Powietrze źródłem ciepła Oszczędność kosztów eksploatacyjnych z wykorzystaniem powietrznych pomp ciepła |
Data dodania: 21.01.2015 |
Koszty ogrzewania stanowią podstawowe kryterium wyboru źródła ciepła wykorzystywanego w instalacjach centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Obserwowany na przestrzeni ostatnich lat wzrost cen nośników energii oraz zmiana otoczenia ekonomicznego w krajach UE (promowanie przez rządy ekologicznych i energooszczędnych rozwiązań) sprawiają, że zarówno inwestorzy komercyjni, jak i indywidualni, z coraz większym zainteresowaniem spoglądają w stronę odnawialnych źródeł energii. Ze wszystkich systemów wpisujących się w zakres OZE, szczególnie dynamiczny wzrost liczby urządzeń instalowanych w Polsce zaobserwować można wśród pomp ciepła, wykorzystujących powietrze jako dolne źródło ciepła. W roku 2011 pompy ciepła powietrze/woda stanowiły tylko nieco ponad 20% wszystkich pomp ciepła instalowanych rocznie w naszym kraju. Od tego czasu ich udział nieprzerwanie rośnie i przewiduje się, że do 2016 r. osiągnie wartość blisko 40%. Dla porównania, w sąsiadujących Czechach powietrzne pompy ciepła stanowią już ok. 60% wszystkich tego typu urządzeń instalowanych w skali roku.
Wśród podstawowych powodów wzrostu zainteresowania pompami powietrznymi wymienić można:
Rys. 1. Przykład wykorzystania powietrznej pompy ciepła wraz z grzejnikami i ogrzewaniem podłogowym: 1 – pompa ciepła powietrze / woda, 2 – zaizolowane przewody, 3 – termostat w pomieszczeniu z grzejnikami, 4 – zbiornik, 5 – termostat w pomieszczeniu z ogrzewaniem podłogowym
Analiza zastosowania
Pomimo szeregu wymienionych wyżej korzyści związanych z instalacją pomp ciepła powietrze/woda, przy wyborze tego typu rozwiązania nie powinno zapominać się także o pewnych ograniczeniach.
Pierwsze z nich dotyczy minimalnej temperatury zewnętrznej, przy jakiej pracować może powietrzna pompa ciepła. Jakkolwiek zakres pracy obecnie dostępnych na rynku urządzeń pozwala na prace w bardzo niskich temperaturach, są one jednak ciągle wyższe od skrajnych temperatur minusowych występujących w Polsce. Drugim ograniczeniem jest spadek mocy grzewczej oraz efektywności urządzenia (współczynnik COP) wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej.
Rys. 2. Wysokotemperaturowa pompa ciepła Systemair Aqu@Scop HT V2/Split o mocy grzewczej 6÷10 kW. Dwie sprężarki scroll w dwustopniowym obiegu pozwalające na osiągnięcie wysokiej temperatury wody grzewczej (do +65°C) także przy niskich temperaturach otoczenia (do -20°C), wysokie współczynniki COP w całym zakresie pracy
Spadek mocy grzewczej i współczynnika COP wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej skutkuje tym, że najbardziej efektywnym energetycznie i ekonomicznie opłacalnym rozwiązaniem jest połączenie pompy ciepła powietrze/woda z konwencjonalną instalacją grzewczą (w przytoczony wcześniej system biwalentny). Podstawowa idea tego rozwiązania bazuje na słusznym założeniu, że udział skrajnie niskich temperatur zewnętrznych w całym sezonie grzewczym jest na tyle niewielki, że wykorzystywanie w tym czasie mniej efektywnych ekonomicznie źródeł konwencjonalnych nie wpływa w znaczący sposób na oszczędności osiągnięte w skali całego sezonu.
Takie podejście do zagadnienia powoduje, że analiza kosztów inwestycyjnych i oszczędności energetycznych, związanych z wykorzystaniem pomp ciepła powietrze/woda, wypada szczególnie korzystnie dla inwestorów zainteresowanych modernizacją konwencjonalnej instalacji grzewczej.
Czy warto zainstalować w nowym budynku?
Pompy ciepła powietrze/woda powinny być jednak rozważone także przez inwestorów planujących wykonanie instalacji grzewczej wykorzystującej OZE w nowo oddawanych budynkach. Nie ulega bowiem wątpliwości, że kompletny koszt wykonania instalacji systemu biwalentnego pozostaje wciąż dużo niższy niż koszt wykonania instalacji pracującej w oparciu o gruntowe pompy ciepła.
Dodatkowym czynnikiem, który powinien być w tym przypadku brany pod uwagę, jest możliwość zastosowania niskotemperaturowej instalacji grzewczej wewnątrz budynku, jak na przykład ogrzewanie podłogowe. Wykonanie ogrzewania niskotemperaturowego zamiast konwencjonalnej instalacji, przynosi znaczące oszczędności w zużyciu energii ze względu na dwa sumujące się i w pewnym stopniu związane ze sobą aspekty:
Rys. 3. Nowa seria pomp ciepła Systemair o mocy grzewczej 6÷24 kW (wprowadzenie produktu w 2015 roku). Sprężarka inverter scroll, wysokie współczynniki COP sięgające 5,0 (A7W35), praca w trybie grzania do minimalnej temperatury otoczenia -20°C, praca w trybie chłodzenia do maksymalnej temperatury otoczenia +43°C
O ile wydaje się mniej prawdopodobne by inwestor, posiadający już konwencjonalną instalację grzewczą wewnątrz budynku, decydował się na jej zmianę, o tyle w przypadku inwestora, który podejmuje decyzje na etapie budowy domu jest ona naturalnym rozwiązaniem, pozwalającym osiągnąć dodatkowe oszczędności energetyczne.
Decyzja o jego wyborze powinna być jednak każdorazowo poprzedzona dogłębną analizą, której celem będzie oszacowanie oszczędności jakie powietrzna pompa ciepła przyniesie konkretnemu inwestorowi. Jej wynik powinien dawać precyzyjną informację dotyczącą czasu zwrotu inwestycji w pompę ciepła powietrze/woda, w odniesieniu do wszystkich alternatywnych rozwiązań. Analiza taka powinna uwzględniać w szczególności:
Podsumowanie
Wyniki nakreślonej powyżej analizy będą zawsze różne dla konkretnych przypadków. Odpowiedź na pytanie, czy pompa ciepła powietrze/woda jest najlepszym rozwiązaniem dla konkretnego inwestora, nie powinna być udzielana w sposób pomijający indywidualny charakter każdej inwestycji. Jakkolwiek zmiany na rynku zarówno europejskim, jak i polskim, dotyczące popularności pomp ciepła powietrze/woda, wydają się najlepszym dowodem zasadności i ekonomicznej racjonalności stosowania tego rozwiązania w większości przypadków.
Michał GLINIEWSKI
Systemair S.A.
Artykuł z miesięcznika Chłodnictwo&Klimatyzacja nr 12-2014 |
POLECAMY WYDANIA SPECJALNE
-
Pompy ciepła 2023-2024
-
Pompy ciepła 2021-2022
-
Pompy ciepła 2022-2023
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2022
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2023
-
Pompy ciepła 2020-2021
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2020
-
Pompy ciepła 2019-2020
-
Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2019