Pompa ciepła – jak działa i jaki jest jej koszt?

Ocena: 5 (ilość ocen: 7)

Ocena: 5
(ilość ocen: 7)

Pompy ciepła są jednym z najoszczędniejszych, najbardziej efektywnych i ekologicznych sposobów uzyskania ciepłej wody użytkowej oraz ogrzewania domu. Rosnąca popularność tych urządzeń spowodowana jest nie tylko coraz większą troską Polaków o środowisko naturalne, ale również rosnącymi cenami takich paliw jak węgiel, olej opałowy, czy gaz. Niekwestionowaną zaletą pompy ciepła jest także jej niski koszt eksploatacji, komfort użytkowania oraz możliwość skorzystania z dofinansowania z programu Czyste Powietrze. Jeśli również jesteście zainteresowani instalacją pompy ciepła, to koniecznie skorzystajcie z naszego rankingu pomp ciepła, w którym znajdziecie aktualną listę najlepszych producentów i konkretnych modeli tych urządzeń.

Co to jest pompa ciepła?

Coraz więcej osób szukając ekologicznego i taniego w eksploatacji ogrzewania decyduje się na zastosowanie pompy ciepła, która nie tylko zapewni niskie koszty ogrzewania, ale również będzie bezawaryjnie pracować przez kilkadziesiąt lat. Pompa ciepła to efektywne urządzenie pobierające energię cieplną z otoczenia budynku (powietrza, wody lub gruntu), która przy udziale prądu, przekształcana jest w energię wykorzystywaną następnie do ogrzewania nieruchomości, wody użytkowej oraz do chłodzenia pomieszczeń w czasie upałów. Z tego też względu, urządzenia tego nie można traktować jako prostego odpowiednika kotła. Pompa ciepła jest elementem większego systemu, który składa się z trzech następujących części:

  • źródła dolnego – czyli gruntu, powietrza lub wody;
  • samej pompy – która czerpie ciepło z otoczenia i zmienia ją na użyteczną postać;
  • źródła górnego – czyli instalacji grzewczej w budynku. Najczęściej jest to ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe, ścienne i sufitowe), rzadziej natomiast tradycyjne grzejniki.

Pompy ciepła dzięki temu, że wykorzystują energię odnawialną, są nieodłącznym elementem każdego pasywnego i niskoenergetycznego domu. Zanim jednak urządzenia te stały się konkurencyjnym i atrakcyjnym źródłem ciepła, nad ich technologią pracowało kilka pokoleń wybitnych naukowców. Historia pomp ciepła sięga aż 200 lat. W 1824 roku Francuz Nicolas Sadi Carnot jako pierwszy zwrócił uwagę na to, że energia mechaniczna może być w całości zamieniona na ciepło, natomiast ciepło tylko częściowo może być zamienione w energię mechaniczną (teorię tę znaną obecnie jako II zasada termodynamiki udoskonalił Rudolf Julius Emanuel Clausius).

Swój wkład w historię pomp cieła wniósł także William Thompson (aka Lord Kelvin) – twórca skali Kelvina oraz Albert Einstein i Leo Szilard. Ci ostatni uzyskali w 1930 roku patent dotyczący urządzenia chłodniczego, które miało możliwość przekazywania ciepła z miejsca o niższej temperaturze do miejsca o temperaturze wyższej. Na tym właśnie patencie oparta jest technologia absorpcyjnych pomp ciepła.

Pompa ciepła - Co to jest pompa ciepła? - INFOGRAFIKA

Przykładowa Instalacja grzewcza i c.w.u. z pompą ciepła z wymiennikiem gruntowym poziomym.

Dla kogo pompa ciepła?

Zanim jednak pierwsze pompy ciepła zastosowano do ogrzewania pomieszczeń musiało upłynąć jeszcze wiele lat. Okres rozkwitu tej technologii przypadł na lata 1919-1950, w tym czasie bowiem pompy ciepła do ogrzewania pomieszczeń i wody użytkowej, przeszły drogę od pierwszych prototypów do efektywnych i opłacalnych ekonomicznie urządzeń grzewczych. Obecnie już co trzeci dom w Szwajcarii wyposażony jest w pompę ciepła. Również w Polsce, z roku na rok, urządzenia te cieszą się coraz większym zainteresowaniem. Tylko w 2019 roku sprzedano blisko pięciokrotnie więcej pomp ciepła niż w 2010 roku. Jak szacuje PORT PC, pod koniec 2019 roku, łączna liczba pomp ciepła pracujących na potrzeby centralnego ogrzewania lub centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej wyniosła 128.000 sztuk.

łączna liczba pracujących w Polsce pomp ciepła do centralnego ogrzewania i c.w.u.

Źródło: PORT PC

Ponadto, do 2019 roku, w samych tylko instalacjach do podgrzewania wody użytkowej, pracowało łącznie około 82.000 pomp ciepła. W statystykach nie uwzględniono jednak pomp ciepła typu powietrze/powietrze (zdecydowana większość tych urządzeń nie pracuje jako główne źródło ciepła do ogrzewania budynków).

