Przejdź do treści

Pompa ciepła to tanie ogrzewanie! Analiza wad i zalet w 2022

pompy ciepła ranking

Pompy ciepła – fenomen ostatnich lat

Jaki jest powód tego, że pompy ciepła cieszą się takim zainteresowaniem i dlaczego coraz więcej osób, budujących lub modernizujących swoje domy, decyduje się na zmianę systemu ogrzewania, wybierając właśnie rozwiązanie, jakim jest pompa ciepła?

Wynika to głównie z tego, że pompa ciepła charakteryzuje się czymś szalenie istotnym dla domowego budżetu. Jest to wysoki współczynnik efektywności działania (COP, z ang. coefficient of performance). Rozwiązania, które mają wysoki COP, uznawane są za wydajne i opłacalne, dlatego pozytywnie wpływają na poprawę efektywności energetycznej w budynku. Pompa ciepła to przede wszystkim oszczędność pieniędzy.

Wskaźnik COP i SCOP – tak sprawdzisz koszty używania pompy ciepła

Czym tak właściwie jest wspomniany COP? To stosunek tego, ile ciepła wytwarza pompa w danym momencie do tego, ile zużywa na to prądu.


Im wyższy COP, tym lepsza pompa ciepła. 

Bardziej użyteczny, z punktu widzenia użytkownika, jest wskaźnik SCOP, który uwzględnia sezonowość stosowania pompy ciepła. SCOP pozwala określić, ile rzeczywiście będą wynosiły koszty eksploatacji pompy ciepła w ciągu całego roku lub okresu grzewczego. 

Dla przykładu, w nowo powstałym domu o powierzchni od 100 do 130 metrów kwadratowych zapotrzebowanie na ciepło może wynosić od 12000 do 14000 kWh rocznie. 

Przy zużyciu 3450 kWh energii elektrycznej przez pompę ciepła i inne urządzenia systemu grzewczego, wskaźnik SCOP wynosi: 14000 kWh/3450 kWh, czyli w przybliżeniu 4. Wyższy SCOP oznacza mniejsze zużycie prądu, a zatem mniej wydanych pieniędzy, przy zachowaniu odpowiedniego stopnia ogrzewania domu. 


Za 3450 kWh trzeba zapłacić rocznie: 3450 kWh x 0,66 zł/kWh* = 2277 zł

* średnia cena prądu w taryfie G11 w Polsce w 2022 roku

Jak wypada porównanie pompy ciepła do gazowego kotła grzewczego? Okazuje się, że różnice są duże i to na korzyść pompy ciepła, o czym piszemy poniżej.

Pompa ciepła czy kocioł grzewczy? Porównujemy wydajność i koszty ogrzewania

Żeby porównać pompę ciepła do systemu grzewczego z kotłem trzeba ustalić miarę sprawności dla tych dwóch rozwiązań. Dla pomp ciepła jest to liczbowy wskaźnik COP, w przypadku kotłów podawane są wartości procentowe. 

Sprawność w uproszczeniu określa to, ile pieniędzy, które wydajesz na ogrzewanie, faktycznie zostanie zamienione na ciepło”. Czyli ile energii było potrzebne do wytworzenia z niej energii do ogrzewania domu. Zatem jeśli sprawność jest wyższa niż 100%, oznacza tyle, że otrzymujesz pewną nadwyżkę energii cieplnej i oszczędzasz. A jeśli sprawność wynosi jedynie 60%, to na tym tracisz. 

Dlatego, żeby uzyskać jakiekolwiek sensowne porównanie, wcześniejszy wskaźnik SCOP wynoszący 4 musimy wyrazić procentowo. Wskaźnik SCOP równy 4 oznacza tyle, że przy dostarczeniu 1 kWh energii elektrycznej do pompy ciepła, wytwarza ona 4 kWh energii cieplnej, zatem sprawność pompy wynosi 400%. Warto pamiętać, że COP może być niższy, w związku z tym, że temperatura na zewnątrz będzie bardzo niska, wówczas wydajność pompy spada i może wynosić np. 3,5. 

Sprawdzając sprawność kotłów węglowych i kotłów gazowych można natrafić na wartości na poziomie od 80 do 110%. Jednak podobnie jak w przypadku pomp ciepła, sezonowa sprawność będzie niższa i może spaść nawet do 60%!

