Co wpływa na pobór energii elektrycznej przez pompę ciepła?

Powietrzna lub gruntowa pompa ciepła pobierają energię elektryczną, potrzebną do prawidłowej pracy instalacji grzewczej. Im większa będzie wydajność działania, tym niższy pobór energii elektrycznej. Na koszt ogrzewania budynku wpływa kilka podstawowych parametrów. Będzie to zapotrzebowanie na energię grzewczą. Im wyższe zapotrzebowanie energetyczne budynku, tym większe koszty ogrzewania.

Zapotrzebowanie na energię cieplną będzie uzależnione od metrażu, stopnia termoizolacji przegród zewnętrznych oraz od obecności dodatkowej wentylacji lub klimatyzacji. Na ostateczne zapotrzebowanie energetyczne wpłynie także ilość zużywanej, ciepłej wody użytkowej oraz preferowana temperatura w pomieszczeniach. Nie bez znaczenia okaże się także wybrany system ogrzewania (podłogówka, grzejniki ścienne, wentylacja mechaniczna z rekuperacją).

Wszystkie powyższe parametry sprawiają, że każdy budynek mieszkalny może posiadać odmienne zapotrzebowanie na energię grzewczą. W związku z tym nie istnieje jednoznaczna odpowiedź na pytanie, ile prądu zużywa pompa ciepła podczas jednego sezonu grzewczego. Możemy natomiast obliczyć średnie, roczne zużycie energii elektrycznej dla modelowych budynków.

Pobór kWh energii elektrycznej, a współczynnik COP

Średnie, roczne zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła (powietrzna lub gruntowa) będzie uzależnione od dwóch ważnych parametrów. Mowa tu o efektywności grzewczej COP oraz o współczynniku SCOP.

Współczynnik efektywności COP oznacza średnie zużycie prądu w stosunku do ilości oddanej energii cieplnej. Im wyższy współczynnik COP, tym mniej energii pobiera pompa ciepła. Średnie COP dla pomp ciepła wynosi 3,5 do 5,5. Oznacza to, że z każdej 1 kWh pobranej z sieci energii elektrycznej, powstaje od 3,5 do 5,5 kWh energii grzewczej. Załóżmy zatem, że średni współczynnik efektywności COP wynosi 4,0. Taką wartość zastosujemy w do dalszych obliczeń przy gruntowych pompach ciepła.

Drugi parametr to efektywność SCOP. Jest to średni poziom zużycia energii na cały sezon grzewczy lub na cały rok (np. w przypadku całorocznego podgrzewania ciepłej wody użytkowej). Roczne zużycie energii elektrycznej, którą pobiera pompa ciepła, będzie wynikiem dzielenia zapotrzebowania energetycznego przez współczynnik efektywności COP.

Ile prądu zużywa pompa ciepła? Średnie roczne zużycie na potrzeby ogrzewania budynku

Zapotrzebowanie energetyczne budynku. Ile kWh potrzeba do ogrzania domu jednorodzinnego?

Chcąc określić pobór kWh energii elektrycznej, musimy ustalić zapotrzebowanie energetyczne budynku na energię grzewczą. W naszych wyliczeniach weźmiemy pod uwagę trzy budynki mieszkalne o powierzchni użytkowej 100, 150 oraz 200 m2. Nasze modelowe domy będą posiadały różny stopień izolacji termicznej. Średnioroczne zapotrzebowanie na energię grzewczą będzie wynosiło 70, 90 oraz 110 kWh/m2/rok. Pozwala to na dokonanie prostych obliczeń rocznego zapotrzebowania energii. W poniższych wyliczeniach bierzemy pod uwagę jedynie pobór energii potrzebnej do ogrzania budynku. Budynek może też zużywać energię na potrzeby ogrzewania ciepłej wody użytkowej.

Dla przykładu, dom o powierzchni użytkowej 100 m2 i zapotrzebowaniu energetycznym 70 kWh/m2/rok będzie potrzebował 7 000 zł kWh energii grzewczej na sezon. Dom o takim samym stopniu izolacji, ale o powierzchni użytkowej 150 m2 zużywa już 8 400 kWh rocznie. Z kolei przestronny dom jednorodzinny o powierzchni 200 m2 potrzebuje 10 500 kWh energii grzewczej rocznie.

Wartości wzrastają wraz z gorszą izolacją przegród zewnętrznych. Dom z zapotrzebowaniem 90 kWh/m2/rok potrzebuje 9 000 kWh (powierzchnia 100 m2), 10 800 kWh (dom 150 m2) lub 13 500 kWh energii grzewczej w przypadku budynku o powierzchni 200 m2. Przy zapotrzebowaniu na energetycznym na poziomie 110 kWh/m2/rok, ilość energii wzrasta do poziomu 11 000 kWh (dom o powierzchni użytkowej 100 m2), 13 200 kWh (dom o powierzchni użytkowej 150 m2) oraz 16 500 kWh w domach 200 m2. Sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły o pompach ciepła.

Polecane pompy ciepła - sprawdź cenę!