łączna liczba pracujących w Polsce pomp ciepła tylko do ciepłej wody użytkowej

Źródło: PORT PC

Pompę ciepła często podaje się jako alternatywę dla ogrzewania gazowego, olejowego czy elektrycznego. W końcu, aż dwie trzecie kosztów utrzymania budynku związane są z jego ogrzewaniem, a niskie koszty eksploatacji, to główny czynnik, który zapewnia atrakcyjność takiego sposobu ogrzewania. Pompy ciepła nadają się nie tylko do wykorzystania w budynkach jednorodzinnych, ale także w budownictwie wielorodzinnym, komunalnym, czy przemysłowym. Nie ma znaczenia również to, czy budynek jest nowy, czy powstał wiele lat temu.

Na przestrzeni ostatnich kilku lat ceny pomp ciepła znacznie spadły. Stały się przez to konkurencją dla kotłów, które wymagają ciągłego nadzoru i dokładania paliwa. W Polsce bowiem nadal dominują najprostsze kotły zasypowe na węgiel (bez podajnika), będące głównym źródłem smogu. Ponadto, dla wielu ich użytkowników problematyczny jest sezon letni. Ponieważ palenie w tym czasie wyłącznie na potrzeby podgrzewania c.w.u. jest niewygodne, a w kotle z podajnikiem mało ekonomiczne i uciążliwe dla środowiska (więcej paliwa pochłania utrzymanie żaru niż samo podgrzanie wody). W związku z czym, właściciele kotłów węglowych poza sezonem grzewczym często podgrzewają wodę grzałką elektryczną.

Wszystkie te problemy rozwiązać można stosując pompy ciepła które dla ich posiadaczy oznaczają nie tylko oszczędność, ale także czystość i wygodę. Pompy ciepła są bezobsługowe (jedyne co trzeba zrobić, to ustawić odpowiednią temperaturę). Zaś całą resztę zrobi automatyka, która samodzielnie dobierze parametry działania, tak aby nie tylko został osiągnięty zamierzony efekt (w postaci określonej temperatury), ale także odbyło się to jak najmniejszym kosztem. Co istotne, pomieszczenie z pompą ciepła można wykorzystać w niemal dowolny sposób, ponieważ pracuje ona całkowicie czysto, w przeciwieństwie do kotłów na paliwo stałe, gdzie jednak mieszkańcy mają kontakt z dymem, pyłem i innymi zanieczyszczeniami (jedyne ograniczenie to głośność urządzenia).

Kolejną zaletą jest to, że nie potrzebujemy składu opału, ani całej infrastruktury związanej z gromadzeniem i przetwarzaniem tradycyjnych paliw (co wymagałoby dodatkowego miejsca na posesji i w budynku). Pompę ciepła można również zastosować w budynkach modernizowanych, które nie posiadają komina, określonego typu wentylacji, czy nawiewu powietrza. Decydując się na jej instalację nie musimy rezygnować z obecnego ogrzewania kotłem gazowym, olejowym czy na paliwo stałe. Ponieważ pompa może współpracować z istniejącym źródłem ciepła. Dodatkowo, pompa ciepła jest tania w eksploatacji i niekłopotliwa w montażu. Pozwala w znacznym stopniu ograniczyć koszty ogrzewania, ponieważ energia, z której korzysta pochodzi ze źródeł odnawialnych. Ekologiczne są również czynniki chłodzące, które znajdują się w wymiennikach, są one bowiem w pełni biodegradowalne i nieszkodliwe dla środowiska.

Przykładowe zastosowanie pomp ciepła

Pompy ciepła przez ostatnie dziesięciolecia zmieniły się z prostych prototypów używanych wyłącznie do ogrzewania pomieszczeń w zaawansowane technologicznie urządzenia, które mają szersze zastosowanie:

  • pompa ciepła do ogrzewania domu – może być ona jedynym źródłem do ogrzewania budynku lub współpracować z kotłem gazowym, olejowym lub na paliwo stałe, kominkiem z płaszczem wodnym czy panelami fotowoltaicznymi;
  • pompa ciepła do c.w.u. – pompa ciepła, poza centralnym ogrzewaniem, może służyć również do podgrzewania wody użytkowej. W zależności od zastosowanego wariantu może ona ogrzewać dom i przygotowywać ciepłą wodę lub funkcje te mogą być rozdzielone;
  • pompa ciepła w chłodzeniu – wyróżnia się dwa tryby chłodzenia: aktywny przy wykorzystaniu klimakonwektorów oraz pasywny przez systemy płaszczyznowe (ogrzewanie podłogowe, sufitowe i ścienne). Natomiast w obiektach przemysłowych i komercyjnych wykorzystuje się nagrzewnice powietrzne;
  • pompy ciepła w klimatyzacji – pompy ciepła powietrze/powietrze i powietrze/woda doskonale sprawdzają się również w klimatyzacji, efektywnie współpracując z systemem wentylacji;
  • pompy ciepła do basenu – pompy ciepła znajdują zastosowanie także w domach z basenami. Ta wyspecjalizowana grupa urządzeń świetnie sprawdza się przy ich ogrzewaniu od wiosny do jesieni;
  • pompy ciepła w rolnictwie – pompy ciepła mają w rolnictwie szerokie zastosowanie, zwłaszcza wtedy, gdy mogą być wykorzystane w układzie alternatywnym (zarówno do celów grzewczych jak i chłodniczych) oraz gdy istnieje możliwość wykorzystania ciepła odpadowego.

Jakie są rodzaje pomp ciepła?

