóre nawet 80°C. Pozostawienie zaś starych grzejników w przypadku niskotemperaturowej pompy ciepła spowodowałoby obniżenie ich mocy grzewczej o ok. połowę.

Jak działa wysokotemperaturowa pompa ciepła?

Pompa ciepła jest urządzeniem, które przy użyciu energii elektrycznej przenosi ciepło z dolnego źródła o niskiej temperaturze (jakim jest powietrze czy grunt) do górnego źródła o wyższej temperaturze (instalacji grzewczej). Proces ten możliwy jest dzięki przemianom termodynamicznym, które zachodzą w zamkniętym obiegu pompy ciepła. Przy czym zarówno wyglądem, wielkością, jak i działaniem przypomina ona lodówkę. Jednak w odróżnieniu od niej, zamiast usuwać ciepło z wnętrza i przekazywać je na zewnątrz, to usuwa ona ciepło z przestrzeni zewnętrznej i przekazuje energię do budynku w postaci ciepła.

Zatem przeciwnie do tradycyjnych źródeł ciepła, takich jak kocioł na paliwo stałe, piec olejowy, czy kocioł gazowy, pompa ciepła nie wytwarza ciepła (poza pewną ilością, która jest jedynie efektem ubocznym działania sprężarki), a jedynie przekazuje je ze źródła dolnego do górnego przez cykliczną zmianę stanu fizycznego czynnika termodynamicznego.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła do grzejników – co jeszcze warto wiedzieć?

Pompy ciepła wysokotemperaturowe umożliwiają zwiększenie efektywności energetycznej istniejącego układu cieplnego (z zachowaniem istniejących grzejników). Urządzenia te doskonale sprawdzają się w projektach renowacji oraz przy zastępowaniu starych kotłów (przede wszystkim na paliwo stałe), dzięki czemu możliwe jest zwiększenie efektywności energetycznej bez wymiany całego układu. Pompy ciepła wysokotemperaturowe mogą pracować na takich źródłach jak:

• powietrze/woda;
• woda/woda;
• grunt/woda.

Jeśli chodzi o użytkowników indywidualnych, to podobnie jak w przypadku niskotemperaturowych odpowiedników tych urządzeń, największą popularnością cieszą wysokotemperaturowe powietrzne pompy ciepła. W przeciwieństwie bowiem do wysokotemperaturowych gruntowych pomp ciepła są tańsze oraz znacznie prostsze i szybsze w montażu. Nie wymagają one m.in. przeprowadzania prac związanych z montażem wymiennika poziomego lub pionowego. Idealnie sprawdzają się chociażby w sytuacji gdy działka, na której postawiono dom, jest zbyt mała do wykonania wymiennika gruntowego czy też, gdy inwestora ograniczają możliwości finansowe. Warto jednak uwzględnić to, że mimo wyższych kosztów początkowych inwestycji, to właśnie pompa ciepła zasilana ciepłem ziemi, działa najefektywniej przez cały rok.

Pompy ciepła wysokotemperaturowe – producenci

Wśród producentów pomp ciepła wysokotemperaturowych, pozwalających na zasilanie instalacji do 65°C (czyli z typowymi grzejnikami), znajdują się m.in. takie firmy, jak:

