[ Zamknij ]

Nowe zasady dotyczące cookies
W ramach naszej witryny stosujemy pliki cookies w celu świadczenia Państwu usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Państwa urządzeniu końcowym. Możecie Państwo dokonać w każdym czasie zmiany ustawień dotyczących cookies. Więcej szczegółów na stronie Polityka Prywatności.


rejestracja

Pompa ciepła na tle innych systemów grzewczych

Opublikowano: 06.11.2012
image

Pompy ciepła są nowoczesnymi urządzeniami grzewczymi, korzystającym z odnawialnych źródeł energii. Działają jak zwykłe domowe chłodziarki. Zasada ich pracy polega na odbiorze ciepła z dolnego źródła o niskiej temperaturze i przekazaniu ciepła do źródła górnego o wysokiej temperaturze. Górnym źródłem jest instalacja c.o. i/lub c.w.u. Źródłem ciepła niskotemperaturowego może być natomiast:

  • powietrze (ogrzewane przez słońce będzie zawierało energię cieplną, także w temperaturach ujemnych);
  • woda (wody gruntowe mają stałą temperaturę wahającą się w przedziale od +8oC - +12oC);
  • grunt (podobnie jak w przypadku wody gruntowej ciepło jest zakumulowane w gruncie, na głębokości 1,20 +- 1,80 m).

 

Sercem pompy ciepła jest sprężarka elektryczna, która umożliwia zachodzenie opisanego powyżej procesu. Odbywa się to kosztem doprowadzonej do napędu sprężarki elektryczności.


Wyróżnia się trzy typy pomp ciepła:

 

Rys. 1 Przykładowy schemat instalacji pompy ciepła.

 

W pierwszym typie dolnym źródłem ciepła jest powietrze atmosferyczne, w drugim wody gruntowe, natomiast w trzecim ciepło pozyskiwane jest z gleby, za pomocą pionowych lub poziomych sond gruntowych wypełnionych wodnym roztworem glikolu (tzw. solanką). Najmniejsze koszty inwestycyjne zwykle występują w przypadku systemu powietrze – woda, ponieważ energia dolnego źródła ciepła pozyskiwana jest za pomocą nawiewu powietrza zewnętrznego do wymiennika ciepła. Typ pompy ciepła woda/woda charakteryzuje się tym, że stosuje się go tam, gdzie występują wody gruntowe. Najczęściej ciepło z tych wód pozyskiwane jest przy wykorzystaniu studni, o ile w pobliżu nie znajdują się otwarte zbiorniki wodne, które również bardzo dobrze można wykorzystać do tego celu. Górnym źródłem ciepła dla pompy ciepła może być podłogowe ogrzewanie niskotemperaturowe, grzejniki, ciepła woda użytkowa, oraz system mieszany np. ogrzewanie podłogowe oraz grzejniki. W przypadku instalacji pompy ciepła solanka/woda zwykle konieczne jest poniesienie największych nakładów inwestycyjnych powstałych w wyniku konieczności dokonania odwiertów pod sondy gruntowe. Jednak w tym przypadku można uzyskać największą ilość energii cieplnej dzięki czemu zwrot inwestycji nie musi być najdłuższy.

 

Pompa ciepła a inne systemy grzewcze
Przy porównywaniu różnych systemów grzewczych, należy wziąć pod uwagę przede wszystkim nakłady inwestycyjne, koszty eksploatacyjne, czas wykonania systemu oraz jego żywotność, a także komfort i bezpieczeństwo użytkowania. Ponadto ważnym czynnikiem jest również wpływ użytkowania systemu na środowisko naturalne.


Porównanie przykładowych kosztów generowanych przez różne systemy ogrzewania dla domu jednorodzinnego o powierzchni 150 m2 przedstawia poniższa tabela:

 

Nakłady inwestycyjne
Kocioł węglowy Kocioł na eko-groszek kocioł olejowy Kocioł gazowy Pompa ciepła P/W Pompa ciepła S/W
20 000 PLN 18 000 PLN 28 000 PLN 22 000 PLN 30 000 PLN 45 000 PLN

 

W przypadku kotłów nakłady inwestycyjne obejmują: piec grzewczy, kotłownię, komin oraz instalację zbiornikową.  W przypadku pomp ciepła są to koszty urządzenia oraz jego montażu i uruchomienia.


