Pompa ciepła może ogrzewać cały blok, przygotowywać wyłącznie ciepłą wodę albo współpracować z dotychczasowym źródłem. Nie w każdym budynku będzie jednak najtańszym rozwiązaniem. Rzetelne porównanie wymaga uwzględnienia stanu bloku, temperatury instalacji, cen energii, kosztu modernizacji oraz dostępnej infrastruktury.
Pompa ciepła dla mieszkania czy dla całego bloku?
Na początku trzeba rozróżnić dwa zupełnie inne rodzaje inwestycji. Pierwszym jest centralna pompa ciepła przeznaczona dla całego budynku. Urządzenie lub kaskada urządzeń zasila wspólną instalację centralnego ogrzewania, przygotowania ciepłej wody albo oba systemy. Decyzję podejmuje wówczas wspólnota, spółdzielnia lub właściciel budynku.
Drugim wariantem jest pompa montowana dla pojedynczego lokalu. Najczęściej będzie to urządzenie typu powietrze powietrze, które działa podobnie do klimatyzatora z funkcją grzania. Indywidualna pompa powietrze woda jest trudniejsza do zastosowania, ponieważ wymaga miejsca na jednostkę zewnętrzną, instalację hydrauliczną i zbiornik ciepłej wody.
Montaż urządzenia na elewacji, dachu lub innym elemencie wspólnym może wymagać zgody zarządcy. Trzeba też rozwiązać kwestię hałasu, odprowadzania skroplin, zasilania elektrycznego i wpływu urządzenia na wygląd budynku. Dlatego w większości typowych bloków bardziej racjonalne jest przeanalizowanie wspólnego systemu niż niezależnej instalacji w każdym mieszkaniu.
Jak uczciwie porównać metody ogrzewania?
Najczęstszym błędem jest porównywanie wyłącznie ceny urządzenia albo aktualnej ceny paliwa. W budynku wielorodzinnym liczy się całkowity koszt ogrzewania w dłuższym okresie.
Analiza powinna obejmować:
- koszt zakupu i montażu źródła;
- niezbędną modernizację instalacji;
- docieplenie budynku i wymianę stolarki;
- koszt energii oraz opłaty stałe;
- przeglądy, naprawy i przewidywaną wymianę urządzeń;
- przygotowanie ciepłej wody;
- koszt zwiększenia mocy przyłączeniowej;
- przestrzeń potrzebną na urządzenia;
- wpływ źródła na komfort i niezawodność;
- możliwość wykorzystania fotowoltaiki.
W przypadku pompy ciepła bardzo ważny jest sezonowy współczynnik efektywności. Jeżeli w całym sezonie urządzenie uzyska wynik 3, to z jednej kilowatogodziny energii elektrycznej dostarczy przeciętnie około trzech kilowatogodzin ciepła. Koszt jednej kilowatogodziny ciepła można więc orientacyjnie oszacować, dzieląc pełny koszt energii elektrycznej przez sezonową efektywność systemu.
Nie należy posługiwać się wyłącznie katalogowym współczynnikiem COP wyznaczonym dla jednego punktu pracy. W rzeczywistym budynku wynik zmienia się wraz z temperaturą zewnętrzną, temperaturą wody grzewczej, sposobem sterowania oraz przygotowaniem ciepłej wody.
Kiedy pompa ciepła dobrze sprawdzi się w bloku?
Najkorzystniejsze warunki występują w budynkach ocieplonych, wyposażonych w szczelną stolarkę oraz instalację zdolną ogrzewać mieszkania przy stosunkowo niskiej temperaturze wody.
Międzynarodowa Agencja Energetyczna zwraca uwagę, że efektywność pompy ciepła zależy między innymi od temperatury zasilania grzejników. W starszych budynkach może być konieczne zwiększenie ich powierzchni, zastosowanie grzejników niskotemperaturowych albo modernizacja części instalacji. Komisja Europejska wskazuje natomiast, że obniżenie strat ciepła przez docieplenie i wymianę okien pozwala istniejącym grzejnikom pracować przy niższej temperaturze.
Pompa ciepła ma dobre warunki do pracy, gdy:
- budynek przeszedł termomodernizację;
- instalacja jest wyregulowana hydraulicznie;
- grzejniki mogą pracować przy obniżonej temperaturze;
- dostępna jest odpowiednia moc elektryczna;
- istnieje miejsce na jednostki zewnętrzne lub odwierty;
- można ograniczyć hałas odczuwalny przez mieszkańców;
- wspólnota dysponuje danymi o rzeczywistym zużyciu ciepła;
- system można połączyć z fotowoltaiką i automatyką.