Odnosząc się do naszych wcześniejszych wyliczeń, możemy w końcu porównać koszty ogrzewania pompą ciepła i kotłem gazowym. Jeżeli zapotrzebowanie energetyczne domu wynosi 14000 kWh, to musimy dostarczyć 14286 kWh energii z paliwa w ciągu roku, przy sprawności kotła wynoszącej 98% (14000/0,98). 

⇒ 1 metr sześcienny gazu dostarcza 11 kWh, zatem w ciągu roku potrzeba go w ilości 1299 m3, a to koszt 3000 zł. Sporo więcej niż przy używaniu pompy ciepła.

Pompa ciepła, co zachęca a co zniechęca do jej montażu? Poznaj najważniejsze wady i zalety

Na początku zniechęcające bywają formalności i konieczność poniesienia kosztów, często niemałych. Wiele zależy od rodzaju pompy ciepła, miejsca, w którym ma być zamontowana oraz prawnego statusu inwestycji. Nie są to jednak kwestie, które są barierą nie do przekroczenia. Dodatkowo w Polsce można uzyskać dofinansowanie zakupu i montażu pompy ciepła. 

W 2022 roku w Polsce będzie można uzyskać dofinansowanie zakupu i montażu pompy ciepła z programu „Moje ciepło”, które będzie wynosić do maksymalnie 30% kosztów inwestycji, czyli do 21 tysięcy złotych (gruntowe pompy ciepła) i do 7 tysięcy złotych w przypadku pomp powietrze-powietrze i powietrze-woda.

Dlaczego warto rozważyć montaż pompy ciepła, która określana jest ogrzewaniem przyszłości?
Powodów jest kilka:

  • ekonomia niższe roczne koszty ogrzewania domu oraz ciepłej wody użytkowej; wysoka sprawność całoroczna o wartości ponad 300%

  • ekologia brak emisji CO2 i CO, źródło energii jest odnawialne; 

  • bezobsługowość dodatkowe, zapasowe drugie źródło energii cieplnej i możliwość współpracy z system fotowoltaiki; 
  • wygoda i bezpieczeństwo czystość urządzenia i miejsca użytkowania, bez konieczności płatnego przyłącza, bez ryzyka zatrucia czadem 

  • wielofunkcyjność możliwość stosowania jako zarówno jako system ogrzewania, jak i chłodzenia

W 2022 roku pompa ciepła może okazać się najlepszym wyborem jako główne źródło energii cieplnej w domu. Podwyżki cen gazu sprawiają, że warto rozważyć wydajniejszy i bardziej opłacalny dla kieszeni system, jakim jest pompa ciepła, której użytkowanie w ciągu roku pozwala zaoszczędzić od kilkuset do ponad tysiąca złotych.

Należy pamiętać, że zgodnie z dyrektywami Unii Europejskiej kraje członkowskie, w tym Polska, zobowiązane są do wprowadzania rozwiązań ukierunkowanych na czerpanie energii z odnawialnych źródeł. Ten trend będzie się jedynie nasilał, zarówno będąc troską o środowisko, jak i wynikiem zmian gospodarczo-ekonomicznych. 

 

W 2022 w Polsce nie będzie już można uzyskać dofinansowania na kotły węglowe, co ma się przyczynić do wzrostu zainteresowania energią pochodzącą z wiatru, wody i gruntu, którą wykorzystują właśnie pompy ciepła.

Pompa ciepła, jak działa? Zasada działania pompy ciepła w skrócie

Pompa ciepła pobiera energię cieplną z zewnętrznego środowiska, z tzw. źródła niskotemperaturowego (powietrze, grunt, woda). Skąd pochodzi ta energia? Głównym jej źródłem jest słońce, a wszystkie powyższe źródła są zdolne do magazynowania energii cieplnej z promieni słonecznych, które kumuluje się przez cały rok.

Wraz z większą dostępnością źródła ciepła, spada jednak wydajność pompy ciepła. Ma to związek z różnicami temperatur źródeł ciepła. Im wyższa temperatura dolnego źródła ciepła tym lepiej. 

Energia, która została zmagazynowana, nie może być jednak bezpośrednio i skutecznie wykorzystane do ogrzewania domu. Do tego potrzeba odpowiedniego systemu, który może tę energię pobrać, przekazać dalej i ją zwiększyć. Do tego służy pompa ciepła.