• Daikin – wysokotemperaturowa pompa ciepła Daikin Altherma 3 H HT jest idealna dla właścicieli domów jednorodzinnych chcących zmodernizować swoją tradycyjną instalację grzewczą. Tym, co wyróżnia tę właśnie pompę ciepła jest jednostka zewnętrzna kompatybilna z trzema różnymi jednostkami wewnętrznymi (każda z nich może być indywidualnie dostosowana w celu zapewnienia ogrzewania, chłodzenia oraz c.w.u.);
• LG – ten południowokoreański producent posiada w swojej ofercie wysokotemperaturową pompę ciepła THERMA V, która dostarcza wodę o temperaturze do 80°C. Urządzenie to może być zastosowane zarówno w budynkach termomodernizowanych, jak i obiektach o wymaganiach sanitarnych dotyczących stosowania wody o wysokiej temperaturze;
• Vaillant – włączyć do instalacji z tradycyjnymi kaloryferami można też pompę ciepła aroTHERM plus tego producenta. Wyróżnia się ona wysoką klasą efektywności energetycznej A+++, wysoką temperaturą zasilania do nawet 75°C, zastosowaniem naturalnego czynnika chłodniczego R290, bardzo cichą pracą oraz wyjątkową jakością i trwałością;
• Galmet – wysokotemperaturowe pompy ciepła Maxima o mocy 20, 28, 34 i 42 GT przeznaczone są do większych budynków lub obiektów przemysłowych, magazynowych, czy usługowych;
• Lazar – ta rodzinna firma, która jest jednym z wiodących polskich producentów urządzeń grzewczych posiada w swojej ofercie wysokotemperaturową pompę ciepła powietrze – woda HTi20 o maksymalnej mocy grzewczej 12 kW. Urządzenie to wyróżnia się naturalnym czynnikiem chłodniczym propan R290, podgrzewaniem wody do 62°C i wysoką wydajnością;
• Auer – ta francuska firma, która już od ponad 120 lat jest w czołówce producentów prowadzących badania nad innowacyjnymi technologiami grzewczymi. W swojej ofercie ma również wysokotemperaturową pompę ciepła powietrze-woda HRC 25 BASIC podgrzewającą wodę do 70°C, o mocy maksymalnej 28,3 kW i COP do 4,6;
• Hitachi – ten koncern technologiczny z Tokio ma w swojej ofercie także wysokotemperaturową pompę ciepła Yutaki S80, stanowiącą doskonałą alternatywę dla tradycyjnych kotłów. Model ten podgrzewa wodę do 80°C, nawet przy temperaturach zewnętrznych do -20°C. Pompa ciepła Yutaki S80 cechuje się również jednym z najlepszych współczynników COP na rynku (do 5.00), efektywnością energetyczną w klasie A+++ oraz funkcją zapobiegająca rozwojowi bakterii legionella.

Od czego zależy koszt pompy ciepła wysokotemperaturowej?

Wysokotemperaturowa pompa ciepła do grzejników będzie miała sens wyłącznie wtedy, gdy wcześniej zadbamy w domu o odpowiednią termoizolację, która będzie warunkować sprawność pompy. Ponieważ nawet duży, ale dobrze zaizolowany budynek, będzie znacznie łatwiejszy w ogrzaniu, niż mniejszy z gorszymi parametrami przewodzenia ciepła. Co istotne, to właśnie termoizolacyjność domu jest jednym z czynników, mających wpływ na dobór wysokotemperaturowej pompy ciepła (w tym jej wielkość i moc), co oczywiście przekłada się na ostateczny koszt całego przedsięwzięcia.

Zatem, zanim zjawi się u nas firma odpowiedzialna za montaż pompy ciepła, należy sprawdzić straty ciepła w przeliczeniu na metr kwadratowy, a w dalszej kolejności przeprowadzić prace termomodernizacyjne, mające na celu zminimalizowanie ryzyka utraty ciepła w budynku, w tym m.in.:

• ocieplenie ścian zewnętrznych;
• wymianę starych okien i drzwi zewnętrznych na nowe;
• montaż rekuperacji;
• izolację dachu lub stropu (wtedy gdy poddasze jest nieużytkowe).