Ile energii grzewczej potrzeba do ogrzewania budynku? Średnioroczny pobór energii w kWh

Zapotrzebowanie energetyczne

Dom o powierzchni użytkowej 100 m2

Dom o powierzchni użytkowej 150 m2

Dom o powierzchni użytkowej 200 m2

70 kWh/m2/rok

7 000 kWh

8 400 kWh

10 500 kWh

90 kWh/m2/rok

9 000 kWh

10 800 kWh

13 500 kWh

110 kWh/m2/rok

11 000 kWh

13 200 kWh

16 500 kWh

Źródło: opracowanie własne

Ile prądu zużywa pompa ciepła? Wydajność pomp powietrznych

Znamy już średnie, roczne ilości energii grzewczej, jakie pobiera budynek. Dzięki temu możemy obliczyć przybliżony pobór energii elektrycznej przez pompy ciepła. W wyliczeniach weźmiemy pod uwagę dwa rodzaje urządzeń. Będzie to pompa powietrzna oraz pompa gruntowa. Zakładamy, że współczynnik COP wynosi 3,0 (pompa powietrzna) oraz 4,0 (pompa gruntowa). Na tej podstawie możemy obliczyć, ile kWh zużywa pompa w ciągu całego sezonu grzewczego. Przypominamy, że przy współczynniku COP = 3,0 z każdego kWh energii pobranej z sieci uzyskamy 3 kWh energii grzewczej. Przy współczynniku COP = 4,0 przelicznik będzie jeszcze bardziej korzystny. Z 1 kWh energii z sieci można uzyskać 4 kWh energii grzewczej. Niektóre nowoczesne pompy posiadają jeszcze lepsze parametry efektywności, co przekłada się na niższy koszt ogrzewania budynku.

Naszym pierwszym przykładem jest powietrzna pompa ciepła ze sprawnością 300%. Ile energii pobiera ogrzewanie przez cały sezon? W przypadku domów o zapotrzebowaniu energetycznym rzędu 70 kWh/m2/rok, średnioroczne zużycie energii będzie wynosiło 2 330 kWh (dom 100 m2), 2 800 kWh (dom 150 m2) oraz 3 500 kWh w przypadku domów 200 m2. Im większe zapotrzebowanie energetyczne budynku, tym wyższy koszt ogrzewania w sezonie zimowym. Przy zapotrzebowaniu w granicach 90 kWh/m2/rok, pompa powietrzna pobierze 3 000 kWh (dom 100 m2), 3 600 kWh (dom 150 m2) lub 4 500 kWh (dom 200 m2).

Najwięcej energii pobiera pompa powietrzna, zamontowana w naszych modelowych budynkach z zapotrzebowaniem energetycznym 110 kWh/m2/rok. W ciągu całego roku, pompa pobierze 3 667 kWh (dom o powierzchni 100 m2), 4 400 kWh (dom 150 m2) lub 5 500 kWh w przypadku dużych domów o powierzchni użytkowej 200 m2. Na podstawie naszych obliczeń można oszacować średni koszt ogrzewania budynku. Wystarczy przemnożyć podane wartości przez stawkę prądu z sieci.

Ile prądu zużywa pompa ciepła? Roczne zużycie energii w pompach powietrznych

Zapotrzebowanie energetyczne

Dom o powierzchni użytkowej 100 m2

Dom o powierzchni użytkowej 150 m2

Dom o powierzchni użytkowej 200 m2

70 kWh/m2/rok

2 333 kWh

2 800 kWh

3 500 kWh

90 kWh/m2/rok

3 000 kWh

3 600 kWh

4 500 kWh

110 kWh/m2/rok

3 667 kWh

4 400 kWh

5 500 kWh

Źródło: opracowanie własne



Ile energii elektrycznej zużywa pompa gruntowa? Sprawdzamy

Przyjmujemy, że pompa gruntowa pracuje z wydajnością 400%. Dzięki tym założeniom i znajomości zapotrzebowania energetycznego budynku, możemy obliczyć, ile prądu pobiera instalacja przez cały sezon grzewczy. Wystarczy podzielić średnie zapotrzebowanie energetyczne budynku przez współczynnik COP pompy.

Przy zapotrzebowaniu energetycznym budynku 70 kWh/m2/rok, średnie zużycie energii elektrycznej przez pompę gruntową wyniesie od 1 750 kWh w przypadku domów o powierzchni 100 m2, aż po 2 625 kWh dla domów o powierzchni 200 m2. Większe zapotrzebowanie energetyczne to wyższe zużycie prądu. I tak, budynki z zapotrzebowaniem 90 kWh/m2/rok będą potrzebowały 2 250 kWh (dom 100 m2), 2 700 kWh (dom 150 m2) lub 3 375 kWh przy dużych budynkach o powierzchni 200 m2.

Gorzej ocieplony dom oznacza większe zużycie energii potrzebnej do ogrzewania. Przy zapotrzebowaniu rzędu 110 kWh/m2/rok, pompa ciepła zużyje 2 750 kWh (dom 100 m2), przez 3 300 kWh w domu 150 m2, aż po 4 125 kWh w przypadku budynku jednorodzinnego o powierzchni użytkowej 200 m2. Jak widzimy, stopień zaizolowania przegród zewnętrznych może znacząco wpłynąć na koszt ogrzewania.

Ile prądu zużywa pompa ciepła? Średnie zużycie energii w pompach gruntowych

Zapotrzebowanie energetyczne

Dom o powierzchni użytkowej 100 m2

Dom o powierzchni użytkowej 150 m2

Dom o powierzchni użytkowej 200 m2

70 kWh/m2/rok

1 750 kWh

2 100 kWh

2 625 kWh

90 kWh/m2/rok

2 250 kWh

2 700 kWh

3 375 kWh

110 kWh/m2/rok

2 750 kWh

3 300 kWh

4 125 kWh

Źródło: opracowanie własne

Jeśli chcesz uzyskać więcej porad, zapoznaj się z pozostałymi artykułami w tym serwisie. Dowiesz się z nich między innymi, jaka moc paneli fotowoltaicznych na dom będzie najlepsza. Podpowiemy też, jak odpowietrzyć pompę centralnego ogrzewania.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?
Oceń
Dla 99,3% czytelników artykuł okazał się być pomocny