Koszt ogrzewania pompą ciepła - co na niego wpływa

2017-11-16 13:23 Piotr Laskowski
Pompa ciepła
Autor: Andrzej T. Papliński

Jaki jest zasadniczy powód wyboru pompy ciepła? Oczekiwanie, że dzięki niej koszt ogrzewania domu będzie niski. Najczęściej powtarzane pytanie kierowane do właścicieli pomp brzmi: „Ile płacicie za prąd?” Wyjaśniamy, co wpływa na koszt eksploatacji pomp ciepła i prezentujemy rzeczywiste wydatki ponoszone przez ich użytkowników.

Nie ulega wątpliwości, że ceny pomp ciepła są wyższe niż kotłów, ale po pewnym czasie inwestycja w pompę ciepła się zwraca dzięki niższym kosztom eksploatacji. Co zrobić, żeby okres zwrotu kosztów inwestycji w pompę ciepła był krótszy? Przeczytaj, jaką pompę ciepła wybrać, aby inwestycja była opłacalna.

Przeczytaj też:

Czy instalacja pompy ciepła zmniejszy rachunki za ogrzewanie domu?

Odpowiednie zaprogramowanie pompy ciepła pozwala na obniżenie rachunków!

Pompa z wymiennikiem gruntowym daje ciepło wystarczające do ogrzania pomieszczeń do 21,5-22,5°C przez całą zimę - takiej temperatury zwykle oczekują użytkownicy. Żeby się to udawało, konieczny jest właściwy dobór mocy urządzenia.

Właściciele pomp starają się je użytkować jak najekonomiczniej. To kwestia między innymi regulacji urządzenia i nastawiania różnych wartości temperatury w ciągu doby.

Na przykład: od poniedziałku do piątku temperatura dzienna, czyli 21°C, jest nastawiona wyłącznie od godziny 13. Pompa zdąży nagrzać wnętrze, nim domownicy wrócą z pracy do domu. Urządzenie przestaje pracować o godzinie 22. Około trzeciej w nocy temperatura spada do 20°C – wtedy pompa znów się włącza. Kiedy rano mieszkańcy wstają, w domu jest 21°C. W soboty i niedziele, gdy rodzina nie wychodzi z domu, pompa pracuje w zakresie temperatury dziennej w godzinach od 8 do 23.

Polecanym sposobem zmniejszenia kosztów prądu jest korzystanie z tak zwanej drugiej taryfy. Gdy rozliczamy się z dostawcą energii w taryfie strefowej (G12) – pompa powinna działać głównie w godzinach od 22 do 6, bo wtedy pobiera prąd w tańszej taryfie (ciepło potrzebne w dzień akumuluje wtedy bufor - zbiornik wypełniony wodą).  Trzeba tylko zadbać o to, żeby zasilanie i domowa instalacja wytrzymały obciążenie mocą zadań, które zaplanowano w oszczędnym domu na późny wieczór i noc: praca pompy ciepła, pralki, zmywarki, a może też żelazka, odkurzacza, kuchenki elektrycznej.

Sprawdzony przez użytkowników sposób to także skrupulatne dbanie o obniżanie temperatury pomieszczeń zawsze wtedy, gdy domowników nie ma w domu.

Łączenie pompy ciepła z innymi urządzeniami grzewczymi

Jeśli działanie pompy ciepła wspomaga inne urządzenie grzewcze, to koszt ogrzewania domu wynika nie tylko z poboru energii elektrycznej przez pompę, ale także z działania tego drugiego urządzenia. A jego praca zwykle kosztuje więcej, zwłaszcza gdy jest nim najczęściej stosowany w takiej sytuacji podgrzewacz elektryczny (zwykle zintegrowany z pompą ciepła). Zatem przyjęcie podczas projektowania systemu i doboru pompy ciepła wysokiej temperatury tak zwanego punktu biwalentnego (wartości temperatury, przy której włącza się urządzenie wspomagające pompę ciepła) sprawia, że udział dodatkowego urządzenia grzewczego w dostarczaniu ciepła jest duży. To oczywiście przekłada się na wyższy koszt eksploatacji ogrzewania. Może się zatem wydawać, że w interesie inwestora jest taki dobór urządzeń, by pompa działała samodzielnie w jak największym zakresie temperatury – kupuje się ją przecież po to, żeby jak najmniej płacić za ciepło.