Ponadto na to, ile kosztuje pompa ciepła wysokotemperaturowa wpływ mają takie czynniki jak:

• dolne źródło, z którego urządzenie pozyskuje energię cieplną (powietrze, grunt, woda). Najtańszą i znacznie prostszą opcją są pompy ciepła powietrzne. Najdroższą zaś pompy ciepła gruntowe (w tym przypadku cena urządzenia wraz z jego montażem, jest w porównaniu z pompą ciepła powietrzną wyższa nawet o 20.000 – 30.000 zł);
• producent pompy ciepła – wzrost zainteresowania tymi urządzeniami (spowodowany m.in. boomem na fotowoltaikę), miał wpływ na to, że na rynku pojawiło się dużo firm specjalizujących się w ich produkcji. Dzięki temu dostępna oferta jest zróżnicowana cenowo;
• parametry jakimi charakteryzują się poszczególne modele. Im urządzenie jest bardziej zaawansowana technologicznie i posiada lepszą wydajność, tym wyższa jest jego cena. Przy tym należy zwrócić uwagę przede wszystkim na następujące parametry: współczynnik wydajności COP i SCOP, moc chłodniczą (Pch) i moc grzewczą pompy ciepła (Pg), moc elektryczną (Pe), maksymalną temperaturę zasilania systemu grzewczego, ilość czynnika chłodniczego oraz emisję hałasu;
• wielkość, wykończenie oraz lokalizacja budynku. Mowa tu o powierzchni i sposobie użytkowania pomieszczeń, liczbie domowników (a także ich oczekiwaniach względem temperatury powietrza w pomieszczeniach i wody użytkowej) oraz technologii budowania domu. Ponadto ceny pomp ciepła w poszczególnych miastach mogą się od siebie różnić, w przypadku zaś wysokotemperaturowych pomp ciepła gruntowych, ich koszt zależeć może od warunków geologicznych oraz strefy klimatycznej;
• zakres prac związanych z modernizacją i oczekiwaniami inwestora oraz kompletność zestawu, na który się decyduje. Należy bowiem uwzględnić, że pompa ciepła to cały system, w skład którego wchodzi m.in.: jednostka zewnętrzna i wewnętrzna, zawór trójdrożny, zasobnik do c.w.u. dedykowany do pracy z pompą ciepła i zasobnik buforowy.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła – cena

Tak więc najwięcej trzeba zapłacić za pompę ciepła dobraną do budynku o najgorszym standardzie energetycznym. Różnica między najdroższym rozwiązaniem w najmniej efektywnym energetycznie domu, a najtańszym w przypadku najefektywniejszego budynku wynosić może nawet 20 proc. Przy czym cena wysokotemperaturowej powietrznej pompy ciepła wraz z montażem w przypadku domu o powierzchni 150 m² może wahać się od 40.000 zł do 55.000 zł brutto (wraz z fotowoltaiką jest to ok. 70.000 – 95.000 zł).

Koszt ten będzie natomiast wyższy w sytuacji, gdy inwestor zdecyduje się na zakup i montaż wysokotemperaturowej gruntowej pompy ciepła. Wówczas do ceny samego urządzenia (średnio dla domu o powierzchni 150 m² jest to 40.000 – 50.000 zł brutto) doliczyć trzeba:

• koszt źródła dolnego;
• koszt montażu źródła dolnego;
• dodatkowe elementy.

Tak więc, rzeczywista cena wysokotemperaturowej gruntowej pompy ciepła dla średniej wielkości domu jednorodzinnego, wraz niezbędnymi elementami, to ok. 75.000 – 85.000 zł brutto.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła – jakie możliwości dotacji?

Osoby zainteresowane inwestycją w wysokotemperaturową pompę ciepła mogą skorzystać z różnych form dotacji zarówno rządowych, jak i gminnych. Najbardziej znanym dofinansowaniem do pomp ciepła, jest program Czyste Powietrze, który ma na celu poprawę efektywności energetycznej budynków i jakości powietrza poprzez wymianę źródeł ciepła (w ramach najwyższej trzeciej część tego rządowego programu można uzyskać dotację na pompę ciepła w wysokości do 50.900 zł). Ponadto w celu obniżenia kosztów związanych z inwestycją w wysokotemperaturową pompę ciepła można także skorzystać z:

