Przewodnik inwestora – gruntowa pompa ciepła w instalacji z tradycyjnymi grzejnikami

W poprzednim wydaniu Eksperta Ogrzewnictwa przedstawiliśmy przykład konkretnego systemu grzewczego Galmet, opartego na gruntowej pompie ciepła MAXIMA wraz z dokładnym wyliczeniem, jakie oszczędności możemy uzyskać w eksploatacji tego układu w połączeniu z ogrzewaniem podłogowym, w porównaniu do tradycyjnych źródeł ogrzewania.

Julia Sobaszek: Wyniki nie pozostawiają żadnych wątpliwości - w każdym z analizowanych systemów zestaw z gruntową pompą ciepła zapewniał bardzo duże oszczędności w stosunku do konwencjonalnych urządzeń grzewczych. Roczne koszty ogrzewania pomieszczeń domu testowego o powierzchni 120m² przy wykorzystaniu gruntowej pompy ciepła MAXIMA do zasilania instalacji podłogowej wyniosły niespełna 1732 zł, co np. w porównaniu do bezpośredniego ogrzewania energią elektryczną pozwala zaoszczędzić nawet 5620 zł rocznie.

Wyliczając korzyści, wynikające z eksploatacji tego konkretnego, opisanego w poprzednim wydaniu, systemu grzewczego Galmet przeznaczonego do przygotowania c.w.u. i zasilania ogrzewania podłogowego przyjęliśmy dość typowe parametry i założenia warunków pracy tego układu. Czy coś zmieniamy w przyjętym modelu?

Nie. Bez zmian pozostawiamy przyjęte założenia, aby ułatwić porównanie uzyskanych wyników. Dom jest ten sam. Identyczna jest ogrzewana powierzchnia, zapotrzebowanie na c.w.u., czy zapotrzebowanie cieplne budynku. Zamieniamy tylko podłogówkę na instalację grzejnikową i do systemu grzewczego włączamy 300-litrowy bufor na wodę.

Przypomnijmy, że zgodnie z projektem przyjęliśmy następujące parametry:

• Powierzchnia ogrzewanych pomieszczeń: 120 m²
• Zapotrzebowanie  cieplne budynku (wartość z projektu lub audytu zgodnie z normą PN-EN 12831): 6 kW
• Liczba mieszkańców: 4
• Zapotrzebowanie dobowe na ciepłą wodę: 200 l.
• Instalacja ogrzewania grzejnikowego: 100%
• Maksymalna projektowa temperatura zasilania: 50°C
• Maksymalna projektowa temperatura powrotu: 40°C
• Lokalizacja: strefa klimatyczna  II
• Temperatura zadana pomieszczeń: 20°C
• Temperatura c.w.u.: 50°C
• Cena energii elektrycznej: 0,6 zł / kWh

Podajmy jeszcze urządzenia wchodzące w skład systemu grzewczego i parametry dolnego źródła dla pompy gruntowej.

Konfiguracja systemu grzewczego dla tego budynku jest następująca:

• Maxima 7 GT – gruntowa pompa ciepła w klasie energetycznej A++, mocy grzewczej 7,25 kW i COP na poziomie 4,32 (przy B0W35,  godnie z normą EN 14511).
• SGW(S) Maxi 250 Galmet – ekonomiczny wymiennik c.w.u. o poj. nominalnej 250 l. do pomp ciepła.
• Zasobnik c.w.u. bez wężownicy Galmet typ SG(S) 300 l. pionowy.

Do takiego systemu, w którym grunt jest dolnym źródłem ciepła do instalacji, zalecamy wykonanie kolektora poziomego o powierzchni 280 m² lub dwóch odwiertów pionowych o długości 70 m każdy. Decyduje w tym wypadku wielkość działki, jakość gruntu i wybór inwestora. Powierzchnia kolektorów poziomych lub długość odwiertów pionowych zależy od mocy chłodniczej oraz uzysku ciepła z dolnego źródła (jednostkowego poboru ciepła z gruntu). Średni uzysk to ok. 40 W/m w przypadku odwiertów pionowych i ok. 20 W/m² przy kolektorach poziomych. Wartość ta rośnie wraz ze wzrostem gęstości i wilgotności gruntu.

