Ile prądu zużywa pompa ciepła powietrzna?

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!

Ile prądu zużywa powietrzna pompa ciepła? – wstęp

Odpowiedź na to pytanie nie jest jednoznaczna. Zużycie przez powietrzną pompę ciepła uzależnione jest od wielu czynników. Należą do nich np. aktualna temperatura powietrza, temperatura, którą chcemy otrzymać na centralnym ogrzewaniu, rodzaj odbiornika ciepła, czy osiągana temperatura ciepłej wody użytkowej.

Instalacja hydrauliczna oraz parametry pracy pompy ciepła powinny być zoptymalizowane, a sama pompa ciepła powinna być odpowiednio dobrana. Znaczenie ma także to, żeby ogrzewany budynek posiadał właściwą izolację i odpowiednio sparametryzowane odbiorniki ciepła.

Najprostszy schemat hydrauliczny układu z pompą ciepła pokazuje poniższa grafika:

Jak oszacować zużycie prądu przez pompę ciepła?

Jednym ze wskaźników pokazujących aktualne zużycie prądu przez pompę ciepła jest współczynnik COP pompy. Z kolei zużycie prądu w dłuższym, sezonowym ujęciu ukazuje współczynnik SCOP pompy ciepła.

Obydwa współczynniki pokazują wydajność pompy ciepła poprzez zestawienie poboru prądu przez pompę ciepła wobec energii, którą pompa ciepła odda do centralnego ogrzewania domu i/lub ciepłej wody użytkowej.

Gdzie można znaleźć informację o rocznym zużyciu prądu przez pompę ciepła?

Jednym ze źródeł informacji dotyczącej rocznego zużycia prądu są karty produktu pompy ciepła oraz etykiety energetyczne produktu.

Dokumenty te można znaleźć na stronach internetowych producentów. Są one również dostępne na stronach internetowych Instytutu Ochrony Środowiska w zakładce Lista ZUM – Lista Zielonych Urządzeń i Materiałów.

Na tych stronach dostępne są też dokumenty, które należy wypełnić, chcąc ubiegać się o konkretne dofinansowanie (np. w ramach programu „Czyste Powietrze”).

Przykładowe zestawienie tych dokumentów, jednego z producentów poniżej:

Powyższe stwierdzenia pokazują wartości, jakich należy spodziewać się i to, jakie są wartości przewidywane poboru prądu przez pompę ciepła.

Wartości podawane są w określonych Warunkach i dla danej normy (rozporządzenie 811/2013). Tylko jak jest w rzeczywistości? Ile prądu rocznie zużywa pompa ciepła ? Na to pytanie warto odpowiedzieć, analizując konkretny przypadek.

Jakie zużycie prądu przez pompę ciepła – przypadek z życia

Pod analizę weźmy najbardziej klasyczny budynek w Polsce, czyli 180 m2 powierzchni ogrzewanej. Budynek zamieszkiwany jest przez 4-osobową rodzinę i nie ma tu wentylacji mechanicznej. Dom znajduje się w centralnej Polsce, a więc III strefie klimatycznej (projektowa temperatura wynosi -20 C). Budynek jest parterowy, ma poddasze użytkowe i dwuspadowy dach. Ściany budynku doizolowane zostały styropianem 20 cm, a dach izolowany wełną mineralną 20 cm. Z kolei na podłodze położono styropian 10 cm. Lokal posiada okna dwuszybowe, drzwi zostały zaś wymienione na nowe.

To, jak ważna jest właściwa izolacja, oddaje poniższa grafika, prezentująca straty ciepła w nowym budynku (źródło: materiały Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła PORT PC – https://portpc.pl/ )

Dom został zbudowany w 2010 roku, a dotychczasowe źródło ciepła, czyli piec węglowy zużywał 3,5 tony węgla (tylko na cele ogrzewania domu). Budynek posiada instalację c.o. w postaci grzejników, a maksymalna temperatura zasilania to 55 C. Temperatura pomieszczeń utrzymywana zimą to 22 C. Dostarczycielem ciepłej wody na cele użytkowe był podgrzewacz elektryczny.

Korzystając z materiałów doborowych oraz tabeli spalań paliw jednego z producentów pomp ciepła (źródło: https://www.panasonicproclub.com/PL_pl/login/?return_path=/PL_pl/ ) oraz biorąc pod uwagę wyliczenia z szacunkowego programu obliczeniowego ciepło właściwe (źródło: https://cieplo.app/), otrzymujemy następujące dane:

Z dwóch niezależnych źródeł wynika, iż zapotrzebowanie budynku na moc grzewczą wynosi około 8 kW. Będzie to skutkowało zapotrzebowaniem na energię użytkową budynku na poziomie 12 800 kWh/rok.