W starym, nieocieplonym bloku pompa nadal może działać, lecz jej moc, zużycie prądu i koszt inwestycji będą wyższe. NFOŚiGW również podkreśla, że w części istniejących budynków montaż pompy powinien zostać poprzedzony termomodernizacją.
Pompa ciepła a ogrzewanie sieciowe
Ciepło sieciowe jest dla wielu bloków rozwiązaniem bardzo wygodnym. Nie wymaga własnej kotłowni, zakupu paliwa ani rozbudowanego serwisu źródła. W budynku znajduje się węzeł cieplny, natomiast produkcja ciepła odbywa się poza nieruchomością.
Jeżeli blok jest już podłączony do sprawnie działającej sieci, rezygnacja z niej nie zawsze będzie ekonomicznie uzasadniona. Niski koszt modernizacji, niewielkie wymagania przestrzenne i przewidywalna obsługa mogą przeważyć nad potencjalnie niższym kosztem pracy pompy.
Słabszą stroną ciepła sieciowego jest zależność od lokalnej taryfy i jednego dostawcy. Wspólnota ma ograniczony wpływ na sposób produkcji ciepła oraz wysokość części opłat. Sytuacja różni się jednak pomiędzy miastami, dlatego nie można oceniać sieci ciepłowniczej na podstawie ogólnopolskiej średniej.
Pompa ciepła staje się interesującą alternatywą, gdy budynek nie ma dostępu do sieci, lokalne koszty ciepła są wysokie albo wspólnota planuje kompleksową modernizację wraz z fotowoltaiką. Przed odłączeniem od sieci trzeba sprawdzić warunki techniczne, prawne i ekonomiczne, w tym ewentualne koszty pozostawienia lub likwidacji dotychczasowego przyłącza.
Pompa ciepła a centralny kocioł gazowy
Kocioł gazowy dobrze współpracuje ze starszymi instalacjami wymagającymi wysokiej temperatury wody. Jeżeli budynek posiada przyłącze, komin, wentylację i sprawną kotłownię, koszt wymiany urządzenia może być niższy niż kompleksowa inwestycja w pompę ciepła.
Gaz oznacza jednak spalanie paliwa w budynku, okresowe przeglądy oraz zależność od ceny surowca i opłat dystrybucyjnych. Kotłownia wymaga odpowiednich zabezpieczeń, wentylacji i odprowadzania spalin. W długiej perspektywie należy również brać pod uwagę kierunek europejskiej polityki energetycznej, która coraz mocniej wiąże modernizację budynków z ograniczaniem zużycia paliw kopalnych. Zmieniona dyrektywa dotycząca charakterystyki energetycznej budynków zakłada stopniową poprawę efektywności zasobów mieszkaniowych oraz zwiększanie wykorzystania odnawialnych źródeł energii.
Pompa ciepła nie zawsze wygrywa z gazem od pierwszego dnia. Jeżeli budynek wymaga docieplenia, wymiany grzejników, przebudowy rozdzielni i zwiększenia mocy przyłączeniowej, początkowy wydatek będzie znaczny. Porównanie powinno więc obejmować co najmniej kilkanaście lat, a nie tylko pierwszy rachunek za ogrzewanie.
Pompa ciepła a bezpośrednie ogrzewanie elektryczne
Grzejniki elektryczne, piece akumulacyjne i kotły elektryczne są stosunkowo proste oraz niedrogie w montażu. Nie wymagają komina, paliwa ani jednostki zewnętrznej.
Ich ograniczeniem jest zużycie energii. Ogrzewanie oporowe zamienia jedną kilowatogodzinę energii elektrycznej w około jedną kilowatogodzinę ciepła. Pompa ciepła może z tej samej ilości prądu dostarczyć kilka razy więcej energii cieplnej, zależnie od warunków pracy.
Bezpośrednie ogrzewanie elektryczne może być rozsądne w bardzo dobrze ocieplonym lokalu o niewielkim zapotrzebowaniu, jako system uzupełniający albo rozwiązanie używane sporadycznie. W przypadku całego bloku jego eksploatacja i wymagana moc przyłączeniowa najczęściej będą znacznie większe niż przy pompie ciepła.
Pompa ciepła a ogrzewanie paliwami stałymi
Kotły na węgiel, pellet lub inne paliwa stałe mogą zasilać instalacje wysokotemperaturowe, ale wymagają miejsca na paliwo, regularnej obsługi, czyszczenia oraz zagospodarowania popiołu. Dochodzą do tego lokalne uchwały antysmogowe i ograniczenia dotyczące dopuszczonych urządzeń.
