POMPA CIEPŁA I FOTOWOLTAIKA

Czy inwestycja w pompę ciepła wraz instalacją fotowoltaiczną jest korzystna?

Hasła "tanie ogrzewanie", "najtańsze ogrzewanie domu", "koszty utrzymania domu", "najniższe koszty ogrzewania domu" - są to tematy chyba najczęściej omawiane przez inwestorów tuż po decyzji o budowie i ustaleniu wielkości domu.

Każdy właściciel stara się uzyskać jak najniższe koszty utrzymania domu. Najważniejszym składnikiem takich kosztów są koszty ogrzewania. Czy tanie ogrzewanie może być wygodne, bezpieczne i ekologiczne?

Postaramy się tu przedstawić jak można zapewnić możliwie najtańsze ogrzewanie domu.

W trakcie budowy domu jedną z najważniejszych decyzji jest wybór sposobu jego ogrzewania i zakup odpowiedniego źródła ciepła. Możliwości jest dużo ale najważniejsze kryteria wyboru to koszt inwestycji, koszt eksploatacji, komfort użytkowania, bezpieczeństwo, ekologia. Pomijając tradycyjne rozwiązania jak wszelkiego rodzaju kominki, piece na paliwo stałe, olej opałowy czy gaz, skoncentrujmy się na ogrzewaniu za pomocą elektryczności. Sieć elektryczna jest wszędzie, w przeciwieństwie do sieci gazowej. Koszt przyłącza, które i tak musimy wykonać, też jest bardzo niski w porównaniu z przyłączem gazowym.

Prąd jako nośnik energii jest bardzo wygodny i właściwie ma same zalety. Jedyną jego wadą jest cena, w dodatku stale rosnąca.

W praktyce rozpatrujemy dwie metody wykorzystania prądu do ogrzewania domu: maty/folie grzewcze i pompy ciepła. Pierwsze są najłatwiejsze i najtańsze w instalacji, najwygodniejsze w użytkowaniu, ale kosztowne w eksploatacji. Optymalnym wyborem będzie pompa ciepła, droższa w instalacji ale gwarantująca kilkukrotnie niższe koszty eksploatacji przy porównywalnej wygodzie użytkowania. Jak już wspomnieliśmy, wadą prądu jest jego cena. Powinniśmy więc zapewnić jak najmniejsze jego zużycie i jak najniższą jego cenę.

Jak to zrobić?

W dużym skrócie – w przypadku mat/folii grzewczych zapotrzebowanie na energię elektryczną potrzebną do wytworzenia 1kW mocy cieplnej wynosi praktycznie 1kW gdyż niemal 100% energii elektrycznej zamieniane jest na ciepło. Wydawałoby się, że to jest kres możliwości - przecież niemożliwa jest sprawność większa niż 100%. Jednak okazuje się, że w przypadku nowoczesnych pomp ciepła 1kW pobierany z sieci elektrycznej pozwala na uzyskanie od 3 do nawet 5kW energii cieplnej. Oczywiście nie jest to „perpetuum mobile” gdyż ta energia pochodzi z ziemi, powietrza lub wody. Zasady działania pompy ciepła nie będziemy tu opisywać, zainteresowani bez problemu znajdą taką informację w internecie. Jest to energia odnawialna, za którą oczywiście nie płacimy. Pozostaje nam tylko możliwie tanio zakupić wspomniany 1kW (w praktyce wiele kilowatogodzin) energii elektrycznej potrzebnej do napędzania pompy ciepła. A może zamiast kupować, samemu wyprodukować ten prąd? Ogrzewanie za darmo własnego domu jest bardzo kuszące. Oczywiście w tym celu konieczna jest spora inwestycja, ale przy prawidłowym podejściu i rozsądnym finansowaniu zwróci się ona po kilku latach a przez kolejne lata koszty będą praktycznie zerowe.

Przeprowadźmy więc analizę dla przeciętnego domu o powierzchni 150m2.

Obecnie dla nowych lub poważnie modernizowanych domów przyjmuje się średnioroczne zapotrzebowanie energii na ogrzewanie i c.w.u. na poziomie 75kWh/m2 a wymaganą moc pompy ciepła około 40W/m2 powierzchni użytkowej. Czyli dla domu o powierzchni 150m2 potrzebna jest pompa ciepła o wydajności około 6kW zapewniająca ogrzewanie oraz produkcję ciepłej wody użytkowej. Powinna ona dostarczyć w ciągu roku 75 x 150 = 11.250kWh energii cieplnej. Jeśli będzie to nowoczesna pompa ciepła o średniorocznym współczynniku efektywności COP=4 to zużyje ona w ciągu roku 2812kWh energii elektrycznej aby pokryć zapotrzebowanie budynku na ogrzewanie i c.w.u.

Prawdopodobnie w takim domu zostanie jeszcze zużyte w ciągu roku przynajmniej 3000kWh energii elektrycznej na tzw. cele bytowe – oświetlenie, zasilanie urządzeń AGD itd. Sumaryczne zużycie energii wyniesie więc około 6000kWh rocznie.

Teraz wracamy do kwestii pozyskania potrzebnych 6000kWh energii elektrycznej. Można ją kupować od państwowych spółek energetycznych godząc się na systematyczne podwyżki ceny a można też wyprodukować we własnej mikroinstalacji fotowoltaicznej. Taką ilość energii rocznie zapewni nam instalacja o mocy około 7kWp.

Już tylko z obowiązku i dla kompletności rozważań należy wspomnieć, że dodatkowo bilans energetyczny możemy znacznie poprawić instalując wentylację mechaniczną z odzyskiem ciepła.

Naszym zdaniem połączenie instalacji fotowoltaicznej z pompą ciepła jest najlepszą metodą aby zapewnić sobie praktycznie darmowe ogrzewanie domu. Można to wyraźnie zobaczyć na przykładzie jednej z takich inwestycji zrealizowanych przez naszą firmę, z użyciem markowych urządzeń najwyższej klasy.

W skład zestawu wchodzi pompa ciepła marki Daikin o mocy 9kW (maksymalna moc grzewcza=9kW; zużycie prądu ok 1,5-2kW) współpracująca z instalacją fotowoltaiczną o mocy 7,2kW wyposażoną w mikrofalowniki Deye. Jednostka wewnętrzna pompy ciepła jest zintegrowana z wbudowanym zbiornikiem c.w.u. o pojemności 230l. Uzupełnieniem zestawu poprawiającym bilans energetyczny jest zamontowana jednocześnie wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. Dom o powierzchni ok. 300m2. 
Przed instalacją pompy ciepła właściciele wydawali na "ekogroszek" 800-1000zł miesięcznie. Do tego dochodziły bliżej nieokreślone koszty wytwarzania ciepłej wody (bojler elektryczny). Po zainstalowaniu pompy ciepła, w środku zimy, koszty ogrzewania i ciepłej wody ukształtowały się na poziomie 10-12zł dziennie (średnia z 4 miesięcy, jeszcze przed instalacją fotowoltaiki). Po wykonanej na wiosnę rozbudowie o instalację fotowoltaiczną zostaną one zredukowane praktycznie do zera. Przed modernizacją budynku roczne koszty wynosiły ok 8.000zł. Szacuje się, że teraz nie przekroczą one 1.000zł.

Całość została wykonana i sfinansowana w ramach projektu "Czyste Powietrze".