Pompa ciepła może obniżyć koszty ogrzewania o połowę. Ale musi mieć tę funkcję
Aktualnie pompa ciepła jest postrzegana jako jedno z najbardziej ekologicznych i ekonomicznych źródeł ciepła. Do działania potrzebuje jednak energii elektrycznej. Ile energii elektrycznej wymaga pompa ciepła do ogrzania standardowego domu? Jakie będą koszty tego w 2025 roku?
- Koszty i zwrot z inwestycji w pompy ciepła
- Porównanie efektywności pomp ciepła
- Efektywność pomp ciepła: COP i SCOP w praktyce
- Analiza kosztów ogrzewania w nowoczesnym domu
- Koszty ogrzewania a wydajność pomp ciepła
Koszty i zwrot z inwestycji w pompy ciepła
Na cenę pomp ciepła mają wpływ przede wszystkim dwa czynniki: koszt zakupu i montażu oraz cena rocznego użytkowania. Czy jednak inwestycja w to urządzenie szybko się zwróci w trakcie użytkowania? Aby to ustalić, należy obliczyć, jaka ilość energii będzie zużywana przez daną pompę. Jest to uzależnione od takich czynników jak:
- rodzaj pompy ciepła (gruntowa, powietrzna),
- wydajność danego modelu (współczynnik COP/SCOP),
- warunki eksploatacji (łagodne lub ostre zimy, duże wahania temperatur w ciągu roku, gwałtowne zmiany pogody),
- metoda ogrzewania (np. podłogowe, wentylacja z odzyskiem ciepła) oraz do jakiego celu jej użyjemy (ogrzewanie, ciepła woda użytkowa),
- dostosowania odpowiedniej mocy do wymagań konkretnego budynku.
Porównanie efektywności pomp ciepła
Sprzęty, które pobierają ciepło z atmosfery, wymagają większego zużycia energii do jego podgrzania w zimne dni. Zwłaszcza gdy temperatura obniża się poniżej zera (czyli wtedy, gdy są najbardziej użyteczne). Dla tego rodzaju pomp współczynnik COP wynosi od 3,6 do 4. Niemniej jednak zyskują dużą popularność ze względu na niższy koszt i prostszy montaż.
O wiele bardziej wydajna jest pompa ziemna. Szczególnie pionowa, która wyciąga ciepło ze stabilnego źródła głębinowego, niepodatnego na zmiany temperatury. W tym wypadku COP wynosi od 4,8 do nawet 5,5. Dodatkowo współczynnik SCOP jest bardziej zbliżony do COP dzięki mniejszym rocznym wahaniom temperatury. Niemniej jednak samo urządzenie oraz przygotowanie terenu do jego zamontowania są znacznie droższe niż w przypadku pompy powietrznej.
Efektywność pomp ciepła: COP i SCOP w praktyce
Podczas kalkulowania zużycia energii przez pompę kluczowy jest wskaźnik SCOP (Seasonal Coefficient Of Performance), znany również jako współczynnik wydajności sezonowej. Dla urządzeń działających jako klimatyzatory w miesiącach letnich ważny jest także współczynnik SPF (ang. Seasonal Performance Factor), który uwzględnia również zużycie energii na chłodzenie pomieszczeń.
COP oblicza się, dzieląc zapotrzebowanie na energię przez ilość energii pobranej z sieci, aby osiągnąć wymaganą temperaturę. Na przykład, jeśli pobierane powietrze dostarcza 6 kW energii, a w domu potrzebujemy 8 kW, to pompa musi dla uzyskania odpowiedniej temperatury dostarczyć 2 kW z sieci na każde 6 kW z dolnego źródła (grunt, powietrze, woda).
W tym przypadku COP wynosi 8kW/4kW = 4. Można przyjąć, że średnie zapotrzebowanie standardowej pompy ciepła jest właśnie takie. W przybliżeniu, dla 8 kW zapotrzebowania, pompa zużywa 2 kW energii.
Bardziej precyzyjny SCOP z konieczności będzie nieco niższy niż COP. W najzimniejszych dniach efektywność pompy maleje w porównaniu do idealnych warunków laboratoryjnych, a zapotrzebowanie na ciepło wzrasta. W rzeczywistości, w warunkach polskich, dla COP=4 SCOP wynosi około 3,4-3,6.
Analiza kosztów ogrzewania w nowoczesnym domu
Znajomość współczynnika SCOP jest niezbędna do oceny zużycia prądu. Kolejnym ważnym czynnikiem jest dopasowanie do budynku z określonym zapotrzebowaniem na energię użytkową.
Zapotrzebowanie budynku na energię różni się w zależności od czasu i technologii jego budowy. Ogólnie rzecz biorąc, współczesny budynek bez wyższego standardu powinien zużywać około 70-100 kWh/m2 rocznie. W przypadku budynków energooszczędnych roczne zapotrzebowanie wynosi około 40-60 kWh/m2, a dla budynków pasywnych 15 kWh/m2.
Dokładne roczne zapotrzebowanie budynku na energię użytkową można także określić na podstawie świadectwa energetycznego.
Załóżmy, że dom o metrażu 150 m2 potrzebuje rocznie 10500 kWh/rok energii użytkowej (70 kWh/m2). Cena prądu dla gospodarstw domowych w pierwszym półroczu 2025 roku wynosi około 0,63 gr/kWh. Uwzględniając to, najpierw obliczamy koszt wytworzenia 1 kWh ciepła za pomocą pompy:
0,63 gr/kWh (koszt 1 kW energii) : 3,8 (współczynnik SCOP) = 0,17 gr/kWh.
Następnie mnożymy wynik przez roczne zapotrzebowanie:
0,17 * 10500 = 1740 zł.
Należy pamiętać, że efektywność domowej sieci i pompy może być nieco niższa. Podana cena za 1 kWh obowiązuje do końca września. W drugiej połowie roku koszty ogrzewania mogą być zatem wyższe. Średnio, w powyższym przykładzie można oczekiwać kosztów na poziomie około 2000-2500 zł za prąd zużyty na ogrzewanie do końca grudnia.
Koszty ogrzewania a wydajność pomp ciepła
Korzystając z podanego wzoru, możemy przewidzieć, jakie będą orientacyjne koszty ogrzewania przy różnych wydajnościach pomp (wszystkie poniższe obliczenia zgodnie z ceną 0,63 gr/kWh i przy średnim zapotrzebowaniu budynku 70 kWh/m2/rok).
Jasno widać, jak wyższy wskaźnik SCOP pompy ciepła przekłada się na niższe roczne koszty ogrzewania.
