Piec elektrodowy czy pompa ciepła – co wybrać?

Ekologiczne, energooszczędne, praktycznie bezobsługowe – pompy ciepła mają mnóstwo zalet, dzięki nim wykorzystywanie odnawialnych źródeł energii jest proste. Co ważne, urządzenia te tak naprawdę potrzebują niewielkiej mocy elektrycznej do napędu procesów wytwarzających ogrzewanie. Jak zatem działają pompy ciepła? W jaki sposób ocieplają budynek i stają się wydajnym źródłem wody użytkowej? Odpowiadamy na wszystkie pytania w kwestii efektwyności pracy pompy ciepła i tego, jak zarządza ona energią elektryczną!

Z czego jest zbudowana pompa ciepła?

Pompa ciepła składa się z dwóch najważniejszych jednostek – zewnętrznej i wewnętrznej. Są one połączone przewodami, które wypełnia czynnik roboczy. Urządzenia czerpią energię z otoczenia: z powietrza (pompy ciepła powietrzne), gruntu lub wody, zależnie od rodzaju systemu, a następnie dostarczają ją do instalacji za pomocą aktywnego czynnika. To wszystko odpowiada za wydajność pompy ciepła.

Budowa pompy ciepła to:

Parownik – ten element pomp ciepła odpowiada za pobór ciepła. Parownik absorbuje ciepło z otoczenia, a w połączeniu z aktywnym czynnikiem roboczym odbiera je, gdy znajduje się w dolnym obiegu w pompie ciepła.

Sprężarka – spręża czynnik roboczy, który krąży w obiegu pompy ciepła, co powoduje wzrost jego ciśnienia i temperatury. To właśnie sprężarka odpowiada za transport energii między dolnym a górnym obiegiem. Dzięki sprężeniu para się skrapla, co wpływa na wydzielanie ciepła. To bardzo ważny element w systemie z pompą ciepła.

Skraplacz – w tym miejscu zachodzi intensywne skraplanie się czynnika roboczego, który zmienia stan skupienia z pary na ciecz. Ten proces skutkuje mocnym wzrostem temperatury, to właśnie ona zostaje przekazana do instalacji ogrzewania obiektu.

Zawór rozprężny – reguluje wymianę ciepła, przepływ czynnika roboczego.

Czynnik roboczy – umożliwia przekazywanie energii z obiegu dolnego (dolne źródło pompy ciepła) do obiegu górnego. Czynnik roboczy zmienia stan skupienia zależnie od temperatury i ciśnienia, co sprawia, że transport ciepła przebiega sprawnie i bezproblemowo. Zwany czynnikiem termodynamicznym lub nośnikiem ciepła, oddaje i pobiera energię.

Teraz już wiesz, jakie są najważniejsze elementy pomp ciepła i jak przepływa energia cieplna. Pompa służąca do przygotowania ciepłej wody użytkowej i ogrzewania, wykorzystuje  tak zwany efekt Joule’a-Thomsona, którego zasady przybliżymy w następnej części wpisu.

Piec elektrodowy czy pompa ciepła? Porównanie

Piec elektrodowy czy pompa ciepła? Poniżej przedstawiamy porównanie tych urządzeń:

1. Efektywność energetyczna:

– Pompa ciepła – urządzenia te znane są z wysokiej efektywności energetycznej. Wykorzystują ciepło z otoczenia (powietrza, wody, ziemi) do ogrzewania budynku. Współczynnik wydajności COP (Coefficient of Performance) jest wskaźnikiem efektywności, który określa, ile jednostek ciepła można uzyskać za jednostkę energii. Powietrzne pompy COP 3-4 (z 1 kwh energii elektrycznej produkuje od 3 do 4 kwh energii cieplnej). Gruntowe pompy ciepła produkują od 4 do 5 kwh, natomiast urządzenia woda-woda od 4 do 5 kwh. COP jest zależny od wielu składowych instalacji i innych elementów pompy ciepła.

– Piec elektrodowy – piece elektrodowe przekształcają prąd elektryczny w ciepło. Urządzenie z 1 kwh energii elektrycznej produkuje 1 kwh ciepła, co jest dużo mniej wydajne niż w przypadku pomp ciepła.

2. Koszty operacyjne:

– Pompa ciepła – mimo wyższych kosztów instalacji, dzięki pompie ciepła możesz liczyć na niższe koszty operacyjne w dłuższej perspektywie ze względu na wyższą efektywność energetyczną.

– Piec elektrodowy – piece i kotły elektrodowe mogą generować wyższe rachunki za energię elektryczną, zwłaszcza w przypadku wysokich cen energii.

3. Koszty instalacji:

– Pompa ciepła – instalacja pompy ciepła może być kosztowna (zwłaszcza jeśli np. planowana jest dodatkowo instalacja fotowoltaiczna).

– Piec elektrodowy – piece elektrodowe zwykle mają niższe koszty instalacji, ale trzeba wziąć pod uwagę wyższe koszty operacyjne.

4. Lokalizacja i warunki klimatyczne:

– Pompa ciepła – z pompami ciepła możesz osiągnąć lepsze efekty w umiarkowanych lub ciepłych klimatach, gdzie dostępne jest ciepło z otoczenia.

– Piec elektrodowy – piece i kotły elektrodowe mogą być bardziej odpowiednie w klimatach, gdzie ceny energii elektrycznej są relatywnie niskie lub gdy brak dostępu do innych źródeł ciepła.

5. Ekologia:

– Pompa ciepła – jest uważana za bardziej ekologiczne rozwiązanie, ponieważ należy do odnawialnych źródeł energii.