Zakładając sprawność pompy ciepła, czyli współczynnik cop na poziomie 3,4 otrzymujemy zużycie energii elektrycznej na poziomie około 3 770 kWh. Koszt 1 kWh to obecnie około
1 PLN, co daje nam sumaryczny roczny koszt ogrzewania domu i podgrzewania wody użytkowej na poziomie 3 770 PLN. Zestawiając to z innymi źródłami ciepła, wygląda to następująco (źródło: https://cieplo.app/):

Teoretyczne Szacunkowe zużycie energii przez pompę ciepła powietrze/woda na ogrzewanie domu w zależności od SCOP oraz standardu zapotrzebowania energetycznego budynku prezentuje poniższa grafika (źródło: materiały Polskiej Organizacji Rozwoju Technologii Pomp Ciepła PORT PC – https://portpc.pl/:

Pompa ciepła w obecnych czasach wydaje się jedynym rozsądnym i uzasadnionym ekonomicznie źródłem ciepła

Należy również pamiętać o optymalizacji pracy pompy ciepła. Dzięki temu można realnie zmniejszyć koszty eksploatacyjne. Przed montażem należy zastanowić się także nad tym, czy ogrzewany budynek jest odpowiednio przygotowany pod instalację pompy ciepła.

Koszty zmniejszy również instalacja fotowoltaiczna, która będzie produkować prąd, a pompa ciepła będzie zwiększała zużycie prądu w budynku na potrzeby własne, zwiększając przy tym efektywność ekonomiczną.

Lepiej wybrać większą czy mniejszą pompę ciepła?

Udział grzałki elektrycznej powinien być –  w ogólnym rozrachunku – nie większy niż 5%. Bardzo częstym błędem jest przewymiarowanie pompy ciepła, które skutkuje znaczącymi kosztami inwestycyjnymi, większym poborem i zużyciem prądu, a co za tym idzie – zwiększeniem kosztów ogrzewania domu.

Optymalizacja kosztów ogrzewania budynku – co zrobić?

Aby zoptymalizować koszty ogrzewania domu, warto pomyśleć również o przygotowaniu budynku pod instalację pompy ciepła. Pierwszym zabiegiem może być termomodernizacja budynku. Na taką inwestycję również obowiązują dotacje.

Wymiana okien, wymiana drzwi, a także zwiększenie izolacji ścian (np. poprzez dołożenie styropianu, czy zwiększenie warstwy wełny mineralnej) wpłyną realnie na obniżenie zapotrzebowania budynku na energię cieplną.

Efektywne może okazać się również wykonanie rzetelnego i profesjonalnego audytu energetycznego, który pozwoli na dokładne określenie zapotrzebowania budynku na ciepło.

Kolejnym krokiem może być dodatkowe przewymiarowanie grzejników. Pozwoli to zmniejszyć temperaturę zasilania odbiorników, a tym samym wpłynie korzystnie na współczynnik cop/scop pompy ciepła. Efektem będzie mniejsze zapotrzebowanie na energię elektryczną potrzebną do napędu sprężarki w pompie ciepła.

Przy gruntownym remoncie warto wziąć pod rozwagę zamianę grzejników na instalację ogrzewania płaszczyznowego (np. podłogowego). To kolejna szansa na zmniejszenie temperatury zasilania i jednoczesne zwiększenie współczynnika scop pompy ciepła.

Wszelkie zabiegi tego typu zwiększają oczywiście koszty inwestycyjne, jednakże wpływają przy tym korzystnie na koszty eksploatacyjne. Owocem tych wszystkich działań może być znaczne skrócenie prostego czasu zwrotu inwestycji.

Podsumowanie

Reasumując, pobór prądu – nawet przez tę samą pompę ciepła – może być różny i uzależniony jest od wielu warunków.

Zanim zapadnie decyzja dotycząca instalacji pompy ciepła, należy zweryfikować zarówno wiele parametrów, jak i kosztów inwestycyjnych. Trzeba przeanalizować koszty centralnego ogrzewanie, a także zużycie ciepłej wody użytkowej.

Ważne jest to, by decyzję podejmować w sposób świadomy. Najlepszym rozwiązaniem będzie wsparcie doświadczonego i rzetelnego doradcy technicznego.

Polecane wpisy na blogu:

• jaka pompa ciepła do domu 150 m2
• jak działa pompa ciepła powietrzna?