Koszty związane z zapewnieniem ogrzewania budynku stanowią ciągle największe obciążenie finansowe domowego budżetu. Postępująca poprawa standardu energetycznego w budownictwie sprawia jednak, że są one coraz mniejsze. Inaczej wygląda sytuacja z zapotrzebowaniem na energię służącą do produkcji ciepłej wody użytkowej, gdzie potencjał na zmianę jest zdecydowanie mniejszy. Jak w tym przypadku oszacować poziom zapotrzebowania i przełożyć go na koszty, gdy urządzeniem grzewczym jest pompa ciepła? Ile energii zużywa pompa ciepła do ogrzewania wody? Sprawdzamy!
Z tekstu dowiesz się:
- jak oszacować zapotrzebowanie na energię,
- jak zapotrzebowanie ma się do rachunku za prąd,
- jak obniżyć zapotrzebowanie i zwiększyć efektywność instalacji.
Aby poprawnie oszacować koszty energii potrzebnej do podgrzewania wody, należy dowiedzieć się, jakie jest realne zapotrzebowanie, a także ile energii zużywa pompa ciepła. Od odpowiedniego wyliczenia wszystkich parametrów będzie zależał także dobór pompy ciepła do warunków budynku. Jak to obliczyć? Czytaj dalej!
Pompa ciepła – podgrzewanie wody – zapotrzebowanie na kilowatogodziny
Pierwszym pytaniem, które należy sobie zadać, jest to o liczbę zapotrzebowania na kilowatogodziny w budynku. Odpowiedź stanowi bowiem podstawę do analizy jakichkolwiek kosztów związanych z koniecznością zakupu energii. Na potrzeby niniejszych rozważań rozpatrzony zostanie przypadek gospodarstwa domowego zamieszkiwanego przez 4-osobową rodzinę.
Przybliżone dzienne zapotrzebowanie na energię potrzebną do przygotowania c.w.u. można obliczyć z wykorzystaniem poniższego wzoru:
- m – ilość koniecznej do przygotowania wody w kilogramach. Przeciętne zapotrzebowanie na osobę to ok. 50 l dziennie ≈ 50 kg. 4 osoby × 50 kg = 200 kg;
- Cw – ciepło właściwe wody (4,19 kJ/kgK);
- tcwu – żądana temperatura ciepłej wody użytkowej;
- tz – temperatura wody wodociągowej. Do celów obliczeniowych można przyjąć jej średnią wysokość na poziomie 10°
Jak widać na przykładzie powyższego wzoru, znaczenie ma ilość koniecznej do podgrzania wody (uzależniona od liczby domowników i ich indywidualnego profilu zużycia), a także wysokość temperatury, do jakiej należy podgrzać wodę w zasobniku c.w.u. Podstawiając dane do wzoru, przy założeniu oczekiwanej temp. c.w.u. wynoszącej 50℃, dzienne zapotrzebowanie na energię będzie wynosiło 9,31 kWh. W skali miesiąca 280 kWh, natomiast w skali roku 3360 kWh.
Pompa ciepła – koszty energii potrzebnej do podgrzania wody
Pompy ciepła są urządzeniami, które wymagają dostarczania energii elektrycznej, jednak w procesie „pompowania” ciepła w dużym stopniu korzystają z energii odnawialnej. Z tego powodu oszacowanie zużycia energii przez pompę ciepła jest zadaniem trudniejszym, niż ma to miejsce np. w przypadku kotła elektrycznego, gdzie z pewnym uproszczeniem można założyć, że ilość pobranej energii elektrycznej równa jest ilości wymaganej energii cieplnej.
Pompa ciepła jest urządzeniem efektywniejszym, a jej pobór energii elektrycznej zależy od zmiennych warunków pracy. W związku z tym, aby obliczyć, ile energii zużywa pompa ciepła, konieczne jest odniesienie się do pewnego, możliwie obiektywnego wskaźnika.
