sieć dystrybucji

Porady eksperta

Czy koszt pompy ciepła jest adekwatny do korzyści wynikających z jej wykorzystania w warunkach Polski?

Tematem artykułu jest odpowiedź na często zadawane pytanie - przy jakiej temperaturze otoczenia eksploatacja pompy typu: woda – powietrze traci sens?

Znany wszystkim zainteresowanym techniką pomp ciepła współczynnik COP nie odpowiada na to pytanie, gdyż nie uwzględnia on:

• poziomu i relacji pomiędzy cenami energii elektrycznej, a ceną gazu i oleju opałowego

• oraz rodzaju i sprawności kotła, który miałby zastąpić pompę ciepła

Celem niniejszego artykułu jest próba precyzyjnej odpowiedzi na pytanie postawione na wstępie.

W artykule wykorzystano parametry pomp ciepła typu powietrze/woda marki De Dietrich, które od 1 lipca 2008 są dostępne na rynku polskim, w sieci hurtowni partnerskich De Dietrich.

W Europie montuje się z roku na rok coraz więcej pomp ciepła, szczególnie typu powietrze – woda. Ich instalacja jest znacząco prostsza i tańsza niż w przypadku pozostałych rodzajów pomp. Najwięcej instalacji realizuje się we Francji. Powoli trend ten przenika również do Polski, gdzie średnioroczne temperatury zewnętrzne są niższe, aniżeli np. na południu Francji bądź Niemiec.

Wiadomą rzeczą jest fakt, iż zarówno moc pompy, jak i współczynnik efektywności COP maleje ze spadkiem temperatury zewnętrznej. Powstaje zatem pytanie, przy jakiej temperaturze zewnętrznej korzystanie z powietrznej pompy ciepła jako źródła ciepła jest nieopłacalne w stosunku do ogrzewania gazowego lub olejowego? Innymi słowy: kiedy tego typu pompa ciepła powinna zostać wyłączona?

W celu przeprowadzenia takiej analizy porównajmy koszty wyprodukowania 1 kWh energii cieplnej przez kotły opalane gazem lub olejem opałowym, z kosztem wyprodukowania 1 kWh przez pompę ciepła.

Koszt energii elektrycznej dla licznika typu G 11 wynosił na początek kwietnia 2009: 1 kWh = 0,4789 zł, natomiast koszt wyprodukowania 1 kWh energii cieplnej dla kotła gazowego kondensacyjnego, gazowego niskotemperaturowego oraz olejowego przedstawia się odpowiednio: 0,1931, 0,2192 oraz 0,2330 zł¹.

Aby móc odczytać z wykresu temperaturę zewnętrzną, przy której należałoby wyłączyć pompę ciepła, wprowadźmy pojęcie „Wskaźnik opłacalności – Wo”, który zdefiniujemy następująco:

Wo = COP x Kn_kWh

K_kWh( e.elektr)

gdzie:

• Wo – Wskaźnik opłacalności,

• COP – współczynnik efektywności pompy ciepła ,

• KnkWh - koszt uzyskania 1 kWh energii cieplnej z gazu (g) lub oleju opałowego (o).

Podobnie jak w przypadku wskaźnika COP, z istoty tej formuły wynika, że jeśli Wo >1, wówczas eksploatacja pompy ciepła w tych warunkach jest ekonomicznie uzasadniona, zakładając, że ceny oleju lub gazu nie uległy w międzyczasie korekcie.

Dla dokonania stosownych obliczeń Wo przyjęto koszt 1 kWh energii, jak niżej:

• dla kotła kondensacyjnego gazowego:

K_kWh(gaz kon) = 0,1931 zł

• dla kotła niskotemperaturowego gazowego:

K_kWh(gaz nisk) = 0,2192 zł

• dla kotła niskotemperaturowego olejowego:

K_kWh(olej nisk) = 0,2330 zł

• dla pompy ciepła:

Kn_kWh (e.elektr) = 0,4789 zł

W/w kalkulacje oparte są o ceny nośników energii na dzień 20.04.2009r.

Korzystając z charakterystyk pomp ciepła firmy De Dietrich, zawartych w publikacji „ROE, SOLO, NAPO, CETD”, z serii Biblioteka Projektanta (wydawnictwo własne dostępne u przedstawicieli handlowych De Dietrich w Polsce) - zestawmy potrzebne dane do wykresu o współrzędnych (Wo, temp. zewn.) w tabeli nr 1 dla pompy ROE+ , dla ROE II w tabeli nr 2. oraz w tabeli nr 3 dla ROE+TH.