Dla pompy ciepła Maxima 7 GT zalecane są zatem odwierty o łącznej długości ok. 140 m, wykonane w 2 obiegach (2 x 70 m) lub kolektory poziome o powierzchni ok. 280 m²

Teraz możemy porównać wartości dla najpopularniejszych sposobów ogrzewania.

Łączne zapotrzebowanie ciepła c.o. i c.w.u. przy zastosowaniu pompy ciepła wynosi:

Do wygenerowania niezbędnej ilości energii cieplnej (sumaryczne zapotrzebowanie cieplne wyniosło 12.256 kWh) pompa ciepła pobierze następującą ilość energii elektrycznej:

• Do ogrzania budynku: 2228 kWh/rok.
• Do przygotowania c.w.u.: 1132 kWh/rok.

Roczne koszty energii elektrycznej wyniosą zatem tylko 2016 zł brutto.

Czas pracy pompy ciepła dla ogrzewania budynku to 1252 h/rok; zaś czas przygotowania ciepłej wody to 472 h/rok. Łączny koszt takiego ogrzewania otrzymamy mnożąc obliczoną zużywaną ilość energii elektrycznej przez cenę 0,6 zł/kWh.

Porównanie kosztów ogrzewania dla różnych sposobów zasilania instalacji grzewczej wygląda następująco:

Jak widać, również w przypadku wykorzystania do ogrzewania domu instalacji grzejnikowej uzyskane wyniki obliczeń potwierdzają bezdyskusyjnie wyższe oszczędności uzyskiwane z zasilania systemu pompą ciepła Maxima (c.o. i c.w.u.), niż jakimkolwiek innym źródłem zasilania.

Z przedstawionych wyliczeń wynika, że w porównaniu np. do bezpośredniego ogrzewania elektrycznego, z pompą ciepła Maxima zaoszczędzimy w opisanym domu nawet 5337 zł rocznie.

Tak. Maxima jest zdecydowanie najtańsza w eksploatacji i zapewnia najwyższy komfort użytkowania, ponieważ jest niemal bezobsługowa. Jest przy tym przyjazna dla środowiska i użytkowników - nie emituje żadnych szkodliwych substancji, ani zanieczyszczeń.

Uzyskane wyniki wskazują, że najkorzystniejsze koszty eksploatacji Maximy osiągniemy w połączeniu z instalacją ogrzewania podłogowego (1732 zł rocznie), a dla instalacji grzejnikowej będą one nieznacznie wyższe (2016 zł/rok). Podsumujmy z czego wynika ta różnica.

Dla układu zasilanego pompą ciepła dużo większe znaczenie niż dla tradycyjnych urządzeń grzewczych (np. kotła olejowego) ma rodzaj górnego źródła (podłogówka/grzejniki), ponieważ efektywność pompy zależy bezpośrednio od temperatury zasilania tego źródła. Grzejniki wymagają wyższej temperatury zasilania, niż podłogówka, dlatego też efektywność pompy ciepła w instalacji grzejnikowej będzie nieco niższa, a co za tym idzie uzyskamy wyższe koszty eksploatacyjne.

Tak, jak w opisanych przykładach - w tym i poprzednim wydaniu naszego magazynu.

Dokładnie. Wykazaliśmy, że najlepszym rozwiązaniem jest połączenie pompy ciepła z systemem niskotemperaturowym (podłogowym). Pozwala to uzyskiwać bezwzględnie najniższe koszty eksploatacji urządzenia. Jednak z powodzeniem można też zastosować pompę ciepła z grzejnikami, koszty są nieco wyższe, ale zwracam uwagę, że system grzewczy z Maximą nadal jest o wiele bardziej opłacalny w eksploatacji, niż jakikolwiek z innym rodzajem urządzenia grzewczego.

Atrakcyjność tej pompy ciepła zwiększają również dotacje oferowane przez samorządy i oddziały WFOŚiGW

Większość gmin w Polsce ma już programy dofinansowania do instalacji grzewczych opartych na pompach ciepła. Specjaliści Krajowego centrum Doradztwa Techniki Grzewczej Galmet udzielają szczegółowych informacji na ten temat i pomagają w zdobyciu tych środków.

mgr inż. Julia Sobaszek
Krajowy doradca ds. pomp  ciepła
kom. +48 784 941 146
j.sobaszek@galmet.com.pl