Ile prądu zużywa pompa ciepła i jakie są jej koszty?

Pompa ciepła stanowi coraz popularniejsze rozwiązanie do ogrzewania budynków oraz przygotowywania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.). W porównaniu do tradycyjnych źródeł ciepła, takich jak kotły elektryczne, potrafi zużywać nawet pięciokrotnie mniej energii elektrycznej, oferując tą samą ilość ciepła. W artykule przedstawiamy, ile prądu pobiera pompa ciepła, ile kosztuje jej eksploatacja oraz co wpływa na efektywność pracy tego urządzenia.

Jak działa pompa ciepła i skąd pochodzi jej wysoka efektywność?

Pompa ciepła działa na zasadzie przekształcania ciepła niskotemperaturowego pochodzącego z otoczenia (powietrza, gruntu, wody) na energię cieplną o wyższej temperaturze, którą możemy wykorzystać do ogrzewania budynku. Jej działanie opiera się na naprzemiennym sprężaniu i rozprężaniu czynnika roboczego, który przechodzi przez wymienniki ciepła, gdzie następuje pobieranie energii z otoczenia oraz oddawanie ciepła do instalacji grzewczej.

Pompa ciepła nie jest klasycznym źródłem ciepła, którego działanie opiera się na spalaniu paliwa. Jej zadaniem jest czerpanie energii ze środowiska, na przykład z powietrza lub wód gruntowych, i przekształcanie jej w postać użyteczną – taką, którą można wykorzystać w instalacji grzewczej. Pamiętając z lekcji fizyki, kierunek przepływu ciepła między dwoma ośrodkami zawsze przebiega od ośrodka o wyższej temperaturze do ośrodka o niższej temperaturze.

Przyjrzyjmy się kilku przykładom z życia codziennego. W naszych domach zazwyczaj utrzymuje się temperaturę około 20 stopni Celsjusza, jednak zimą, gdy na zewnątrz panują niskie temperatury, budynek się wychładza. Podobnie dzieje się w przypadku gorącej płyty umieszczonej w strumieniu zimnej wody – jej temperatura z czasem spada. Analizując te przykłady, widzimy, że kierunek przepływu ciepła zgadza się z opisanym wcześniej założeniem. Jak zatem wykorzystać to zjawisko, aby odebrać ciepło z powietrza zimą?

Powierzchnia wymiennika pompy ciepła, podobnego w konstrukcji do chłodnicy samochodowej, musi być zawsze nieco chłodniejsza niż powietrze zewnętrzne – przynajmniej o kilka stopni. W takiej sytuacji, gdy na zewnątrz panuje temperatura -15 stopni Celsjusza, na powierzchni wymiennika może występować temperatura -20 stopni Celsjusza. Ruch powietrza wymuszony przez wentylator powoduje wówczas „ogrzanie” wymiennika, mimo że oba ośrodki wydają się nam zimne.

Dzięki wykorzystaniu energii elektrycznej do zasilania sprężarki w układzie, możliwe jest osiągnięcie temperatury wody przekraczającej nawet 75 stopni Celsjusza. W praktyce oznacza to, że zamiast produkować ciepło na zasadzie elementów oporowych, jak w przypadku kotła elektrycznego, pompa ciepła wykorzystuje prąd do pobierania energii cieplnej z otoczenia i przekształcania jej na potrzeby centralnego ogrzewania.

Pompa ciepła może pracować na bazie różnych źródeł ciepła, takich jak powietrze, grunt czy woda. Pompy powietrze-woda są najczęściej wybierane w polskich warunkach klimatycznych ze względu na wysoką efektywność, gdzie temperatury rzadko spadają poniżej wartości, które mogłyby wpłynąć na ich wydajność. Dzięki prostocie instalacji, mniejszym kosztom inwestycyjnym oraz mniejszym wymaganiom infrastrukturalnym są one popularnym wyborem zarówno do nowych, jak i modernizowanych budynków. Warto więc zdecydować się na takie rozwiązanie, które odpowiada lokalnym warunkom oraz wymaganiom energetycznym budynku.

Co to jest COP i SCOP? Miernik efektywności pompy ciepła

Jednym z podstawowych wskaźników wydajności pompy ciepła jest współczynnik COP (Coefficient of Performance), który informuje, ile ciepła dostarcza pompa w stosunku do ilości zużytego prądu. Jeśli COP wynosi np. 4, oznacza to, że pompa pobiera 1 kWh energii elektrycznej z sieci i dostarcza 4 kWh ciepła. Trzy czwarte tej energii pochodzi bezpośrednio z otoczenia, podczas gdy jedna część to energia elektryczna. W przypadku wspomnianych kotłów elektrycznych wartość COP w zaokrągleniu wynosi 1 czyli pobiera 1 kWh energii elektrycznej z sieci i dostarcza 1 kWh ciepła.

SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) natomiast uwzględnia zmiany temperatury zewnętrznej w trakcie całego sezonu grzewczego, co sprawia, że lepiej oddaje rzeczywiste warunki pracy pompy ciepła. Im wyższy współczynnik SCOP, tym niższe koszty eksploatacji urządzenia.