Tabela nr 2

lp.	COP pompy ROE+	temp.a zew. st C	Wo dla kotła kond.	Wo dla kotła niskotemp., gaz	Wo dla kotła olejow. niskotemp.
1	1,55	>-18	0,62	0,71	0,75
2	1,6	-18	0,65	0,73	0,78
3	2,05	-11	0,83	0,92	1,0
4	2,2	-6	0,87	1,01	1,07
5	2,5	2	1,01	1,14	1,22
6	3,0	6	1,21	1,37	1,46
7	3,5	20	1,41	1,60	1,7

Jak wynika z powyższej tabeli, jeśli chodzi o pompę ciepła typoszeregu ROE+, to opłacalna jest jej eksploatacja zamiast:

• kotła gazowego, kondensacyjnego w temperaturze zewnętrznej powyżej 2°C (-2)

• kotła gazowego z palnikiem atmosferycznym powyżej -6°C (-12)

• kotła olejowego powyżej -11°C (-18)

Tabela nr 2

lp.	COP pompy ROEII	temp. zew. st C	Wo dla kotła kond.	Wo dla kotła niskotemp., gaz.	Wo dla kotła olejow. niskotemp.
1	1,12	>-12	0,45	0,51	0,54
2	2,05	-2	0,83	0,92	1,0
3	2,2	0	0,87	1,01	1,05
4	2,5	4	1,01	1,14	1,2
5	3,0	10	1,21	1,37	1,46
6	3,5	20	1,41	1,6	1,70

Jak wynika z powyższej tabeli, jeśli chodzi o pompę ciepła typoszeregu ROEII, opłacalna jest jej eksploatacja zamiast:

• kotła gazowego, kondensacyjnego w temperaturze zewnętrznej powyżej 4°C (4)

• kotła gazowego z palnikiem atmosferycznym powyżej 0°C (0)

• kotła olejowego powyżej -2°C (-12)

Tabela nr 3

lp.	COP pompy ROE+TH	temp. zew. st C	Wo dla kotła kond.	Wo dla kotła niskotemp., gaz.	Wo dla kotła olejow. niskotemp.
1	1,45	>-18	0,58	0,66	0,7
2	1,5	-18	0,60	0,67	0,73
3	2,02	-10	0,83	0,94	0,99
4	2,2	-6	0,87	1,01	1,07
5	2,5	2	1,01	1,145	1,22
6	3,5	12	1,51	1,63	1,70
7	3,8	20	1,63	1,74	1,85

Jak wynika z powyższej tabeli przypadku pompy ROE+TH, opłacalna jest jej eksploatacja zamiast:

• kotła gazowego kondensacyjnego w temperaturze zewnętrznej powyżej 2(-4)

• kotła gazowego z palnikiem atmosferycznym powyżej -6 C(-6)

• kotła olejowego powyżej -10C (-10)

Mając na uwadze powyższe wyniki można założyć, że pompy ciepła powietrze –woda będą miały w polskim klimacie pełne zastosowanie jako źródła alternatywne, w szczególności w stosunku do wszystkich w/w kotłów. Oczywistym jest fakt, że pompa ROE + ma lepsze parametry ekonomiczne niż ROE II, choć ta ostatnia może być źródłem znaczących dla każdego gospodarstwa domowego oszczędności.

Przeprowadzona przez nas analiza wykazuje również, że pompy typu powietrze - woda mają realne zastosowanie w naszym klimacie. Można też zaryzykować hipotezę, że w miarę ocieplania się klimatu (mamy tu na myśli malejącą amplitudę wahań okresowych), efekty ekonomiczne będą dynamicznie rosły.

Sądzimy, iż wobec w/w obliczeń i wniosków, jakie można na ich podstawie wyciągnąć, uprawnionym jest sugestia, aby analizując koszt pompy ciepła (cennik) i jej montażu zastanowić się w pierwszej kolejności nad zakupem i montażem pompy ciepła typu powietrze/woda.

Tym bardziej, że oprócz dobrych efektów ekonomicznych jako podstawowego argumentu, można oprzeć się na innych, takich jak na przykład:

1. Pompy ciepła typu powietrze/woda opanowały ponad 70 % rynku Europy i powinny stanowić również i w Polsce większość wśród instalowanych pomp ciepła, ponieważ są one opłacalne przy temperaturach granicznych, które sporadycznie notujemy w ostatnich latach w ciągu zimy.

2. Powietrzna pompa ciepła marki De Dietrich generuje (chodzi o split zewnętrzny) hałas o natężeniu niższym niż 40 decybeli mierzonych z odległości 5 m, co nie przeszkadza sąsiadom.

3. Powietrzna pompa ciepła jest bardzo prosta w instalacji w odróżnieniu od pozostałych typów, których instalacja jest wysoce skomplikowana.

4. Pomimo tego, że koszt pompy ciepła jest wyższy od pozostałych typów pomp ciepła, to jednak w rachunku całościowym (z uwzględnieniem kosztów instalacji) okazuje się być wyraźnie tańsza.

5. Pompa ciepła powietrze/woda jest prosta w serwisie, ponieważ podstawowe urządzenie tzw. splitu zewnętrznego, jakim jest sprężarka, jest urządzeniem wyjątkowo niezawodnym.

6. Wszystkie rodzaje pomp ciepła marki De Dietrich wyposażone są w automatykę typu Diematic , co pozwala na ich synchronizację z pracą kotłów, oraz systemów solarnych

¹Dla obliczeń przyjęto następujące dane :sprawność kotła ; olejowego i gazowego niskotemperaturowego 92%, kondensacyjnego 105%. Wartość opałowa ;dla gazu GZ 50 8,6 kWh/m³ ,dla oleju 10 kWh/l. Cena 1 litra oleju lekkiego 2,33 zł. Cena 1 m³dla GZ 50 1,74 zł w taryfie W 3. Nie uwzględniono opłat stałych za liczniki.