Do wyboru jest kilka wariantów tych urządzeń. W zależności od tego, jakie jest źródło, z którego pompa ciepła pozyskuje ciepło (tzw. źródło dolne), klasyfikujemy je na:

Pompy ciepła gruntowe

Pompy ciepła gruntowe (źródłem ciepła jest grunt lub podobne źródło) wykorzystują geotermalną energię skumulowaną w gruncie. Zaletą pompy gruntowej jest jej wysoka efektywność działania, która sprawia, że może ona stanowić jedyne źródło ogrzewania budynku. W Polsce ma największy udział w instalacjach dopiero co powstałych.

Pompy ciepła powietrzne

Pompy ciepła powietrzne (źródłem ciepła jest powietrze pobrane z zewnątrz) są coraz bardziej popularne ponieważ nie wymagają na starcie poniesienia wysokich kosztów (są proste i niedrogie w instalacji). Jednak z uwagi na użycie powietrza zewnętrznego jako źródła ciepła posiadają pewne ograniczenia. Konieczne jest więc wyposażenie nieruchomości w inne, dodatkowe źródło ogrzewania, które będzie wspomagało pracę pompy lub ją zastępowało w okresie największych różnic temperatur. Dzieli się je na:

  • pompy ciepła powietrzno-powietrzne, które pobierają ciepło z powietrza zewnętrznego i transportują je do powietrza wewnętrznego (np. w domu). Są najczęściej stosowane i nie różnią się od klimatyzatorów niczym, oprócz tego, że ich celem działania jest ogrzewanie wewnętrznego powietrza zamiast jego chłodzenia;
  • pompy ciepła powietrze-woda, transportują ciepło z zewnątrz do obiegu grzewczego (ogrzewanie podłogowe jest najbardziej wydajne) i do domowych zbiorników wody gorącej, a woda ta używana jest do zasilania kranów, pryszniców w budynku.

Pompy ciepła wodne

Pompy ciepła wodne (używają jako źródło ciepła wodę płynącą) cechują się wysoką wydajnością energetyczną (wyższą nawet niż pomp gruntowych). Jednak ze względu na koszty inwestycyjne są w budownictwie jednorodzinnym stosowane rzadziej. Mogą stanowić jedyne źródło ogrzewania domu i w zależności od zewnętrznego źródła zasilania dzieli się je na: elektryczne, gazowe i olejowe.

Pompy ciepła hybrydowe

Pompy ciepła hybrydowe stanowią kombinację energii ze źródła odnawialnego i tradycyjnego. Różnią się one między sobą w zależności od zastosowanych rozwiązań technicznych, których celem jest dalsze zwiększenie całorocznej efektywności energetycznej.

Jak działa pompa ciepła?

Pompa ciepła jest urządzeniem, które wielkością i wyglądem przypomina niewielkich rozmiarów lodówkę lub stojący kocioł grzewczy na gaz (podobnie zresztą jak on służy do ogrzewania domu i przygotowywania ciepłej wody). Zasada działania pompy ciepła, pomimo tego, że jest urządzeniem grzewczym, jest zasadniczo identyczne z działaniem lodówki. Jednak, gdy ta ostatnia usuwa ciepło z wnętrza i przekazuje je na zewnątrz, to pompa ciepła usuwa ciepło z przestrzeni zewnętrznej i przekazuje energię do budynku w postaci ciepła.

Pompa ciepła wykorzystuje do ogrzewania ciepło, które dzięki przemianom termodynamicznym (takim samym, jak w lodówkach i klimatyzatorach) “przepompowuje” ze źródła o niższej temperaturze do cieplejszego ośrodka. Przy czym, tym zimniejszym źródłem (tzw. dolnym), z którego jest odbierane ciepło, może być jak już wiemy woda, powietrze i grunt. Natomiast źródłem górnym, do którego ciepło jest dostarczane, najczęściej jest ogrzewana przez pompę woda (rzadziej powietrze) krążąca w instalacji grzewczej. Tak więc, pompa nie wytwarza ciepła (poza pewną ilością, która jest jedynie efektem ubocznym działania jej sprężarki), a tylko przekazuje je ze źródła dolnego do górnego.

Z definicji II zasady termodynamiki wynika, że ciepło może samorzutnie przepływać tylko od wyższego do niższego poziomu temperatury. Jednak zarówno w przypadku lodówki, jak i pompy ciepła, jest odwrotnie. Ponieważ to, co było wcześniej zimne, staje się jeszcze chłodniejsze, a to co było ciepłe robi się jeszcze cieplejsze. Aby więc “zmusić” ciepło do płynięcia w odwrotnym kierunku (od temperatury niższej do wyższej), pompa musi być zasilana energią elektryczną. Nie potrzebuje jej jednak dużo, bowiem dzisiejsze systemy wymagają dostarczania jedynie od 25 do 30% energii z zewnątrz, którą wykorzystuje się do napędu sprężarki. Tym samym, nawet 75% energii cieplnej dostarczonej do wnętrza domu pochodzi z otoczenia. Ogrzewanie pompą ciepła kosztuje zatem mniej niż kotłem na olej, czy gaz.

Jak wybrać odpowiednią pompę ciepła?

Ogrzewanie domu z wykorzystaniem pompy ciepła, to jeden z najbardziej ekonomicznych systemów dostępnych obecnie na rynku. Przy czym, najniższe rachunki i najdłuższą żywotność pompy ciepła uzyskamy tylko wtedy, gdy odpowiednio dobierzemy jednostkę dla danej inwestycji. Jeśli planujemy montaż tego urządzenia w domu, warto porównać sobie parametry i cechy poszczególnych urządzeń. Jednak właściwy dobór pompy ciepła najlepiej jest pozostawić w rękach instalatora lub projektanta instalacji grzewczych, ponieważ tylko specjalista posiada niezbędną do tego wiedzę. Dobór pompy ciepła nie jest łatwy i wymaga przeanalizowania kilku następujących ważnych kwestii:

Do czego ma służyć pompa ciepła?

