Pierwszym dylematem z którym spotykają się inwestorzy jest wybór pomiędzy gruntową, a powietrzną pompą ciepła – oczywiście przy założeniu, że spełnione są odpowiednie warunki terenu do montażu. Jak powszechnie wiadomo gruntowa pompa ciepła równa się lepsza wydajność, ale jednocześnie większy nakład inwestycyjny, związany przede wszystkim z odwiertami. Czy jednak wszędzie kalkuluje się wybór tej opcji? Zobacz nasze porównanie pomp ciepła.
-
Wybór pompy ciepła może zależeć od regionu Polski, w którym mieszkamy
-
Nie zawsze najbardziej opłacalną inwestycją jest powietrzna pompa ciepła
-
Przy zakupie należy wziąć pod uwagę koszty inwestycyjne oraz uzyskane dzięki nim oszczędności
Przedstawiony wykres umożliwia określenie punktów biwalentnych dla każdej z analizowanych pomp ciepła. Punkt biwalentny wskazuje temperaturę zewnętrzną, przy której konieczne jest wspomaganie pracy pompy ciepła drugim źródłem np. grzałką elektryczną. Dla powietrznej pompy jest to temperatura -13 °C, natomiast dla gruntowej pompy ciepła -16 °C. Kolejnym istotnym parametrem jest wartość współczynnika wydajności COP. Wykres 2 przedstawia jak gruntowa pompa ciepła charakteryzuje się stabilną wartością COP na poziomie 4.6, natomiast dla powietrznej pompy ciepła wskaźnik ten uzależniony jest od wartości temperatury zewnętrznej. Warto zauważyć, że przy 3°C temperatura zewnętrzna zaczyna działa na korzyść powietrznej pompy ciepła, która od tego momentu pracuje z lepszą wydajnością niż gruntowa pompa ciepła.
Następnym etapem analizy jest wyznaczenie zapotrzebowania na energię cieplną na cele c.o. dla omawianego budynku. Celowo lokalizacje zostały tak dobrane, by charakteryzować się różnymi warunkami klimatycznymi. Analizując wykres ilości godzin z daną temperaturą, wyznaczono jaką część sezonu grzewczego stanowi okres czasu z temperaturą poniżej i powyżej 3 °C. To temperatura istotna w analizie w celach porównawczych, ponieważ jest graniczną wartością przy której pompa powietrzna zaczyna pracować z lepszą wydajnością niż pompa gruntowa. Następnie wyznaczono zapotrzebowanie na energię cieplną budynku. Ze względu na pominięcie zysków ciepła, zapotrzebowanie jest zawyżone – jednakże w celach porównawczych można wykorzystać tę wartość.
Zakopane:
• Część sezonu grzewczego z temperaturą poniżej 3 °C: 52%
• Sezonowe zapotrzebowanie na energię cieplną: 19 076,91 kWh/rok
Gdańsk:
• Część sezonu grzewczego z temperaturą poniżej 3 °C: 26%
• Sezonowe zapotrzebowanie na energię cieplną: 14 036,91 kWh/rok
Powyższe wyniki pozwoliły na oszacowanie procentowego zapotrzebowania na energię na cele c.o. przypadającego na okres z temperaturami poniżej 3 °C. Dla Zakopanego jest to ponad 70%, natomiast dla Gdańska niewiele ponad 40%. Poniżej wykresy 3, 4, 5 i 6 prezentują wyniki przeprowadzonej analizy.
Analiza zapotrzebowania na energię cieplną pozwoliła na oszacowanie zużycia energii elektrycznej obu omawianych pomp ciepła. Ogólne zużycie energii elektrycznej w Gdańsku jest niższe niż w Zakopanem, ze względu na mniejsze sezonowe zapotrzebowanie na energię. Dodatkowo, niezależnie jaki rodzaj pompy ciepła tam wykorzystujemy, zużycie to jest zbliżone – wpływa na to łagodniejszy klimat i niższa ilość godzin z niską temperaturą. Przede wszystkim warto zauważyć, że zapotrzebowanie na energię cieplną jest równomiernie rozłożone względem temperatury 3°C, czyli temperatury od której powietrzna pompa ciepła osiąga lepszą wartość COP niż powietrzna pompa ciepła.
Inaczej sytuacja wygląda w Zakopanym, gdzie klimat jest chłodniejszy. Jak można zauważyć, większość zapotrzebowania na energię cieplną przypada w okresie sezonu grzewczego z temperaturą zewnętrzną niższą niż 3 °C. Z tego faktu wynika różnica pomiędzy zapotrzebowaniem na energię elektryczną powietrznej a gruntowej pompy ciepła. Powietrzna pompa ciepła większość zapotrzebowania na energię cieplną wytwarza z COP niższym niż gruntowa pompa ciepła, dlatego sezonowe zużycie energii elektrycznej jest wyższe niż dla gruntowej pompy ciepła. Różnica w zużyciu energii elektrycznej wynosi 497,1 kWh/rok na korzyść gruntowej pompy ciepła. Wnioski te zostały przedstawione na wykresie 7.
Na podstawie przedstawionych danych można stwierdzić, że w cieplejszych rejonach Polski niezależnie od rodzaju pompy ciepła zużycie energii elektrycznej jest podobne, co przekłada się na roczne koszty ogrzewania budynku. W chłodniejszych rejonach Polski uzasadniony jest montaż gruntowej pompy ciepła ze względu na zużycie energii elektrycznej oraz koszty eksploatacyjne, które są ok. 10 % niższe niż w przypadku powietrznej pompy ciepła. Jednakże należy zwrócić uwagę też na koszty inwestycyjne analizowanych pomp ciepła. Zakup i montaż gruntowej pompy ciepła jest około 50 % droższy względem powietrznej pompy ciepła.
Analizując coroczne oszczędności wynikające z montażu gruntowej pompy ciepła i koszty inwestycyjne tego przedsięwzięcia, można stwierdzić że dodatkowe nakłady finansowe zwrócą się po okresie znacząco przekraczającym zakładaną żywotność pompy ciepła (25/30 lat).
Zainteresowanych tematem zapraszamy do kontaktu z nami – specjalizujemy się w doradztwie technicznym oraz zajmujemy kompleksową obsługą w zakresie projektowania i montażu pomp ciepła oraz fotowoltaiki.