Przykładowo, pompy ciepła Panasonic Aquarea mogą osiągnąć współczynnik SCOP na poziomie nawet 5, co oznacza, że za każdą kWh zużytej energii elektrycznej, dostarczają aż 5 kWh ciepła. Taki wynik jest bardzo korzystny dla użytkowników, gdyż wprost przekłada się na znaczne oszczędności na rachunkach za energię.

Wysoka wartość współczynników COP i SCOP ma bezpośredni wpływ na zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła, a tym samym na wysokość rachunków za prąd. Warto pamiętać, że nie są to jedynie abstrakcyjne wskaźniki techniczne, ale realne wyznaczniki oszczędności. Im wyższy współczynnik COP, tym więcej ciepła dostarczamy w stosunku do ilości zużytej energii elektrycznej. Przekłada się to na mniejsze rachunki za prąd — tyle razy mniejsze, ile wynosi wartość COP.  Dlatego wybór pompy ciepła o wysokim COP znacząco wpływa na zmniejszenie kosztów ogrzewania.

Chcesz zrozumieć, jak efektywna może być pompa ciepła? 

Odkryj sekrety sprawności! Poznaj szczegóły w artykule: „COP – zrozum jego znaczenie i zoptymalizuj działanie pompy ciepła”. 

Poznaj tajniki sprawności pompy ciepła i dowiedz się, co wpływa na jej efektywność oraz oszczędność w ogrzewaniu Twojego domu. Przeczytaj nasz artykuł: „Współczynnik COP i SCOP, czyli co oznacza sprawność pompy ciepła”. 

Te dwa artykuły pomogą Ci w pełni wykorzystać potencjał pompy ciepła i zaoszczędzić na ogrzewaniu! Sprawdź teraz! 

Ile prądu zużywa pompa ciepła w praktyce?

Zużycie prądu przez pompę ciepła zależy od kilku kluczowych czynników, które wpływają na efektywność energetyczną urządzenia oraz wysokość rachunków za energię. Poniżej przedstawiamy najważniejsze z nich:

1. Standard energetyczny budynku - Im lepsza izolacja ścian, okien, dachu oraz fundamentów, tym mniejsze będzie zapotrzebowanie na ciepło. Budynki energooszczędne oraz pasywne, dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii izolacyjnych, wymagają znacznie mniejszej ilości energii do utrzymania komfortowej temperatury.
2. Rodzaj systemu grzewczego - Ogrzewanie płaszczyznowe, takie jak podłogowe, wymaga niższej temperatury wody (ok. 35°C) niż typowe grzejniki, co pozytywnie wpływa na sprawność pompy ciepła. W przypadku ogrzewania podłogowego współczynnik COP może być nawet o 25% wyższy niż przy grzejnikach ściennych, które wymagają wyższej temperatury zasilania.
3. Warunki atmosferyczne - Pompy powietrze/woda są wrażliwe na niskie temperatury zewnętrzne. Przy mroźnych nocach efektywność może spaść, co wpływa na wzrost zużycia prądu. Warto jednak pamiętać, że w okresach przejściowych (wiosna, jesień) pompy te pracują wyjątkowo efektywnie, co pozwala na osiąganie korzystnych wskaźników SCOP.

Na przykład, dla domu o powierzchni 150 m² wybudowanego w standardzie WT 2021, roczne zapotrzebowanie na ciepło wynosi ok. 9 500 kWh. Jeśli pompa ciepła posiada SCOP na poziomie 4, zużyje ona około 2 375 kWh prądu, co przy obecnych stawkach energii elektrycznej może kosztować od 2 000 do 3 100 zł rocznie, w zależności od taryfy.

Dla bardziej energochłonnych budynków, takich jak te zbudowane według standardów WT 2014, zapotrzebowanie na ciepło może wynosić nawet 18 000 kWh. W takiej sytuacji pompa ciepła przy SCOP 3 będzie potrzebowała około 6 000 kWh energii elektrycznej rocznie. Dlatego, zanim zdecydujemy się na instalację pompy ciepła, warto zlecić audyt energetyczny, aby dokładnie określić zapotrzebowanie na ciepło naszego budynku.

 Jak zmniejszyć zużycie prądu przez pompę ciepła?