Oszczędności wynikające z użytkowania pompy ciepła będą możliwe wyłącznie pod warunkiem prawidłowego doboru poszczególnych elementów całego systemu oraz starannego wykonania instalacji. Już wcześniej warto odpowiedzieć sobie na pytania dotyczące tego, jaką funkcję będzie pełnić pompa ciepła. A więc, czy ma ogrzewać dom i przygotowywać ciepłą wodę użytkową oraz czy oprócz ogrzewania ma także zapewnić chłodzenie w letnie miesiące? Trzeba tu podkreślić, że pompa ciepła, która służy do podgrzania wody w domu prawie zawsze przygotowuje także c.w.u., natomiast pompa tylko do c.w.u. to odrębna kategoria urządzeń. Ważne jest również to, czy pompa ciepła wspomagać będzie pracę kotła, czy pracować samodzielnie?

W następnej kolejności należy wziąć pod uwagę swoje możliwości i ograniczenia, które wynikać mogą np. z możliwości finansowych oraz specyfiki działki, na której wybudowany został dom. Nie zawsze również pompa ciepła jest dobrym rozwiązaniem dla każdej nieruchomości. Zwłaszcza stare budynki, które nie zostały zmodernizowane będą generowały bardzo duże straty ciepła, a to z kolei powoduje nieopłacalność takiego rozwiązania. Wybór pompy ciepła powinien być zawsze poprzedzony analizą potrzeb i oczekiwań klienta oraz audytem, tak aby nie było w przyszłości żadnych rozczarowań.

Jakie źródło dolne pompy ciepła wybrać?

W przypadku gdy pompa ciepła nie będzie ogrzewać jedynie wody użytkowej, a przede wszystkim nieruchomość, to zasadniczą kwestią jest wybór dolnego źródła, z którego będzie ona pobierać energię. Dolnym źródłem ciepła pompy może być powietrze, woda i grunt. Pierwsze z nich jest najtańszym inwestycyjnie rozwiązaniem, dlatego, że nie potrzebuje dodatkowej instalacji do odbioru ciepła (występuje ona w dwóch wersjach: split i monoblok). Wybór na powietrzną pompę ciepła pada najczęściej, gdy ograniczeniem są finanse, a zapotrzebowanie na ciepło i wodę użytkową w gospodarstwie nie jest duże (lub gdy pompa wspomagać ma pracę kotła).

Gdy działka jest rozległa, to można rozważyć pompę ciepła gruntową. Przy czym, kolektor może być poziomy lub pionowy (o jego wyborze decyduje wielkość posesji). Do kolektora pionowego wystarczy zaledwie kilkadziesiąt metrów kwadratowych, natomiast do pionowego będzie potrzeba ich już kilkaset. Rzadziej wybierane są wodne pompy ciepła, niewiele jest bowiem działek z dostępem do odpowiedniego źródła wody powierzchniowej lub podziemnej.

Jakiej mocy pompy ciepła potrzebujemy?

Aby pompa ciepła spełniła nasze oczekiwania, ważny jest dokładny dobór mocy grzewczej (Pg) pompy i staranne skojarzenie urządzenia z innymi elementami instalacji. Moc grzewcza pompy powinna być dobrana tak, aby była zbliżona do zapotrzebowania budynku na ciepło, które określa się wykonując obliczenia zgodnie z polską normą PN-EN 12831 dla temperatury minimalnej obowiązującej w strefie klimatycznej, w której ma pracować pompa ciepła. Jeżeli jest ona niższa niż zapotrzebowanie na moc grzewczą budynku, to konieczne jest zastosowanie dodatkowego źródła ciepła. Najczęściej jest nim grzałka elektryczna, która będzie wspomagała pracę urządzenia w ciągu kilku najzimniejszych dni w roku. Natomiast instalacja pompy ciepła o zbyt dużej mocy może nie tylko wpłynąć na jej żywotność, ale również pociągnąć za sobą potrzebę zastosowania większego (a więc droższego) dolnego źródła i samego urządzenia. Wybierając odpowiednią pompę ciepła, nie możemy kierować się wyłącznie jej mocą. Przy porównywaniu urządzeń trzeba zwrócić uwagę także na: automatykę, elementy budowy, pobór prądu i współczynniki: COP, SCOP i SPF.

Co oznacza współczynnik COP?

Większość inwestorów szukających odpowiedniej pompy ciepła, w pierwszej kolejności sprawdza współczynniki COP (Coefficient Of Performance), nazywany niekiedy współczynnikiem wydajności – czyli efektywności pracy pompy ciepła. Jest to stosunek ilości energii (ciepła) oddanej do instalacji grzewczej oraz ilości energii elektrycznej pobranej z sieci. COP nie powie nam, ile zapłacimy za ogrzanie domu, ale może służyć do porównania urządzeń różnych producentów. Im wskaźnik COP jest wyższy, tym lepsza jest pompa ciepła.

