Pompy ciepła, będące innowacyjnymi rozwiązaniami grzewczymi, w ostatnich latach coraz częściej goszczą w domach jako alternatywa dla tradycyjnych systemów opartych na paliwach kopalnych. Wykorzystujące energię odnawialną urządzenia wymagają do pracy pewnej ilości energii elektrycznej.
Aby ocenić faktyczną atrakcyjność pomp ciepła, niezbędne jest zrozumienie, jakie jest miesięczne zużycie prądu (a zatem i miesięczny koszt) eksploatacji tego rodzaju urządzeń.
Pompa ciepła to obecnie jeden z najbardziej efektywnych – pod kątem miesięcznego zużycia prądu – systemów grzewczych. Zaletą tego typu urządzenia jest przyjazność dla środowiska i wszechstronność zastosowań. Pompa, która korzysta z w pełni odnawialnych źródeł energii, może być używana do ogrzewania pomieszczeń, ale nie tylko. W razie potrzeby służy również do podgrzewania wody użytkowej, a latem sprawdza się w roli klimatyzacji.
Zanim zagłębimy się w zagadnienie zużycia prądu pompy ciepła, warto przyjrzeć się samemu mechanizmowi jej działania. Funkcjonowanie pompy opiera się na wykorzystaniu naturalnych zasobów – wody, gleby lub powietrza (zależnie od typu pompy). Jest to tzw. dolne źródło ciepła, z którego pobierane jest ciepło.
Głównym zadaniem pompy ciepła jest przenoszenie ciepła z niższego poziomu temperatury do wyższego, co umożliwia efektywne ogrzewanie budynków. Aby tak się jednak stało, pompa ciepła potrzebuje energii elektrycznej do zasilania sprężarki, która to jest odpowiedzialna za pompowanie czynnika chłodniczego przez układ.
Choć miesięczne zużycie prądu przez pompę ciepła może być niższe niż koszty eksploatacji tradycyjnych systemów grzewczych, to warto wykonać szczegółowe wyliczenia dla indywidualnego zastosowania pompy.
CZYTAJ TAKŻE: Jak dobrać grzejniki do pompy ciepła?
W trakcie swojej pracy pompa ciepła wykorzystuje niewielką ilość energii elektrycznej, aby zasilić sprężarkę. Jednak jest to znacząco mniejsze zużycie energii w porównaniu z np. piecem elektrycznym, który to działa wyłącznie w oparciu o energię elektryczną.
Przedstawić można różne prognozy dotyczące miesięcznych kosztów oraz zapotrzebowania energetycznego pompy ciepła – zależnie od indywidualnych warunków budowlanych domu. Ważnym wskaźnikiem jest w tym zakresie zapotrzebowanie energetyczne konkretnego budynku.
Można przyjąć, że zapotrzebowanie na prąd w przypadku domu częściowo ocieplonego, ale o średnim zapotrzebowaniu na energię cieplną, wyniesie 70-100 kW/m². Z kolei dla domu dobrze ocieplonego, którego zapotrzebowanie na energię cieplną jest małe – 40-70 kW/m².
Koszt miesięczny pompy ciepła jest w dużej mierze uzależniony od mocy samego urządzenia. Moc pompy ciepła odnosi się do jej zdolności do generowania ciepła – dlatego też im wyższa moc, tym więcej ciepła może być wytworzone. To z kolei wpływa bezpośrednio na miesięczne zużycie prądu w domu jednorodzinnym i koszty eksploatacji systemu. Warto przy tym podkreślić, że dobór odpowiedniej mocy pompy ciepła powinien być przeprowadzony w oparciu o rzeczywiste zapotrzebowanie na ciepło w budynku.
Wybór zbyt małej mocy może prowadzić do niedostatecznego ogrzewania pomieszczeń. To z kolei może skutkować koniecznością wykorzystywania dodatkowych źródeł ciepła, co zwiększa koszty ogrzewania. Z drugiej strony, pompa ciepła o zbyt dużej mocy będzie zużywać więcej energii elektrycznej, niż jest to rzeczywiście potrzebne, co również skutkuje wyższymi kosztami eksploatacji.
Warto więc dokładnie przemyśleć temat mocy urządzenia i dopasować pompę ciepła do konkretnych potrzeb i charakterystyki budynku. Pozwoli nam to zoptymalizować koszty eksploatacji oraz zapewnić odpowiedni poziom komfortu termicznego.
Przy wyborze pompy ciepła niezbędne jest uwzględnienie współczynników efektywności COP/SCOP, które mają kluczowe znaczenie dla oceny miesięcznego zużycia energii elektrycznej. A co za tym idzie – kosztu miesięcznego użytkowania urządzenia.