  1. W obwodach pompy ciepła płynie czynnik chłodniczy, który może wrzeć już przy -10°C. Do parowania konieczne jest pobranie energii (ciepła) z otoczenia np. wody gruntowej o temperaturze 10°C. Ten proces zachodzi w jednym z wymienników ciepła, czyli parowniku. 
  2. Para z czynnika ma wówczas temp. 3-5°C i jest zasysana przez sprężarkę, którą zasila energia elektryczna. 
  3. Sprężarka podnosi ciśnienie pary, a to jest jednoznaczne ze wzrostem temperatury nawet do 70°C. 
  4. Następnie tak podgrzana para trafia do drugiego wymiennika ciepła, gdzie oddaje swoją energię do chłodniejszego przekaźnika np. wody lub powietrza. Oddanie ciepła skutkuje skraplaniem się pary. Dlatego drugi wymiennik ciepła nazywany jest skraplaczem.
  5. Ciekły czynnik chłodniczy przepływa później przez zawór rozprężny. Tam ciśnienie cieczy zostaje gwałtownie obniżone, czynnik później zaczyna parować i cykl w ten sposób się zamyka.

Pompa ciepła to zamknięty obieg, przekazujący energię z otoczenia zewnętrznego do otoczenia wewnętrznego w domu. Do tego potrzebna jest dodatkowa energia elektryczna (do napędu sprężarki i pomp obiegowych). 

 

Jednak nawet ta energia elektryczna jest zamieniana na ciepło. Brak tutaj jakichkolwiek strat. Pompa ciepła nie jest jego generatorem, dlatego jest urządzeniem bezpiecznym, ekologicznym i wydajnym.

Rodzaje pomp ciepła. Powietrzna pompa ciepła, gruntowa czy wodna? Pigułka wiedzy

Powietrzna pompa ciepła 

  • dostępna jako pompa powietrze/powietrze, czyli np. klimatyzator, który chłodzi lub ogrzewa powietrze lub jako pompa powietrze/woda, która może działać jako system ogrzewania domu lub ciepłej wody użytkowej; 
  • źródło jest ogólnodostępne, jednak na wydajność mają wpływ duże wahania temperatur, dlatego często konieczne jest dodatkowe źródło ciepła; co zwiększa koszty i w ogólnym rozrachunku obniża wydajność; 
  • najniższe koszty inwestycyjne;
  •  

Gruntowa pompa ciepła

  • działa jako system solanka/woda; konieczne jest umieszczenie w ziemi poziomych kolektorów (wężownic) lub pionowych sond (konieczność odwiertów), w których płynie niezamarzający czynnik, który odbiera ciepło zawarte w ziemi; 
  • poziome kolektory wymagają dużo przestrzeni, a głębokościowe odwierty wymagają odpowiednich badań i zezwoleń;
  • źródło ciepła ma stabilną temperaturę, co skutkuje wysoką wydajnością pompy ciepła; 
  • ogólnodostępność, na którą duży wpływ mają warunki lokalne, takie jak: rodzaj gleby (dobra będzie wysoka wilgotność gruntu np. mokra glina zatrzymująca wodę), ukształtowanie terenu i porośnięcie roślinnością (nie może być roślin z głębokim systemem korzeniowym), zaletą są tereny, na których często pada deszcz i śnieg;   
  • duży koszt inwestycyjny, szczególnie przy rozwiązaniu pionowym; 



Wodna pompa ciepła 

  • energia może być pobierana z wody powierzchniowej (np. jezioro, staw), ważna jest wtedy jakość wody, jej czystość; jeśli jakość jest niewystarczająca stosuje się pośrednie odbiorniki ze stali nierdzewnej; 
  • drugim sposobem jest pobieranie energii z wody gruntowej, który wymaga dwóch studni (czerpalnej i zrzutowej); 
  • jest to system otwarty (woda/woda, czynnikiem jest woda gruntowa), w którym woda pobierana jest z jednej studni, jest przepompowywana, a następnie ostudzona trafia do drugiej studni; 
  • stabilna temperatura wody gruntowej wpływa korzystnie na wydajność pompy ciepła; 
  • średni koszt inwestycyjny; konieczne specjalne zezwolenia w związku z dużym poborem wody;