Do tego celu może służyć karta produktu – wymagany prawem UE dokument, którego jednolity wzór określa Rozporządzenie UE Nr 811/2013. W przypadku zestawów pomp ciepła służących również do podgrzewu c.w.u. karta zawiera informację dotyczącą sezonowej efektywności energetycznej ogrzewania c.w.u. (Ƞs), wyrażonej w procentach.
Przykładowa pompa ciepła typu powietrze woda marki Vaillant o mocy 7 kW (aroTHERM Split), której jednostka wewnętrzna wyposażona jest we wbudowany zasobnik c.w.u., cechuje się w klimacie umiarkowanym wskaźnikiem Ƞs na poziomie 112%. Po przeliczeniu wartości procentowej na współczynnik SCOP wyrażony liczbowo (≈ Ƞs × 2,5) otrzymujemy wynik 2,8.
Stąd już bardzo krótka droga do poznania szacunkowej ilości energii elektrycznej niezbędnej do zakupu i uwzględnienia w domowym budżecie. Obliczone wcześniej roczne zapotrzebowanie 3360 kWh należy podzielić przez współczynnik SCOP. W rezultacie otrzymujemy wartość 1200 kWh. Tyle właśnie energii elektrycznej należy zakupić po cenie odpowiadającej aktualnej taryfie danego dostawcy prądu. Uwzględniając cenę 0,80 zł za 1 kWh, nietrudno obliczyć, że roczny koszt podgrzewania c.w.u. będzie wynosić 960 zł.
Pompa ciepła do podgrzewania wody użytkowej – jak zwiększyć efektywność?
O ile profil zużycia c.w.u. przez poszczególnych domowników może być na przestrzeni wielu lat niezmienny, to jednak i w tym przypadku możliwe są pewne działania skutkujące obniżeniem zapotrzebowania na energię.
W każdej instalacji mają miejsce pewne straty ciepła, które powodują, że rzeczywiste zużycie energii będzie większe, niż to wynikające z obliczonego zapotrzebowania. Z tego powodu na etapie budowy budynku warto zadbać o zgodną z normami grubość izolacji termicznej przewodów instalacji c.w.u. Powszechnie stosowane w praktyce budowlanej grubości otulin w zakresie od 6 do 9 mm nie zapewniają niestety odpowiedniej izolacji.
Istotna jest również klasa efektywności energetycznej pojemnościowego podgrzewacza c.w.u. Im lepsza klasa, tym mniejsze są tzw. straty postojowe zasobnika. Zgodnie z aktualnymi przepisami, w UE możliwa jest sprzedaż podgrzewaczy cechujących się co najmniej klasą „C”. Warto jednak rozważyć zakup podgrzewacza w klasie „B”, a nawet wyższej. Nieliczne dostępne na rynku produkty mogą się pochwalić klasą energetyczną „A”. Przykładem takiego podgrzewacza jest np. uniSTOR VIH RW 300/3 MR marki Vaillant, w którym dla zapewnienia najwyższej jakości izolacji zastosowano między innymi specjalne maty próżniowe.
Nie bez znaczenia jest także rozważne korzystanie z funkcji cyrkulacji c.w.u. W przypadku posiadania takiej instalacji, pompa cyrkulacyjna powinna pracować wyłącznie według zaprogramowanych przedziałów czasowych, które powinny być krótkie i ograniczone jedynie do czasu faktycznego zapotrzebowania na kąpiel. Stale pracująca pompa cyrkulacyjna generuje bowiem duże i niepotrzebne straty energii, powodując wychładzanie się zasobnika.
Pompa ciepła do podgrzewania wody użytkowej, jak np. flexoTHERM exclusive to doskonały wybór, który przy odpowiednich ustawieniach, połączeniu np. z fotowoltaiką i określonym zapotrzebowaniu może wręcz przynosić bardzo duże oszczędności. Przed montażem pompy warto skonsultować się ze specjalistami marki Vaillant, którzy doradzą wybór najlepszego urządzenia.