• programu Stop Smog, skierowanego do osób najuboższych, których nie stać na ocieplenie domu i wymianę pieca;
• wojewódzkich, gminnych lub miejskich dofinansowań do wymiany starego pieca na nowe, energooszczędne urządzenie grzewcze, w tym też wysokotemperaturową pompę ciepła. Wysokość dotacji w tym przypadku zależy przede wszystkim od indywidualnych warunków ustalanych przez lokalne władze;
• ulgi termomodernizacyjnej, dzięki której można odliczyć od dochodów (przychodów) wydatki związane z realizacją przedsięwzięć termomodernizacyjnych w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych (w tym pomp ciepła i fotowoltaiki). Maksymalny limit odliczeń, obejmujących również pompę ciepła i instalację fotowoltaiczną, których podatnik może dokonać w jej ramach wynosi 53.000 zł;
• programu Agroenergia, którego beneficjentami mogą zostać właściciele lub dzierżawcy użytków rolnych, na terenie których planują nie tylko montaż pompy ciepła, ale i fotowoltaiki czy turbin wiatrowych.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła – zalety

Do najczęściej wymienianych zalet wysokotemperaturowych pomp ciepła należą te związane z:

• ich łatwą integracją z istniejącą instalacją rurową oraz grzejnikami, dzięki czemu można cieszyć się efektywnością energetyczną wysokotemperaturowej pompy ciepła, nie wymieniając przy tym całego układu;
• z tym, że są one wydajnym i ekologicznym źródłem ciepła (wysoki współczynnik COP);
• łatwością ich montażu;
• tym, że mogą stanowić samodzielne źródło ciepła, zapewniają bowiem komfort cieplny przez całą zimę, nawet przy dużym mrozie;
• możliwością ich indywidualnego dostosowania w celu zapewnienia ogrzewania, chłodzenia i ciepłej wody użytkowej;
• możliwością połączenia systemu grzewczego z panelami fotowoltaicznymi;
• coraz lepszymi warunkami finansowymi powodują, że popularność tego typu rozwiązań rośnie;
• tym, że idealnie sprawdzą się w przypadku modernizacji ogrzewania (wówczas kiedy zamierzamy wymienić piec, a niekoniecznie zależy nam wymianie odbiorników ciepła);
• możliwością sterowania systemem ogrzewania z domu lub zdalnie przez smartfon;
• ich kompaktową konstrukcją, wymagającą minimalnej przestrzeni instalacji;
• zwiększeniem efektywności energetycznej układu cieplnego (przy jednoczesnym zachowaniu istniejących grzejników);
• tym, że wysokotemperaturowa pompa ciepła korzystająca z OZE doskonale sprawdza się zarówno w zimniejszych, jak i cieplejszych klimatach (wiele z tych urządzeń zapewnia prawidłową wydajność dla ogrzewania i produkcji c.w.u. do temperatury – 25°C, a nawet – 28°C);
• tym, że wszystkie pompy ciepła, również te wysokotemperaturowe są znacznie tańsze w eksploatacji, niż jakiekolwiek inne urządzenie grzewcze (łącznie z uważanymi przez lata za najtańsze kotłami na węgiel);
• ich wysokim komfortem obsługi (różnica ta jest ogromna zwłaszcza w porównaniu z kotłami na paliwa stałe). Pompy ciepła nie wymagają bowiem uzupełniania paliwa i regularnego czyszczenia, wynoszenia popiołu, czy rozpalania. Ponadto w kotłowni, w której dotychczas stał piec, w przypadku pompy ciepła można urządzić spiżarnię, pralnię, a nawet łazienkę (urządzenia te nie wymagają też instalacji kominowej);
• tym, że można je stosować wszędzie tam, gdzie znajduje się dostęp do przyłącza elektrycznego o wystarczającej mocy, a także istnieje potrzeba przygotowania medium o wysokiej temperaturze.