– Piec elektrodowy – piece elektrodowe generują emisję CO2 związane z produkcją energii elektrycznej, co może mieć wpływ na wartość ekologiczną.

Piec elektrodowy czy pompa ciepła – koszty ogrzewania domu

Koszty ogrzewania domu przy użyciu pieca elektrodowego lub pompy ciepła zależą od wielu czynników. Wybór między tymi dwoma rozwiązaniami ma wpływ na zarówno koszty inwestycyjne, jak i eksploatacyjne. W tym przypadku posłużymy się przykładem:

Budynek mieszkalny jednorodzinny, który ma zapotrzebowanie na ciepło np. 15 000 kwh energii cieplnej przy ogrzewaniu pompą ciepła ze średnioroczną sprawnością COP = 3,5 pompa ciepła pobierze 4286 kwh energii elektrycznej. Warto tu zaznaczyć, że im wyższy COP, tym mniej energii elektrycznej pobierze pompa ciepła.

Natomiast kocioł (piec elektrodowy) na ogrzanie takiego samego budynku, który ma zapotrzebowanie na ciepło 15 000 kwh pobierze 15 000 kwh energii cieplnej, ponieważ jego COP=1. Można więc łatwo wywnioskować, że różnice są znaczące, a ogrzewanie pompą ciepła w dłuższej perspektywie okazuje się tańsze.

Piec elektrodowy, choć może być stosunkowo tańszym rozwiązaniem w zakresie kosztów początkowych, często generuje wyższe koszty eksploatacji z powodu używania energii elektrycznej do generowania ciepła.

Pompa ciepła natomiast, mimo wyższych kosztów inwestycyjnych, może okazać się bardziej opłacalną opcją w dłuższej perspektywie. Jej efektywność polega na wykorzystywaniu odnawialnych źródeł energii, takich jak powietrze, woda czy grunt, co przekłada się na niższe koszty eksploatacyjne.

Warto również wziąć pod uwagę potencjalne zmiany cen energii elektrycznej oraz paliw tradycyjnych na przestrzeni lat, które mogą wpłynąć na długoterminowe koszty ogrzewania. Ostateczny wybór pomiędzy piecem elektrodowym a pompą ciepła powinien być dobrze przemyślany i oparty na analizie kosztów w kontekście lokalnych warunków.

Jak zadbać o efektywne ogrzewanie domu?

Zadbanie o efektywne ogrzewanie budynku jest kluczowe dla osiągnięcia komfortu termicznego oraz ograniczenia kosztów energetycznych. Poniżej kilka wskazówek:

1. Izolacja termiczna – upewnij się, że budynek jest odpowiednio ocieplony. Dobrze wykonana izolacja dachu, ścian i podłóg pozwoli zatrzymać ciepło wewnątrz, zmniejszając straty energii.

2. Energooszczędne okna i drzwi – montuj energooszczędne okna i drzwi, które minimalizują utratę ciepła i zapewniają lepszą izolację.

3. Regulacja temperatury – ustal umiarkowaną temperaturę w pomieszczeniach i korzystaj z termostatów programowalnych, aby dostosować ogrzewanie do różnych godzin dnia.

4. Użytkowanie pasywnych odbiorników ciepła – wykorzystuj naturalne źródła ciepła, takie jak światło słoneczne, do ogrzewania pomieszczeń poprzez umiejętne rozmieszczenie okien i przestrzeni.

5. Ogrzewanie strefowe – zastosuj ogrzewanie strefowe, dzięki któremu możesz regulować temperaturę w poszczególnych pomieszczeniach, dostosowując ją do potrzeb użytkowników.

6. Pompy ciepła – jeśli to możliwe, zainstaluj pompę ciepła, która wykorzystuje odnawialne źródła ciepła, takie jak powietrze, woda czy grunt, do efektywnego ogrzewania.

7. Piecyki gazowe – w przypadku korzystania z piecyków gazowych, zapewnij regularne przeglądy i konserwację, aby zachować ich efektywność i bezpieczeństwo.

9. Konserwacja i serwis – regularnie przeglądaj i serwisuj urządzenia grzewcze, aby utrzymać ich sprawność i zmniejszyć ryzyko awarii.

10. Optymalne korzystanie – używaj ciepła w sposób świadomy, unikając marnowania energii. Zamykaj okna i drzwi, gdy ogrzewanie jest włączone, i unikaj otwierania ich bez potrzeby.

Piec elektrodowy czy pompa ciepła – podsumowanie

Efektywne ogrzewanie budynku to kluczowy element oszczędności energetycznych i troski o środowisko. Poprzez zastosowanie odpowiednich rozwiązań, takich jak dobra izolacja, wybór energooszczędnych urządzeń i świadome zarządzanie temperaturą, możemy nie tylko obniżyć koszty ogrzewania, ale również wpłynąć pozytywnie na jakość naszego otoczenia. Warto zaznaczyć, że przy inwestycji w OZE najważniejsze jest fachowe dobranie urządzeń oraz fachowy montaż urządzeń przeprowadzony przez renomowaną i fachową firmę z wieloletnim doświadczeniem, jaką jest Inergis S.A.

Pamiętajmy, że każdy wysiłek w kierunku efektywności energetycznej ma znaczenie, przyczyniając się do oszczędności oraz zrównoważonego rozwoju. Pompa ciepła to urządzenie, które ogrzeje budynek z wysoką sprawnością i pobierze dużo mniej energii elektrycznej niż kocioł elektrodowy. Choć kocioł elektrodowy jest tańszy w zakupie, to trzeba liczyć z się z wysokimi kosztami eksploatacji. Pompa ciepła natomiast mimo wyższego kosztu zakupu, długofalowo może przynieść oszczędność przez niższy pobór energii.