Nie zawsze jednak porównanie wartości tego współczynnika w różnych pompach jest proste i miarodajne. Ponieważ podany przez producenta współczynnik COP, to parametr uzyskany w badaniach urządzenia w konkretnych, zdefiniowanych warunkach, które mogą wielokrotnie ulegać zmianom w domu inwestora. Im wskaźnik COP jest wyższy, tym lepsza jest pompa ciepła. Wielkość wskaźnika zależy od wielu czynników, w tym m.in. od temperatury zewnętrznej i temperatury zasilania współpracującej z pompą instalacji (im jest ona niższa, tym pompa pracuje efektywniej).

Co oznacza współczynnik SCOP?

Większość osób kupujących do swego domu pompę ciepła, kieruje się podawanym przez producenta współczynnikiem COP, określającym sprawność urządzenia. Jednak wskaźnikiem bliższym rzeczywistym parametrom efektywności pomp ciepła jest SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance), czyli współczynnik sezonowy. SCOP określa stosunek energii cieplnej potrzebnej do ogrzania budynku w trakcie sezonu, do energii elektrycznej zużytej przez pompę ciepła w tym okresie czasu. SCOP wylicza się w oparciu o normy PN-EN 14825 i PN-EN 12309-2 i im wyższa jest jego wartość, tym większa jest oszczędność energii.

Tak więc, o ile COP mówi nam, ile prądu zużywa pompa w danym momencie, o tyle za pomocą współczynnika SCOP możemy obliczyć to, ile prądu będziemy zużywać w ciągu sezonu grzewczego. Należy jednak pamiętać o tym, że współczynnik ten przedstawia wartości szacowane, a więc wyliczane na podstawie pewnych przyjętych założeń, które mają odzwierciedlać warunki panujące podczas całego sezonu grzewczego.

Co oznacza współczynnik SPF?

Za pomocą współczynnika SCOP policzyć możemy, ile będzie kosztowało nas ogrzewanie domu pompą ciepła. Wykorzystywany on jest do analiz obliczeniowych, dla dopiero projektowanych domów. Natomiast jeśli instalacja już pracuje i wiemy, ile w ciągu roku zużywa energii elektrycznej oraz ile ciepła dostarczyła, to obliczymy rzeczywistą efektywność pracy instalacji, czyli współczynnik SPF (Seasonal Performance Factor). Sposób obliczania SPF jest taki sam jak współczynnika SCOP, ale dotyczy rzeczywistych warunków w jakich pracuje instalacja (uwzględnia zmiany temperatur zewnętrznych, zmiennego zapotrzebowania na ciepło i c.w.u. w warunkach rzeczywistych). Obliczane SPF pozwala na wychwytywanie nieefektywnych realizacji oraz uniknięcie powielania błędów w projektach i montażu.

Jakie źródło górne pompy ciepła?

W obiegu pompy ciepła występują dwa źródła ciepła: dolne (niskotemperaturowe), z którego energia cieplna jest pobierana oraz górne (wysokotemperaturowe), do którego energia jest przekazywana. Dla sprawności całego systemu, ważniejsze od parametrów pompy ciepła jest zapewnienie jej odpowiednio wydajnego źródła dolnego i takie wykonanie źródła górnego, aby mogła ona spożytkować dostarczaną przez pompę wodę grzewczą. Najczęstszym zastosowaniem dla pompy ciepła w domu jednorodzinnym jest jego ogrzewanie lub chłodzenie.

Pompy ciepła nadają się do współpracy z instalacjami c.o., c.w.u. ciepła technologicznego (czyli potrzebnego do ogrzewania nadmuchowego). Jak już wiemy, pompa pracuje efektywniej, jeśli jej współczynnik COP jest wysoki. Sytuacja taka ma miejsce, wtedy gdy różnica temperatury źródła górnego i dolnego jest niewielka. Wymóg ten czyni pompy ciepła odpowiednim źródłem dla systemów przygotowania c.w.u. i niskotemperaturowych systemów ogrzewania (takich jak: ogrzewanie podłogowe, powietrzne, konwekcyjne – o obniżonej temperaturze, ogrzewanie ścienne, czy sufitowe). Ze względu na niską temperaturę pracy i dużą powierzchnię grzania z pompami ciepła świetnie współpracuje zwłaszcza ogrzewanie podłogowe. Gorszym natomiast rozwiązaniem górnego źródła ciepła są grzejniki (a wszystko ze względu na małą powierzchnię, która wymaga dużej temperatury czynnika grzewczego).

Jaki jest metraż budynku i jego charakterystyka energetyczna?

Następnym czynnikiem który brany jest pod uwagę, gdy w grę wchodzi dobór pompy ciepła jest metraż nieruchomości i jego charakterystyka energetyczna. Mówi nam ona o tym, jak wiele energii trzeba dostarczyć do budynku w celu jego ogrzania (im lepiej jest on ocieplony, tym lepsza jest jego charakterystyka cieplna). Dla przykładu, szacunkowe zapotrzebowanie cieplne wynosi w przypadku budynku:

  • pasywnego – 10 W/m²
  • energooszczędnego – 25-40 W/m²
  • nowego, standardowo wykończonego – 30-50 W/m²
  • starego ocieplonego – 60-80 W/m²
  • starego nieocieplonego – 100 W/m²

Znając charakterystykę energetyczną i powierzchnię nieruchomości, można określić, jak dużo energii trzeba dostarczyć, aby ogrzać daną powierzchnię. Jednak, by pompa ciepła pracowała efektywnie (generując przy tym niskie koszty ogrzewania), należy wybrać urządzenie nie tylko w oparciu o metraż, współczynnik COP, czy jego klasę energetyczną. Konieczne jest także szersze spojrzenie na budynek. Tylko wykwalifikowany instalator będzie w stanie określić, jaka pompa ciepła będzie dla nas najlepszym wyborem, dobierając moc urządzenia do strat energii cieplnej z budynku. W tym celu, niezbędne mogą okazać się informacje dotyczące tego, jaka jest lokalizacja domu, jak jest zaizolowany oraz jakie parametry ma zastosowana w nim stolarka.