Przeczytaj również: Kłopoty z pompą ciepła: dobierz odpowiednią moc urządzenia

Jednak założenie, że sama pompa zapewni wymaganą moc przy niskiej temperaturze na zewnątrz, nie jest korzystne. Wymaga to zakupu pompy ciepła o dużej mocy nominalnej, przez co urządzenie jest drogie, a pożytek z dużej mocy mamy rzadko. Silny mróz jest bowiem w naszym kraju najwyżej przez kilkanaście dni w roku, przy czym nie w każdym rejonie równie długo (dlatego Polska jest podzielona na pięć stref klimatycznych).

Zobacz, co polecamy:

Zbyt duża moc pompy ciepła generuje koszty

Przez zdecydowanie większą część sezonu grzewczego zapotrzebowanie na moc cieplną do ogrzewania domu nie przekracza połowy wartości tak zwanego projektowego obciążenia cieplnego, obliczanego zgodnie z normą PN-EN 12831, będącego podstawą doboru urządzeń grzewczych. Jeśli moc nominalna pompy ciepła jest bliska tej wartości, pompa może zapewnić wymaganą temperaturę w pomieszczeniach nawet w największy mróz. Jednak problemy z działaniem sprężarki pompy ciepła o dużej mocy przy niewielkim obciążeniu cieplnym sprawiają, że można więcej stracić, niż zyskać – koszt eksploatacji ogrzewania niekoniecznie jest niższy, a inwestycja na pewno jest droższa. Dlatego lepiej kupić pompę ciepła o mniejszej mocy, a w krótkim okresie największego mrozu wspomagać jej działanie grzałką elektryczną. O wyborze optymalnego punktu biwalentnego (wartości temperatury, przy której włącza się grzałka) najlepiej dokonać na podstawie analizy wyników symulacji kosztów inwestycji i eksploatacji przy założeniu różnych wartości temperatury w tym punkcie. Służą do tego programy komputerowe, które jednocześnie informują o liczbie godzin pracy sprężarki w ciągu roku. Ostateczną decyzję należy podjąć biorąc pod uwagę ceny rozpatrywanych urządzeń oraz charakterystykę ich efektywności (przy niskiej temperaturze na zewnątrz efektywność pompy powietrznej jest znacznie niższa niż gruntowej), długości okresu, w którym na zewnątrz może być bardzo zimno (to zależy od strefy klimatycznej), oraz od kosztu energii wykorzystywanej przez urządzenie wspomagające pracę pompy ciepła (droga energia elektryczna, a może tańsze paliwo do kotła).

Jak dopasować instalację grzewczą do pompy ciepła?

Ważne jest kompleksowe podejście do systemu grzewczego. Trzeba pamiętać, że im niższa jest wymagana temperatura w obiegu grzewczym, tym wyższa efektywność pompy ciepła. Dlatego wyborem rekomendowanym jest ogrzewanie podłogowe (lub inne ogrzewanie płaszczyznowe - ścienne, ewentualnie sufitowe), gdzie temperatura zasilania instalacji jest niższa niż w standardowym ogrzewaniu grzejnikowym. Można również rozważać wykorzystywanie kotła gazowego zamiast grzałek elektrycznych w momentach dużego zapotrzebowania na ciepło. Pozwala to na obniżenie kosztów poboru energii elektrycznej, ale zwiększa koszt inwestycji. Chyba, że kocioł gazowy był już zainstalowany wcześniej.

Temperatura w pomieszczeniach niższa o 1°C to średnio 5% mniej energii pobieranej przez pompę ciepła.

