Pompy ciepła stale zyskują na popularności wśród osób poszukujących rozwiązań na ekologiczne i oszczędne ogrzewanie domu. Na jakich zasadach pracuje to urządzenie? Ile prądu zużywa pompa ciepła? Na co zwrócić uwagę kupując pompę ciepła do domu? I kiedy opłaca się montaż takiego urządzenia?
Co to jest pompa ciepła?
Pompa ciepła to urządzenie, które przy wykorzystaniu prądu, potrafi przekształcić energię, jaką posiadają odnawialne źródła energii, w energię cieplną przeznaczoną do ogrzewania domu lub chłodzenia nieruchomości oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Pompy ciepła to systemy składające się z 3 podstawowych części. W ich skład wchodzi dolne źródło, pompa ciepła i górne źródło. W ramach działania źródła dolnego pompa ciepła pobiera zgromadzoną energię z odnawialnych źródeł energii — np. z powietrza, gruntu czy wody. W kolejnym kroku pompa ciepła, przy użyciu energii elektrycznej, przekształca energię z OZE w ciepło, które następnie transportowane jest do źródła górnego, czyli instalacji grzewczej w budynku lub zbiornika ciepłej wody użytkowej.
W przypadku pomp ciepła najpopularniejszym i najbardziej wydajnym odbiornikiem jest ogrzewanie płaszczyznowe, w tym ogrzewanie podłogowe. Pompy ciepła doskonale sprawdzają się z niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym. Pozwala ono skutecznie ogrzać dom przy zastosowaniu niskiej temperatury wody w instalacji grzewczej. W ten sposób uzyskuje się mniejsze zużycie prądu przez pompę ciepła. Energooszczędne budownictwo często korzysta z tego rozwiązania.
Zdecydowanie rzadziej wykorzystywane są tradycyjne grzejniki, które wymagają wyższej temperatury nośnika dla zapewnienia oczekiwanej temperatury w pomieszczeniach, a co za tym idzie, są mniej wydajne energetycznie. W przypadku zastosowania górnego źródła w postaci grzejników konieczne jest skorzystanie z wysokotemperaturowej pompy ciepła.
Co ważne, pompy ciepła są przeznaczone do obiektów nowych i używanych. Pompę ciepła można zainstalować zarówno w domach jednorodzinnych, jak i obiektach komunalnych, domach wielorodzinnych, czy zakładach pracy. Warunkiem ich prawidłowego działania prowadzącego do zoptymalizowanego zużycia prądu przez pompę ciepła jest jednak dostosowanie mocy pompy do wielkości ogrzewanych pomieszczeń.
Ile prądu zużyje pompa ciepła?
Jak już wskazywaliśmy, pompa ciepła do przetworzenia energii zgromadzonej w źródle dolnym na energię cieplną wymaga podłączenia do energii elektrycznej. Ile prądu na rok zużywa pompa ciepła? Szacuje się, że roczne zużycie prądu przez urządzenie do ogrzania domu energooszczędnego o powierzchni ok. 100 m2 będzie wnosić od 2000 do 3000 kWh. Powietrzna pompa ciepła wykorzystana do procesów związanych z przygotowaniem ciepłej wody użytkowej będzie generować pobór prądu w ilości kolejnych 1000 kWh.
Realne zużycie prądu przez pompę ciepła jest uzależniona od kilku zmiennych. Od czego zależy zużycie energii przez pompę ciepła? Do faktorów wpływających na energooszczędność urządzenia należą zarówno wskaźnik wydajności sezonowej pompy ciepła SCOP, stopień izolacji budynku, jak i indywidualne preferencje użytkowników w zakresie temperatury czy zewnętrzne warunki atmosferyczne.
Co pokazuje współczynnik SCOP? To sezonowy współczynnik wydajności, który określa wysoką efektywność energetyczną. Wskazuje on, jakie jest zużycie prądu przez pompę ciepła w ciągu całego sezonu dla uzyskania oczekiwanych warunków termicznych w pomieszczeniu. SCOP pokazuje stosunek wytworzonej przez pompę ciepła energii cieplnej do pobranej energii elektrycznej. Co to oznacza? Jeśli SCOP pompy ciepła wynosi 4,51, to znaczy, że urządzenie pozwala przy poborze 1 jednostki prądu na wytworzenie 4,51 jednostek energii cieplnej.
Miesięczne zużycie prądu pompy ciepła może się zmieniać w zależności od warunków panujących na dworze. Im zimniej, tym zużycie energii elektrycznej będzie wyższe. Wynika to z faktu, że wydajność pompy ciepła spada wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej.