Działanie pompy ciepła – sama czy biwalentnie?

Pompa ciepła może być jedynym źródłem ciepła w budynku lub też współpracować z innym (np. kotłem gazowym lub olejowym). Układy z dwoma źródłami ciepła, nazywane są biwalentnymi. Wiele osób, które ogrzewają dom kotłem, chcąc płacić niższe rachunki, decyduje się na zakup pompy. Najlepszym rozwiązaniem jest pozostawienie pierwszego źródła ciepła, ponieważ nie trzeba wtedy korzystać z podgrzewacza elektrycznego, którego działanie kosztuje więcej niż kotła. W ten sposób, już od wielu lat konfiguruje się przede wszystkim systemy z pompami powietrznymi. Zwłaszcza ich wcześniejsze modele nie radziły sobie podczas większych mrozów i najprostszym rozwiązaniem było wyposażenie ich w dodatkowe grzałki elektryczne. Drugie źródło ciepła może być również traktowane jako zabezpieczenie na wypadek awarii jednego z nich.

Działanie układu biwalentnego jest proste. Otóż do pewnej temperatury (np. -7°C) ogrzewanie zapewnia sama pompa, pokrywająca w tych warunkach całe zapotrzebowanie na ciepło. Natomiast już przy większym spadku temperatury, ogrzewanie budynku przejmuje konwencjonalne źródło ciepła (czyli kocioł gazowy lub grzałka elektryczna). Znając charakterystykę mocy grzewczej pompy i zapotrzebowanie na ciepło budynku można wyznaczyć punkt biwalencyjny, który jest graniczną temperaturą, do której pompa ciepła powietrzna pracuje samodzielnie.

Serwis i gwarancja pomp ciepła

Ostatnią ważną kwestią jest serwis i gwarancja. Tak samo, jak w przypadku każdego innego urządzenia, również decydując się na pompę ciepła trzeba zwrócić uwagę na długość gwarancji. Jeśli w porównaniu do konkurencji jest ona stosunkowo krótka, to znacznie bezpieczniej jest wybrać produkt od producenta, u którego okres ten jest dłuższy (standardowa gwarancja trwa zwykle 24 miesiące od pierwszego uruchomienia).

Tylko wybierając doświadczonego producenta, możemy mieć pewność, że urządzenia będą posiadać kompletną i łatwo dostępną dokumentację techniczno-projektową i wymagane prawem certyfikaty. Należy również zwrócić uwagę na to, czy posiada on przedstawicielstwo w Polsce, szczególnie w przypadku firm dalekowschodnich (nie trzeba będzie wtedy wysyłać uszkodzonego sprzętu na drugi koniec świata).

Jeśli chcemy by pompa ciepła służyła nam przez ponad 20 lat, to dobrze jest zapoznać się z procedurą serwisową. Regularne kontrolowanie instalacji zalecane jest przez zdecydowaną większość producentów (często jest to również warunek konieczny żeby zachować gwarancję). Serwisowanie bowiem pozwala sprawdzić, czy wszystko dobrze działa oraz kontrolować i optymalizować parametry pracy instalacji. Ponadto, umożliwia także wczesne wykrycie nieprawidłowości, mogących doprowadzić do wyłączania awaryjnego pompy lub jej uszkodzenia. Producent powinien posiadać na terenie kraju profesjonalną sieć autoryzowanych instalatorów i doradców handlowych oraz szybko reagujący serwis fabryczny i stały dostęp do części serwisowych.

Pompa ciepła i panele fotowoltaiczne

Coraz więcej osób budujących domy decyduje się na pompę ciepła, zużywającej więcej energii elektrycznej niż tradycyjne kotły paliwowe, głównie na działanie sprężarki, która do prawidłowego działania potrzebuje ok. 20% energii elektrycznej. Idealnym rozwiązaniem jest zatem uzupełnienie jej o panele fotowoltaiczne, które dostarczą darmową energię do jej zasilania. Inwestując w fotowoltaikę i pompę ciepła, nie tylko dbamy o środowisko, ale również uniezależniamy się od podwyżek cen prądu. Co ważne, koszty eksploatacji domu z pompą ciepła i instalacją fotowoltaiczną mogą spaść nawet do zera. A w sytuacji, gdy rozwiązanie takie zaplanujemy już na etapie projektu domu, to będzie można zmniejszyć jego koszt o kotłownię, instalację kominową, czy miejsce do składowania opału. Inwestycja jednocześnie w panele PV i pompę ciepła, może przekraczać możliwości finansowe wielu osób. Koszt ten można jednak obniżyć korzystając z dofinansowania pochodzącego np. z programu “Czyste Powietrze”.

Ile kosztuje pompa ciepła?