Warto wiedzieć

Pompa ciepła współpracująca z kotłem

Zdarza się, że na pompę ciepła decydują się osoby, które ogrzewają dom kotłem gazowym albo olejowym, a pompę ciepła chcą dokupić, żeby płacić mniejsze rachunki za ogrzewanie. W tej sytuacji rozsądnie jest nie rezygnować z dotychczas używanego kotła, żeby pompa ciepła stworzyła z nim układ biwalentny – nie trzeba wtedy korzystać z podgrzewacza elektrycznego, którego działanie kosztuje więcej niż kotła. Ze względu na łatwość montażu w takiej sytuacji bardzo często jest wybierana pompa powietrzna, która przy bardzo niskiej temperaturze zewnętrznej jest mało efektywna. Jak wtedy ustalić optymalną – ze względu na koszt eksploatacji – temperaturę punktu biwalentnego?

Jak ustalić punkt biwalentny

Efektywność pompy powietrznej maleje wraz ze spadkiem temperatury powietrza, co jest równoznaczne z tym, że zwiększa się wtedy pobór energii elektrycznej. W pewnym momencie płaci się za nią więcej niż za paliwo do kotła, więc używanie pompy przestaje mieć sens. Jeżeli energia elektryczna kosztuje 0,55 zł/kWh (cena zależy od dystrybutora i sprzedawcy), a ogrzewanie gazem ziemnym 0,25 zł/kWh (cena zależy od sprawności kotła – jest o kilkanaście procent wyższa, gdy kocioł nie jest kondensacyjny), to korzystanie z pompy ciepła przestaje się opłacać, kiedy jej efektywność spada poniżej 0,55/0,25 = 2,2. Należy się zatem dowiedzieć od producenta wybranej pompy ciepła, przy jakiej temperaturze osiąga ona współczynnik efektywności COP równy 2,2, i zaprogramować układ sterowania tak, by przy tej wartości temperatury wkraczał do pracy kocioł.

W taki sam sposób można ustalić optymalny punkt biwalentny dla każdego urządzenia współpracującego z pompą ciepła. Na przykład w przypadku ciepła wytwarzanego przez kocioł na olej opałowy (koszt ogrzewania około 0,35 zł/kWh) – samodzielna praca pompy opłaca się, jeśli jej efektywność jest wyższa niż 0,55/0,35 = 1,6. Należy jednak brać także pod uwagę koszt inwestycji oraz dopasowanie mocy pompy do warunków pracy. Może się bowiem okazać, że lepiej uruchamiać kocioł przy temperaturze wyższej niż odpowiadająca efektywności równej 1,6, bo wtedy można kupić pompę ciepła o mniejszej mocy nominalnej, a dzięki temu znacznie tańszą.

Koszty eksploatacji pomp ciepła

Obejmują całkowite zużycie prądu - nie tylko na ogrzewanie, ale także oświetlenie i zasilanie wszystkich domowych urządzeń elektrycznych (informacje zebrane na Forum murator.pl)

230 zł – miesięcznie w listopadzie i w grudniu, 350 zł – w styczniu i w lutym. Powierzchnia ogrzewana 135 m2. W domu kuchenka z piekarnikiem jest na gaz;
330 zł – rachunek w miesiącach: listopad, grudzień i styczeń. Powierzchnia ogrzewana 177 m2;
500 zł – miesięczny koszt prądu w sezonie grzewczym. Powierzchnia ogrzewana 150 m2;
500 zł – miesięcznie w sezonie grzewczym. Powierzchnia ogrzewana 190 m2. Temperatura wewnątrz 22°C;
500 zł – rachunek miesięczny – od listopada do marca. Powierzchnia ogrzewana 200 m2. Wynik poprawiony poprzez dogrzewanie domu kominkiem;
500-600 zł – miesięcznie zimą. W dwa rekordowo zimne miesiące (parę lat temu) rachunek za prąd wyniósł w sumie 1400 zł. Powierzchnia ogrzewana 200 m2.
Przykładowa relacja: dom o powierzchni 140 m2 zasilany tylko prądem. Średnia roczna sprawność pompy ciepła wyniosła około 300% (COP = 3). W sumie w ciągu roku pompa zużyła 8000 kWh prądu. W najzimniejszym okresie ponad 1000 kWh miesięcznie, czyli przy cenie 0,55 zł/kWh właściciele płacili około 550 zł za prąd zasilający pompę.

Rozwiąż QUIZ. Ile wiesz o pompach ciepła?

Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
KOMENTARZE