O oszczędnościach związanych z wykorzystaniem odnawialnych źródeł energii, w tym pomp ciepła, napisano już wiele. kilka natomiast pisze się o tym, jak wykorzystać je jeszcze efektywniej w kontekście oszczędności. W artykule poznasz praktyczne sposoby na zoptymalizowanie pracy pompy ciepła w sposób, pozwalający zredukować kwoty na rachunkach za ogrzewanie do minimum.
Koszt ogrzewania pompą ciepła – co na niego wpływa?
Pompa ciepła działa na zasadzie przenoszenia ciepła z zewnątrz budynku do jego wnętrza, wykorzystując energię cieplną zgromadzoną w gruncie, powietrzu lub wodzie. Proces ten opiera się na cyklu obiegu czynnika chłodniczego, który przechodzi przez parownik, sprężarkę, skraplacz i zawór rozprężny.
Kluczowym parametrem określającym efektywność energetyczną pompy ciepła jest współczynnik COP (Coefficient of Performance). Dla precyzji kalkulacji kosztów warto kierować się jednak parametrami sezonowymi, czyli SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) lub SPF (Seasonal Performance Factor), które biorą pod uwagę sezonową zmienność warunków pracy czy użytkowania pompy.Dlaczego SCOP i SPF są ważne?
Pierwszy parametr określa stosunek dostarczonego ciepła do zużytej energii elektrycznej w okresie grzewczym. Np. SCOP na poziomie 3.5 oznacza, iż pompa ciepła dostarcza 3,5 kWh energii cieplnej na każdą 1 kWh energii elektrycznej zużytej do jej pracy. SPF to natomiast współczynnik całorocznej efektywności, który obejmuje zarówno ogrzewanie, jak i chłodzenie. Jest szczególnie istotny w kontekście budynków, które wymagają chłodzenia latem, ponieważ pompa ciepła może pełnić również taką funkcję.
Co jeszcze wpływa na koszt ogrzewania pompą ciepła budynku? Wśród podstawowych czynników są:
- Taryfa energetyczna – rodzaj wybranej taryfy (całodobowa, nocna, weekendowa) u konkretnego dostawcy bezpośrednio wpływa na koszty użytkowania pompy. Taryfa dwustrefowa może przynieść oszczędności, gdyż pozwala korzystać z niższych cen energii poza godzinami szczytu.
- Rodzaj pompy – pompy gruntowe mają wyższe SCOP i SPF, ale wymagają większych nakładów inwestycyjnych. Pompy powietrzne są tańsze w instalacji, ale mniej efektywne przy bardzo niskich temperaturach.
- Zapotrzebowanie cieplne budynku – im lepiej ocieplony dom, tym mniejsze zapotrzebowanie na energię, co obniża koszty eksploatacyjne.
- Warunki zewnętrzne – temperatura otoczenia wpływa na efektywność pompy, szczególnie w przypadku pomp powietrznych.
Omówmy teraz, jak na ich podstawie zoptymalizować zużycie energii przez system grzewczy.
Wybór odpowiedniej taryfy energetycznej dla pompy ciepła
Odpowiednia taryfa energetyczna ma ogromny wpływ na całkowite koszty eksploatacyjne. Wybór taryfy zależy od sposobu użytkowania pompy oraz codziennych nawyków. Podstawowym wyborem jest zwykle taryfa całodobowa G11, gdzie cena energii elektrycznej (której potrzebuje pompa ciepła do pracy sprężarki) jest stała niezależnie od pory dnia. Alternatywą są taryfa dwustrefowa G12 lub jej wariant weekendowy, czyli G12w. W zależności od zwyczajów i preferencji użytkowych budynku możesz zoptymalizować zużycie energii przez pompę, korzystając z taryfy dwustrefowej lub weekendowej. Najlepsze efekty osiągniesz, uruchamiając pompę w czasie godzin pozaszczytowych, gdy stawka za prąd jest blisko o połowę niższa. Inteligentne systemy sterowania instalowane we współczesnych urządzeniach umożliwiają zaprogramowanie konkretnych godzin pracy pompy – tak, by uruchamiała się podczas pór z niższymi stawkami.
Jak takie rozwiązanie wygląda w praktyce? W przypadku taryfy G11 stawka za energię jest stała przez cały dzień, co oznacza brak możliwości korzystania z tańszych godzin poza szczytem. Roczne koszty ogrzewania domu o powierzchni 160 m² mogą wynieść 6 124 zł, zakładając SCOP 3.5 i zużycie energii 4 677 kWh rocznie. W taryfach G12 lub G12w stawki są różne w zależności od pory dnia. W taryfie G12 poza godzinami szczytu (zwykle w nocy) można korzystać z niższych stawek. Przy taryfie G12w oszczędności są jeszcze większe. Przykładowo, roczne koszty mogą spaść do około 3 970 zł.