Współczynnik efektywności COP (od ang. Coefficient of Performance) definiuje stosunek mocy grzewczej pompy ciepła do ilości energii elektrycznej potrzebnej do zasilenia sprężarki. Im wyższy współczynnik COP, tym więcej ciepła generuje pompa przy tej samej ilości zużytej energii elektrycznej.
Wartość współczynnika COP obrazuje przykład: urządzenie o COP 4 to takie, w którym na każde wyprodukowane 4 kWh ciepła, pompa zużywa 1 kWh energii elektrycznej.
Miesięczne zużycie prądu przez pompę ciepła zależy głównie od jej mocy oraz efektywności. Im większa moc pompy i im niższy współczynnik efektywności (COP), tym więcej energii elektrycznej będzie zużywane. W przypadku pompy ciepła o wyższym COP, zużycie prądu może być znacznie niższe, ponieważ więcej ciepła jest generowane przy tej samej ilości energii elektrycznej.
Poza współczynnikiem COP w dokumentacji technicznej pomp ciepła znajduje się również wartość SCOP (ang. Seasonal Coefficient of Performance). W przeciwieństwie do COP, który odnosi się do chwilowego zużycia energii, współczynnik SCOP uwzględnia uśrednione zużycie energii przez cały sezon grzewczy. To pozwala na bardziej realistyczną ocenę całkowitych kosztów korzystania z urządzenia.
Jak już wiemy, głównym czynnikiem wpływającym na miesięczne koszty związane z eksploatacją pompy ciepła, jest jej moc. To właśnie moc urządzenia determinuje, ile prądu zużywa pompa ciepła. Istotne jest, aby dobierać moc urządzenia zgodnie z faktycznym zapotrzebowaniem budynku na energię. Oprócz mocy należy także brać pod uwagę inne czynniki, takie jak wspomniana wcześniej efektywność urządzenia czy izolacja budynku, a nawet warunki klimatyczne, które również mają wpływ na miesięczne koszty użytkowania pompy ciepła.
Dlatego też zawsze przed podjęciem decyzji dotyczącej zakupu i instalacji pompy ciepła w domu, zaleca się skonsultowanie się ze specjalistą. Dokładnie oszacuje on potrzeby i warunki budynku, co umożliwi wybór optymalnej mocy pompy ciepła oraz pozwoli na minimalizację kosztów eksploatacji systemu grzewczego.
Wzrost cen energii elektrycznej również ma bezpośredni wpływ na koszty ogrzewania budynku za pomocą pompy ciepła. Należy przy tym podkreślić, że rosnąca efektywność pomp ciepła dostępnych na rynku ogranicza wpływ podwyżek na opłacalność użytkowania tych urządzeń. Co warto podkreślić, odpowiednio dobrana pompa ciepła pozwala na pokrycie 100% zapotrzebowania budynku na ciepło, przy wykorzystaniu w pełni odnawialnych źródeł energii.
Pompa ciepła to zyskujący na popularności sposób na dostarczanie energii cieplnej do gospodarstwa domowego. Jest zarówno ekologiczna, jak i ekonomiczna. Ile prądu zużywa pompa ciepła? Jak bardzo opłacalna jest to urządzenie? Szacuje się, że koszty eksploatacji pompy ciepła są niższe o 50-70% w porównaniu z kosztami ogrzewania przy użyciu innych metod.
Aby oszacować koszty miesięczne pompy ciepła, wystarczy posłużyć się wzorem:
zużycie energii = moc pompy ciepła / SCOP
Z kolei, aby obliczyć koszt energii elektrycznej, musimy pomnożyć: zużycie energii (kWh) * cena za kWh
Tym sposobem otrzymamy roczny koszt pompy ciepła – aby uzyskać wynik miesięczny, należy podzielić go przez 12.
Wyliczenie przykładowego kosztu miesięcznego pompy ciepła wymaga uwzględnienia kilku czynników, takich jak moc urządzenia, efektywność pompy ciepła oraz aktualne ceny energii elektrycznej. Poniższe wyliczenie dotyczy budynków zmodernizowanych lub nowych, z dobrą izolacją.
Przykład 1.
Dla urządzenia o współczynniku SCOP równym 5 zużywa się 2000 kWh energii elektrycznej – przy założeniu, że zapotrzebowanie cieplne wynosi 10 000 kWh rocznie. Przyjmując, że koszt jednostkowy prądu wynosi 1 zł, roczne koszty ogrzewania wynoszą 2000 zł. Po podzieleniu tej kwoty przez 12 miesięcy otrzymujemy kwotę ok. 167 zł.
Przykład 2.