Możliwości pomp ciepła oraz ich malejący z każdym rokiem koszt, powodują, że cieszą się one w Polsce coraz większym zainteresowaniem inwestorów. Urządzenia te bowiem nie tylko pozwalają znacznie ograniczyć koszty ogrzewania, ale są również całkowicie czyste, nie emitują bowiem żadnych spalin. Ponadto, pompa ciepła daje ogromne możliwości wykorzystywania zasobów energii odnawialnej do ich zasilania (w ponad ¾ pochodzi ona z otoczenia – powietrza, gruntu lub wody). Gdy dodamy do niej jeszcze panele fotowoltaiczne, to efekt ten będzie dla środowiska jeszcze korzystniejszy.

Nie powinien zatem dziwić fakt, że coraz więcej nowo powstałych budynków, korzysta z pomp ciepła, mimo tego, że koszt ich zakupu i montażu nadal nie należy do najtańszych. Na rynku dostępnych jest obecnie wiele rodzajów i modeli pomp, które klasyfikuje się głównie ze względu na dolne źródło pozyskiwania ciepła. Na koszt pompy ciepła wpływ mają także:

  • czynniki lokalizacyjne budynku (strefa klimatyczna – w Polsce jest ich 5);
  • warunki geologiczne;
  • sposób montażu;
  • technologia budowania domu (szczelność budynku, czy rodzaj stolarki);
  • sposób ogrzewania (ogrzewanie podłogowe potrzebuje niższej temperatury zasilania niż tradycyjne grzejniki).

Ciężko jest zatem jednoznacznie określić koszty, jakie inwestor poniesie z tytułu zakupu pompy ciepła. Relacje między kosztami inwestycji i eksploatacji najlepiej jest analizować w długim okresie czasu, ponieważ urządzenia te pracują nawet do 25 -30 lat. Natomiast zwrot inwestycji należy zaplanować na ok. 10 lat, dłuższy bowiem okres może oznaczać znaczne zmiany w technologii nowych urządzeń. W Polsce średnia powierzchnia domu jednorodzinnego oscyluje w granicach 130 -170 m². Rzeczywisty koszt pompy ciepła (wraz z dodatkami) będzie dla takiej nieruchomości wynosił ok. 35.000-60.000 zł (w przypadku domów większych, o powierzchni np. 350 m² koszt ten przekroczyć może 120.000 zł). To ile, zapłacimy za pompę zależy od jej rodzaju:

  • najtańszym rozwiązaniem są pompy ciepła powietrze/woda lub powietrze/powietrze. Koszt zakupu i montażu tego typu urządzenia mieści się w granicach 25.000-32.000 zł. (w zależności od tego, czy jest to pompa typu split czy monoblok). Ich wybór wiąże się jednak z dodatkowymi kosztami eksploatacyjnymi, ponieważ muszą one korzystać z uzupełniającego źródła ciepła, jakim jest np. grzałka elektryczna;
  • z kolei najdroższym typem urządzenia jest pompa ciepła gruntowa. Szacunkowy koszt całkowity tego rodzaju inwestycji wynieść może ok. 40.000-50.000 zł;
  • jeżeli zdecydujemy się na pompę ciepła wraz z fotowoltaiką, to koszt takiej inwestycji może mieścić się w granicach 50.000-65.000 zł.

Przykładowe koszty zakupu pompy ciepła:

Rodzaj pompy ciepła Pompa ciepła gruntowa Pompa ciepła powietrzna Pompa ciepła woda/woda
Cena 13.000 – 30.000 zł 16.000 – 35.000 zł ok. 34.000 zł
Instalacja i akcesoria ok. 30.000 zł ok. 30.000 zł ok. 5.000 zł
Jakie koszty dodatkowe? ok. 15.000 zł (realizacja dolnego źródła) brak ok. 4.000 zł montaż i pierwsze uruchomienie dolnego źródła i 1.500 zł pompa głębinowa

Przedstawione powyżej kwoty to tylko wartości szacunkowe i w celu dokładnej wyceny należy zwrócić się do producenta.

Ile kosztuje ogrzewanie pompą ciepła?

To jak i czym ogrzać dom, najlepiej rozważyć jeszcze przed wyborem projektu, po to by nie musieć ponosić dodatkowych kosztów związanych z przebudową, czy remontem. Decydując się na instalację pompy ciepła, trzeba rozważyć, to z jakiego źródła będzie ona czerpać energię (w Polsce najpopularniejszy jest grunt i powietrze). W związku z tym, że każde z tych źródeł może dostarczyć inną ilość energii, w innych warunkach, producenci oferują również pompy ciepła, które są kombinacją dwóch źródeł, np. powietrze/woda czy solanka/woda. W zależności od rodzaju pompy koszt ogrzewania domu o powierzchni 130 m², z trójką osób mieszkających w obiekcie, wynosić będzie rocznie:

roczny koszt ogrzewania budynku i c.w.u.

Opracowanie enerad.pl

Porównanie kosztów ogrzewania pompą ciepła z innymi źródłami energii

Koszt instalacji pompy ciepła może wynosić kilkadziesiąt, a nawet kilkaset tysięcy złotych (w zależności od wielkości domu, czy wybranego rozwiązania). Tak wysokie koszty inwestycji nadal zniechęcają wiele osób. Jednak warto przemyśleć tę kwestię, zwłaszcza, że dzięki tym urządzeniom można zaoszczędzić i to niemało. Za ogrzewanie pompą ciepła zapłacimy bowiem od dwóch do nawet czterech razy mniej niż w przypadku tradycyjnych źródeł energii:

  • dwukrotnie droższe od ogrzewania pompą ciepła jest ogrzewanie gazem ziemnym;
  • trzykrotnie droższe, od ogrzewania pompą ciepła jest olejem opałowym;
  • czterokrotnie droższe, od ogrzewania pompą ciepła jest natomiast ogrzewanie elektryczne lub LPG.