Aby maksymalnie zredukować koszty ogrzewania pompą ciepła, warto wziąć pod uwagę kilka czynników:

• Ocieplenie budynku: Im gorzej docieplony budynek tym więcej energii cieplnej należy dostarczyć aby osiągnąć dane temperatury w pomieszczeniach. Ocieplenie dachu lub ścian potrafi obniżyć koszty ogrzewania nawet do 40%, dokładając do tego wymianę stolarki okiennej może spowodować obniżenie rachunków do 50% lub więcej. 
• Wybór odpowiedniego systemu ogrzewania: Ogrzewanie płaszczyznowe pozwala na pracę z niższą temperaturą wody, co wpływa na lepsze wyniki SCOP. Jest to szczególnie ważne, jeśli planujemy modernizację istniejącej instalacji grzewczej. Zamiana tradycyjnych grzejników na ogrzewanie podłogowe może znacznie zwiększyć efektywność całego systemu.
• Sterowanie i harmonogram pracy: Optymalizacja pracy pompy, np. poprzez ustawianie średnich temperatur w okresach, kiedy nie jesteśmy w domu, może znacząco obniżyć zużycie energii. Nowoczesne pompy ciepła oferują funkcje inteligentnego zarządzania, takie jak zdalne sterowanie za pomocą aplikacji mobilnych, które pozwalają na dostosowanie pracy urządzenia do naszych codziennych potrzeb.
• Fotowoltaika: Montaż paneli fotowoltaicznych może dostarczyć części energii potrzebnej do zasilania pompy ciepła, zmniejszając rachunki praktycznie do zera. Inwestycja w fotowoltaikę wraz z pompą ciepła to jedno z najbardziej opłacalnych rozwiązań, zwłaszcza przy obecnych rosnących cenach energii elektrycznej.

Warto poświęcić również więcej czasu na dobór samego urządzenia lub zweryfikować go z kilkoma podmiotami. Nie warto wybierać urządzeń o mocy grzewczej zdecydowanie przekraczającej zapotrzebowanie Naszego budynku. Taka decyzja może spowodować większe niż nominalnie zużycie energii elektrycznej w szczególności w okresach przejściowych wrzesień-październik oraz kwiecień-maj. 

Ile kosztuje ogrzewanie pompą ciepła?

Koszty ogrzewania zależą od aktualnych cen prądu oraz współczynnika SCOP pompy ciepła. Przykładowo, przy cenie prądu 1,30 zł/kWh, koszt 1 kWh ciepła wyniesie 0,33 zł, jeśli SCOP równa się 4. To wciąż duża oszczędność w porównaniu do innych systemów grzewczych, takich jak kocioł na gaz płynny czy węgiel, gdzie koszt jednostkowy ciepła jest znacznie wyższy.

Przykładowo, dla budynku o powierzchni 150 m² i zapotrzebowaniu na ciepło na poziomie WT 2017 (około 13 000 kWh rocznie), przy SCOP równym 4, roczne zużycie prądu wyniesie około 3 250 kWh, co przy stawce 1,30 zł/kWh da koszt około 4 225 zł. Uwzględniając jednak dostępny dodatek elektryczny, finalny koszt może spaść o 1 000 - 1 500 zł.

W przypadku, gdy nasz dom charakteryzuje się gorszą izolacyjnością cieplną, a pompa ciepła pracuje z SCOP równym 3, roczne zużycie prądu wyniesie około 4 333 kWh, co przekłada się na koszt około 5 632 zł. Oczywiście, można dodatkowo obniżyć te wydatki, inwestując w docieplenie budynku, co znacząco zmniejszy jego zapotrzebowanie na ciepło.

Chcesz wiedzieć, jak zmieniające się ceny energii wpływają na koszty ogrzewania? Odkryj, dlaczego pompy ciepła stają się coraz bardziej opłacalnym rozwiązaniem!

Przeczytaj artykuł: „Koszty ogrzewania budynków – zmiany cen energii na korzyść pomp ciepła” i dowiedz się, jak oszczędzać dzięki nowoczesnym technologiom grzewczym!

Korzyści wynikające z użytkowania pomp ciepła

Pompy ciepła są jednym z najbardziej efektywnych i ekologicznych sposobów ogrzewania budynków. Mimo że są zasilane prądem, zużywają go w taki sposób, że koszty eksploatacyjne pozostają znacznie niższe niż w przypadku tradycyjnych źródeł ciepła. Ważne jest jednak, by odpowiednio dobrać rodzaj instalacji oraz dbać o jej sprawność, aby zmaksymalizować oszczędności. Rozważ także ocieplenie budynku lub montaż instalacji fotowoltaicznej, aby obniżyć koszty używania pompy ciepła praktycznie do zera. Pamiętaj, że obecnie stosowane rozwiązania pozwalają na ogrzewanie budynków o ogromnych rozmiarach w dodatku nieocieplonych i wyposażonych w grzejniki czy też nagrzewnice zatem skonsultuj z akredytowanym instalatorem możliwości montażowe oraz przewidywane zużycie energii u siebie. 

Warto również pamiętać o długoterminowych korzyściach związanych z użytkowaniem pomp ciepła, takich jak niższa emisja CO2, co ma pozytywny wpływ na środowisko. Wysoka efektywność energetyczna oraz możliwość integracji z systemami odnawialnymi, takimi jak fotowoltaika, sprawiają, że pompy ciepła są idealnym rozwiązaniem na przyszłość, w której coraz większy nacisk kładziony będzie na ekologiczne i oszczędne technologie grzewcze.

Potrzebujesz wsparcia lub chcesz znaleźć akredytowanego instalatora - skontaktuj się z nami