Pompa ciepła, której współczynnik SCOP wynosi 4, przy zapotrzebowaniu na ciepło na poziomie 12 000 kWh rocznie, zużywa ok. 3000 kWh energii elektrycznej. Roczny koszt ogrzewania pompą ciepła wyniesie w tym przypadku 3000 zł. Średnie miesięczne zużycie prądu pompy ciepła znajdzie odzwierciedlenie w kwocie wynoszącej ok. 250 zł.
Przykład 3.
Dla pompy ciepła o współczynniku SCOP 4,5, w sytuacji, gdy roczne zapotrzebowanie na ciepło wynosić będzie 10 000 kWh, zużycie prądu pompy ciepła wyniesie ok. 2200 kWh. W tej sytuacji koszt roczny kształtować się będzie na poziomie ok. 2200 zł rocznie. Koszt miesięczny to z kolei ok. 184 zł.
Warto jednak pamiętać, że są to średnie koszty miesięczne użytkowania pompy ciepła. W sezonie letnim będą one znacznie niższe, gdyż urządzenie będzie głównie podgrzewać wodę użytkową (natomiast w sezonie zimowym mogą być wyższe). Koszty wzrosną też znacznie w przypadku budynków bez modernizacji lub z częściową modernizacją.
Korzystne warunki ekonomiczne dla użytkowania pompy ciepła występują przede wszystkim w budynkach cechujących się niskimi stratami ciepła. Są to domy dobrze izolowane termicznie i wyposażone w energooszczędne okna oraz drzwi. Jednocześnie, nawet w przypadku innych budynków, pompa ciepła nadal przynosi zauważalne oszczędności – przy czym mogą być one mniejsze. Istnieją jednak pewne czynniki, które mogą zwiększyć oszczędności generowane dzięki montażowi pompy ciepła.
Niskie, co udowodniliśmy, miesięczne koszty pompy ciepła (zużycia przez nią energii elektrycznej), można dodatkowo obniżyć. Skutecznym na to sposobem jest termomodernizacja budynku. Dzięki zastosowaniu odpowiedniego rodzaju izolacji termicznych, a zwłaszcza poprzez wymianę starych okien na energooszczędne, a także wykonując izolację dachu i ścian, można zmniejszyć ubytki ciepła z budynku. To z kolei przekłada się na mniejsze zapotrzebowanie na energię cieplną do ogrzewania.
Dodatkową korzyścią, oprócz niższego miesięcznego kosztu eksploatacji pompy ciepła, jest zapewnienie efektywniejszej pracy pompy. Urządzenie będzie tym sposobem pracować wydajnie, zużywając jednocześnie mniej energii elektrycznej, przy utrzymaniu odpowiedniej temperatury wewnątrz budynku.
Możliwe jest zmniejszenie kosztów ogrzewania przy użyciu pompy ciepła poprzez zastosowanie systemu fotowoltaicznego. Instalacja paneli fotowoltaicznych pozwala na produkcję własnej energii elektrycznej, która może być wykorzystana do zasilania pompy ciepła (a konkretnie sprężarki). W ten sposób można ograniczyć lub nawet całkowicie wyeliminować potrzebę korzystania z energii elektrycznej z sieci publicznej, co przekłada się na dodatkowe obniżenie rachunków za prąd.
Wykorzystanie energii odnawialnej w postaci energii słonecznej wpisuje się w dążenia do zrównoważonego rozwoju i ochrony środowiska, co dodatkowo podkreśla korzyści ekologiczne i ekonomiczne takiego rozwiązania. Integracja pompy ciepła z systemem fotowoltaicznym stanowi skuteczną strategię zmniejszenia kosztów ogrzewania oraz redukcji śladu węglowego w budynkach mieszkalnych.
Pompy ciepła spełniają wymagania Unii Europejskiej dotyczące ochrony środowiska i redukcji emisji gazów cieplarnianych. UE aktywnie dąży do realizacji celów związanych z ochroną klimatu, a pompy ciepła są kluczowym narzędziem w osiąganiu tych celów. Poprzez ograniczenie wykorzystania paliw kopalnych, te urządzenia grzewcze wspierają rynek w kierunku bardziej zrównoważonej i ekologicznej gospodarki.
Pomimo że inwestycja w pompę ciepła może być początkowo kosztowna, wielu właścicieli budynków przekonało się już, że długoterminowe oszczędności oraz korzyści ekologiczne wynikające z korzystania z tego rodzaju urządzeń przewyższają koszty inwestycji. Decyzja dotycząca zakupu pompy ciepła powinna być jednak starannie przemyślana i oparta na szczegółowej analizie kosztów i korzyści.