Oto koszty ogrzewania pompą ciepła w porównaniu z innymi źródłami energii. Są to szacunkowe wartości, dla domu o powierzchni 130 m², z trójką osób mieszkających w obiekcie. Wyniki te mogą różnić się w konkretnych przypadkach (np. w zależności od typu pompy ciepła):

Średni roczny koszt ogrzewania budynku i c.w.u. (w PLN) Koszt ogrzewania budynku i c.w.u. przez 20 lat (w PLN) Oszczędność na pompie ciepła po 20 latach użytkowania (w PLN) Koszt zwrotu pompy ciepła w latach
Pompa ciepła 2.500 50.000
Kocioł gazowy na gaz ziemny 4.600 92.00 42.000 10 lat
Kocioł olejowy 8.000 160.000 110.000 6 lat
Kocioł elektryczny 11.000 220.000 170.000 4 lata

W powyższym zestawieniu więc widzimy, że niezależnie od rodzaju źródła ciepła, pompa ciepła na tle innych systemów systemów grzewczych jest niezaprzeczalnie najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem. Pompa ciepła, poza niskimi kosztami eksploatacji, dzięki którym w bardzo krótkim czasie zwróci się koszt inwestycji, ma również inne korzyści, związane z finansami. Należy do nich chociażby wykorzystanie urządzenia do chłodzenia domu w upalne dni (pompa ciepła robi to znacznie taniej niż instalacja klimatyzacyjna). Warto także pamiętać o tym, że w przypadku pompy, wydatki obejmują koszt prądu, zużywanego przez pompy górnego i dolnego źródła oraz grzałki elektrycznej. Dlatego też, ze względów ekonomicznych, pożądane jest dwutaryfowe rozliczanie zużycia energii elektrycznej.

Dlaczego warto rozważyć ogrzewanie domu pompą ciepła?

Najważniejsze korzyści wynikające ze stosowania pomp ciepła to:

  • Oszczędności – związane są one zarówno z niższymi kosztami budowy domu (wybierając pompę ciepła nie trzeba budować kotłowni czy komina, a urządzenie można łatwo zamontować w jakimkolwiek pomieszczeniu gospodarczym), ale również z redukcją kosztów ogrzewania pomieszczeń i wytwarzania ciepłej wody użytkowej.

  • Możliwość dofinansowania – istnieje wiele możliwości uzyskania dofinansowania do pompy ciepła. Obecnie prawie każda gmina ma mniejsze lub większe środki, które przeznacza na swoje programy wsparcia. Można także ubiegać się o dofinansowanie z programu “Czyste powietrze”, skorzystać z ulgi termomodernizacyjnej lub kredytu z dopłatami do odnawialnych źródeł energii.

  • Wygoda i bezpieczeństwo – pompy ciepła są najbezpieczniejszym sposobem ogrzewania budynku. Przy ich użyciu nie ma ryzyka wybuchu, czy zaczadzenia (tak jak w przypadku instalacji gazowej olejowej czy paliwowej). Odpowiednio dobrana pompa ciepła jest całkowicie bezobsługowa i co ważne, nie trzeba tracić czasu na szukanie paliwa o dobrej jakości za przystępną cenę.

  • Energooszczędność – 75% procent energii potrzebnej do ogrzania budynku lub podgrzewania wody użytkowej pochodzi ze środowiska naturalnego, a pozostałe 25% z sieci elektrycznej. Instalacje energooszczędne, pomimo wysokich nakładów przy montażu, w dłuższej perspektywie pozwalają na zwrot poniesionych wcześniej kosztów.

  • Niezawodność – pompa ciepła może pracować bez wymiany najważniejszych (a tym samym najdroższych) elementów 25-30 lat (niektórzy producenci wspominają nawet o 50 latach). Jedyne o czym trzeba tylko pamiętać, to regularne przeglądy instalacji i pompy ciepła (dla utrzymania gwarancji wymaga ich większość producentów).

  • Prestiż – nowoczesne budownictwo rozwija się pod znakiem energooszczędności i ekologii, dążąc do jak największego ograniczenia szkodliwego wpływu na środowisko. Korzystając z energii odnawialnej kreujesz wizerunek siebie, jako osoby świadomej ekologicznie i odpowiedzialnej za wspólne dobro, jakim jest nasza planeta Ziemia.

  • Szybki zwrot inwestycji – realny czas zwrotu poniesionych nakładów inwestycyjnych w przypadku pompy ciepła wynosi od 5 do 7 lat (w stosunku do kotłowni na olej opałowy, gaz płynny czy ogrzewania elektrycznego)

  • Dbałość o środowisko – pompa ciepła jest urządzeniem ekologicznym ponieważ energia pochodząca do jej zasilania pochodzi ze źródeł odnawialnych, a w miejscu jej eksploatacji nie powstają żadne spaliny ani inne odpady.

  • Wielofunkcyjność – pompy ciepła są jednymi z najbardziej efektywnych urządzeń, które oprócz ogrzewania budynku, przygotowania ciepłej wody użytkowej mogą służyć do chłodzenia pomieszczeń, klimatyzacji i podgrzewania wody w basenach.

Dodaj komentarz