Optymalizacja poprzez poprawę efektywności
Pompy ciepła to urządzenia wysoce efektywne, ponieważ ich sprawność wynosi średnio 300-400%. Takim wynikiem nie może pochwalić się żadna technologia grzewcza dostępna na rynku. Nie oznacza to jednak, iż efektywności urządzenia nie można poprawić.
- Regularna konserwacja
Kluczowy jest w tym kontekście nie tylko optymalny dobór mocy do zapotrzebowania budynku (unikanie niedoszacowania, ale i przewymiarowania urządzenia), ale także regularne serwisowanie pompy. Przeprowadzanie corocznych przeglądów pozwala na wykrycie i usunięcie ewentualnych problemów, które mogą obniżać SCOP. Szacuje się, iż regularne serwisowanie może poprawić efektywność urządzenia o 10-15%, co przekłada się na realne oszczędności rzędu kilkuset złotych rocznie.
- Ustawienia histerezy, termostatów i automatyzacji
Histereza określa, jak gwałtownie pompa ciepła reaguje na zmiany temperatury w pomieszczeniach. Prawidłowe ustawienie histerezy ogranicza częste włączanie i wyłączanie urządzenia, co obniża zużycie energii. Dobrze ustawiona histereza może zmniejszyć koszty eksploatacyjne choćby o 5-7%.
Prawidłowo ustawione i zintegrowane z systemem automatyzacji termostaty pozwalają precyzyjnie regulować temperaturę w poszczególnych pomieszczeniach. Obniżenie temperatury o 1°C w ciągu dnia i nocą może zmniejszyć zużycie energii o 5-10%. Automatyczne sterowanie temperaturą, np. przy pomocy systemów smart home, optymalizuje pracę pompy ciepła i minimalizuje straty energii.
Jakie działania związane z domem i instalacją obniżają koszty ogrzewania pompą ciepła?
- Izolacja termiczna budynku
Dobrze ocieplony dom ma mniejsze zapotrzebowanie na energię cieplną, co bezpośrednio obniża koszty ogrzewania. Na przykład budynek jednorodzinny o powierzchni 160 m² z zapotrzebowaniem na energię rzędu 80 kWh/m²/rok wymaga 12 800 kWh rocznie na ogrzewanie. Zmniejszenie zapotrzebowania do 50 kWh/m²/rok (dom energooszczędny) obniży roczne zużycie energii do 8 000 kWh, co z kolei zmniejszy rachunki za energię o choćby 40%. Może się zdarzyć, iż zapotrzebowanie cieplne domu o większej powierzchni, ale lepiej ocieplonego jest mniejsze, niż budynku o powierzchni mniejszej o gorszym stopniu termoizolacji.
- Optymalizacja instalacji grzewczej
Stosowanie instalacji ogrzewania podłogowego, zamiast tradycyjnych grzejników, może znacząco poprawić efektywność pompy ciepła. Ogrzewanie podłogowe działa efektywniej przy niższych temperaturach zasilania (30-35°C), co sprzyja utrzymaniu wysokiego SCOP. Kwestię takiego rozwiązania warto omówić ze specjalistą, dobierając system hybrydowy dopasowany do potrzeb i specyfiki budynku oraz jego lokalizacji.
Jak obniżyć koszty eksploatacyjne c.w.u. z pompą ciepła?
Instalacja fotowoltaiczna może w pełni pokryć zapotrzebowanie na energię elektryczną do zasilania pompy ciepła. Przykładowo, instalacja o mocy 5 kW może wygenerować około 5 000 kWh rocznie, co wystarczy do pokrycia większości zapotrzebowania na energię do ogrzewania budynku oraz c.w.u.
Z kolei dobór odpowiedniego zasobnika ciepłej wody (c.w.u.) pozwala na zmniejszenie strat postojowych ciepła i optymalizację pracy pompy ciepła. Dobrze izolowany zasobnik o pojemności dostosowanej do potrzeb (np. 200-300 litrów dla 4-osobowej rodziny) ogranicza konieczność częstego włączania pompy.
Podsumowanie
Aby obniżyć koszt ogrzewania budynku pompą ciepła, można zastosować kilka rozwiązań. Jednym z nich jest optymalizacja poprzez dostosowanie taryfy energetycznej do preferencji i potrzeb domowników. Kluczowa w tym kontekście może się okazać automatyzacja systemu, dzięki której łatwiej uniknąć sytuacji, w których urządzenia załączy się w porze, gdy cena prądu będzie wyższa.
Kolejnym krokiem jest dbałość o aspekty techniczne zarówno pompy, jak i budynku, który zasila: regularne konserwacje, ustawienie histerezy, izolacja termiczna czy optymalizacja instalacji do warunków, w jakich pracuje. Takie rozwiązania służą zarówno poprawie efektywności urządzenia, jak i zredukowaniu całkowitego zapotrzebowania energetycznego budynku. Przekłada się to na lepsze wykorzystanie energii przy mniejszym zapotrzebowaniu na prąd, co minimalizuje kwoty na rachunkach.