Ile prądu zużywa pompa ciepła na dobę? To, ile pompa ciepła zużywa prądu dziennie, możesz sprawdzić sprawdzając współczynnik COP charakterystyczny dla danego urządzenia. Jego zadaniem jest wskazywanie ile prądu pobiera pompa ciepła w danych warunkach. Warto podkreślić, że współczynnik COP pompy ciepła jest charakterystyczne dla okresu letniego i zimowego.
Jak ograniczyć wydatki na ogrzewanie przy systemie opartym na pompie ciepła?
Doskonałym rozwiązaniem, które pozwala na użytkowanie pompy ciepła w sposób prawie bezkosztowy, jest zastosowanie jej w obiektach połączonych z instalacją fotowoltaiczną. W ten sposób miesięczne zużycie prądu przez pompę ciepła będzie dużo niższe, niż w przypadku jej działania w obiekcie niepodłączonym do instalacji PV.
Na to, ile prądu zużywa pompa ciepła powietrzna, wpływ ma także standard wykonania budynku. Wysokiej jakości materiały konstrukcyjne przeznaczone do izolacji cieplnej budynku powodują niższe zużycie prądu.
Warto także zastanowić się nad zastosowaniem odpowiedniej izolacji cieplnej obiektu. Domy energooszczędne są najtańsze w ogrzewaniu także za pomocą powietrznej pompy ciepła. Najwięcej trzeba zapłacić za obiekty bez ocieplenia. Zapotrzebowanie pompy ciepła na energię cieplną różni się znacznie w zależności od standardu energetycznego budynku. Energooszczędne budownictwo wymaga od 50 do 70 W/m2. Budynki jednorodzinne docieplone mają zapotrzebowanie na poziomie 80-120 W/m2. Obiekty jednorodzinne, w których wymieniono jedynie okna na nowe bez ocieplenia, wymagają dostarczenia energii cieplnej na poziomie 120-150 W/m2. Najwięcej energii cieplnej potrzebują budynki jednorodzinne, jakie nie zostały ocieplone — pokrycie zapotrzebowania na ciepło wynosi 150-170 W/m2. Co to oznacza? Rachunek zatem jest prosty — domy stare, nieocieplone są 3 razy droższe w ogrzewaniu, niż obiekty energooszczędne. Dom energooszczędny o powierzchni 100m2 rocznie będzie wymagać od 5 do 7 tys.W energii cieplnej, z kolei budynek nieocieplony o tej samej powierzchni będzie wymagać od 15 do 17 tys.W energii cieplnej.
Współczynnik SCOP ma również znaczenie w pompach ciepła powietrznych związanych z przygotowywaniem ciepłej wody użytkowej. Warto podkreślić, że urządzenia te są wykorzystywane przez cały rok, także w okresie letnim. Co więcej, wiele osób korzysta z nich szczególnie poza okresem grzewczym, kiedy systemy ogrzewania domu są wyłączone.
Na podstawie powyższych informacji można policzyć, ile prądu bierze pompa ciepła. Średni COP dla powietrznych pomp ciepła to 3, co znaczy, że urządzenie ma 300% sprawność. Na podstawie tego założenia, można przyjąć, że w stumetrowym domu energooszczędnym trzeba będzie zapłacić za roczne zużycie energii elektrycznej w ilości ok. 1700 – 2300 kWh. W przypadku starych obiektów bez ocieplenia powietrzna pompa ciepła będzie generować roczne zużycie prądu nawet do 5500 kWh.
Niższy koszt ogrzewania domu i zużycia energii elektrycznej pobieranej przez pompę ciepła można także uzyskać obniżając zadaną temperaturę. Zmniejszenie temperatury wewnętrznej o 1 stopień Celsjusza może przynieść oszczędności rzędu 2-5% w zależności od temperatury panującej na zewnątrz. Dotyczy to także pomp ciepła do c.w.u., w których wystarczy obniżyć temperaturę ciepłej wody użytkowej, aby uzyskać niższe koszty związane ze zużyciem prądu.
Dlaczego pompa ciepła zużywa dużo prądu? To pytanie, które zadają osoby stosujące pompę ciepła w budynkach nieprawidłowo ocieplonych lub nieposiadających w ogóle izolacji. Warto pamiętać, że pompy ciepła sprawdzają się w obiektach, które posiadają odpowiedni standard energetyczny budynku zapewniający mniejsze straty ciepła. Obniżyć koszty energii elektrycznej, którą zużywa pompa ciepła, można także za pomocą podłączenia do instalacji fotowoltaicznej.
Zbyt wysokie zużycie energii elektrycznej może być także związane z nieodpowiednim doborem urządzenia do powierzchni nieruchomości. Decyduj się również na pompy ciepła o wysokiej efektywności energetycznej. Wybraną moc pompy ciepła warto skonsultować ze specjalistą. Pozwoli to obniżyć koszt ogrzewania pompą ciepła do minimum.