Porównując nakłady inwestycyjne należy zauważyć, że pompa ciepła jest najdroższym rozwiązaniem. Trzeba jednak pamiętać o kosztach eksploatacyjnych, które najbardziej wpływają na czas zwrotu inwestycji, czyniąc ją bardziej lub mniej opłacalną. Koszty eksploatacji powyższych systemów grzewczych przedstawiono na poniższym rysunku.


Rys. 2 Porównanie kosztów eksploatacji systemów grzewczych.


Z powyższego rysunku jasno wynika, że zdecydowanie najtaniej można wytworzyć 1 kWh ciepła w pompie ciepła. Zasługą tego jest bardzo wysoka sprawność pompy, sięgająca 400 % (COP – coefficient of performance =4). W normalnych warunkach eksploatacyjnych pompy ciepła osiągają współczynniki sprawności rzędu od 2.5 do 4.5. Współczynnik ten jest tym wyższy, im mniejsza jest różnica temperatur pomiędzy temperaturą źródła, a odbioru. Dlatego pompy ciepła zaleca się stosować wyłącznie w układach grzewczych nisko temperaturowych (do 60°C).
W związku z tym łatwo zdać sobie sprawę z tego, że koszty inwestycyjne nie przesądzają o opłacalności inwestycji. Najważniejszy w tym wypadku jest okres zwrotu inwestycji, który zależy w dużej mierze właśnie od kosztów eksploatacyjnych. Wobec tego można się domyślać, że pompa ciepła, jako urządzenie generujące najniższe koszty pomimo największych nakładów inwestycyjnych. Wobec czego zwrot nakładów inwestycyjnych następuje znacznie szybciej niż w przypadku innych systemów grzewczych.


Ponadto, w przypadku pomp ciepła, trzeba uwzględnić dodatkowe korzyści płynące z ich stosowania, takie jak m.in.:

  • niezmienność "jakości paliwa (wartości opałowej)" - energia elektryczna,
  • brak wpływu zmian jakości paliwa na spadek współczynnika sprawności instalacji,
  • długa żywotność systemu,
  • wysoki komfort użytkowy- system bezobsługowy- eksploatacja urządzenia nie nastręcza więc żadnych trudności,
  • bezpieczna i mało awaryjna praca,
  • możliwość pracy sytemu tylko w drugiej taryfie,
  • przyjazne środowisku naturalnemu.


Tak więc za stosowaniem pomp ciepła przemawia znacznie więcej przesłanek niż tylko finansowe (które również przemawiają na ich korzyść).

 

 

Opracowanie: mgr inż. Joanna Kopica, mgr inż. Radosław Turski.

Materiał objęty prawem autorskim. Publikacja w części lub w całości wyłącznie za zgodą redakcji.

 





Czy wiesz że...

Pompy ciepła wykorzystują energię pobieraną ze środowiska, czyli ciepło pochodzące z gruntu, wód gruntowych i powietrza. Pompy ciepła to urządzenia służące do zapewnienia odpowiedniego komfortu cieplnego w budynkach, ponieważ mogą odpowiadać za ogrzewanie, chłodzenie lub jednocześnie za oba te procesy. Działanie pompy polega na transportowaniu ciepła/zimna za pomocą nośnika ciepła. Pobiera on ciepło/chłód z otoczenia i przenosi je parownika o konstrukcji wymiennika płytowego. Czynnik w parowniku zaczyna wrzeć pod wpływem rosnącej temperatury nośnika i odparowuje, sprężarka skrapla tę parę i podwyższa ciśnienie. Jednocześnie podnosi się temperatura do wyznaczonego poziomu ogrzewania i w ten sposób powstaje strumień ciepła.

Katalog firm

  • LG Electronics Polska

      LG Electronics, Inc. LG Electronics, Inc. jest światowym liderem wśr…
    LG Electronics Polska
  • Daikin

    Firma Daikin jest światowym liderem na rynku rozwiązań grzewczych, klimatyzac…
    Daikin
  • Stiebel Eltron

      19 listopada 1991 roku zarejestrowano spółkę STIEBEL ELTRON Po…
    Stiebel Eltron

Pompy ciepła