W przypadku większego bloku nowa kotłownia na paliwo stałe rzadko jest rozwiązaniem zapewniającym porównywalną wygodę i automatyzację. Pellet może być rozważany w szczególnych lokalizacjach, na przykład bez sieci ciepłowniczej i z niewystarczającą mocą elektryczną, lecz wymaga oceny dostaw, magazynowania oraz pracy obsługi.
Pompa ciepła eliminuje lokalne spalanie i dostawy paliwa. W zamian zwiększa zależność budynku od energii elektrycznej, dlatego trzeba sprawdzić przyłącze oraz zaplanować postępowanie na wypadek awarii.
System hybrydowy może być lepszy niż pełna wymiana
Nie każda modernizacja musi oznaczać natychmiastową likwidację dotychczasowego źródła. W bloku pompa ciepła może pokrywać podstawową część rocznego zapotrzebowania, a kocioł lub węzeł wspierać instalację podczas największych mrozów i przygotowania ciepłej wody.
Takie rozwiązanie pozwala dobrać pompę do obciążenia występującego przez dużą część sezonu, zamiast instalować bardzo kosztowną moc potrzebną tylko przez kilka najzimniejszych dni. O opłacalności decyduje tak zwany punkt biwalentny, czyli temperatura, przy której do pracy włącza się drugie źródło.
Układ hybrydowy bywa rozsądnym etapem przejściowym w starszych blokach. Pozwala ograniczyć zużycie paliwa, zachowując zabezpieczenie na okres wysokiego zapotrzebowania. Warunkiem jest automatyka, która wybiera źródło na podstawie kosztu i warunków pracy, a nie prostego harmonogramu.
Ogrzewanie i ciepła woda wymagają osobnej analizy
Instalacja centralnego ogrzewania przez większość sezonu może pracować przy niższej temperaturze niż system przygotowania ciepłej wody. Z tego powodu pompa dobrze radząca sobie z ogrzewaniem mieszkań nie musi osiągać identycznej efektywności podczas podgrzewania wody użytkowej.
W większym budynku występują także poranne i wieczorne szczyty poboru ciepłej wody. Zamiast przewymiarowywać pompę, można zastosować odpowiednio dobrane zbiorniki, kaskadę urządzeń albo dodatkowe źródło podnoszące temperaturę.
Interesującym wariantem jest wykorzystanie pompy tylko do ciepłej wody. Rozwiązanie pracuje przez cały rok i może korzystać z produkcji fotowoltaicznej również poza sezonem grzewczym. BGK opisał przykład spółdzielni w Gdańsku, w której instalacje fotowoltaiczne oraz pompy ciepła przygotowujące ciepłą wodę zastosowano w 14 budynkach. Pokazuje to, że modernizacja nie musi od razu obejmować pełnego ogrzewania wszystkich mieszkań.
Czy fotowoltaika zapewni blokowi darmowe ogrzewanie?
Fotowoltaika może wyraźnie poprawić ekonomikę pompy ciepła, ale nie pokrywa jej zapotrzebowania równomiernie przez cały rok. Najwięcej energii słonecznej powstaje wiosną i latem, natomiast największe potrzeby grzewcze występują zimą.
Najlepsze wykorzystanie energii uzyskuje się przy przygotowaniu ciepłej wody, pracy urządzeń wspólnych oraz podgrzewaniu budynku w godzinach produkcji. Bufor ciepła może pozwolić przesunąć część zużycia o kilka godzin.
Nie należy jednak przedstawiać instalacji PV jako prostego sposobu na całkowicie darmowe ogrzewanie. Wspólnota nadal będzie pobierać energię z sieci, szczególnie podczas zimnych nocy i pochmurnych okresów.
Jak dobrać pompę ciepła do bloku?
Punktem wyjścia powinien być audyt energetyczny i obliczenie projektowego obciążenia cieplnego. Historia rachunków jest pomocna, ale może zawierać skutki niedogrzewania, przegrzewania, strat przesyłowych albo wyjątkowo ciepłej zimy.
Należy sprawdzić również:
- temperaturę zasilania i powrotu instalacji;
- powierzchnię oraz stan grzejników;
- regulację pionów i zaworów;
- zużycie ciepłej wody;
- moc przyłączeniową budynku;
- miejsce dla urządzeń, zbiorników i armatury;
- możliwość wykonania odwiertów lub montażu jednostek powietrznych;
- hałas przy mieszkaniach i granicach działki;
- odprowadzanie skroplin i wody z odszraniania;
- sposób rozliczania kosztów między lokalami.
Praktycznym testem w istniejącym budynku jest kontrolowane obniżenie temperatury zasilania podczas chłodniejszego okresu i obserwacja, czy wszystkie mieszkania zachowują komfort. Taką próbę powinien przeprowadzić zarządca wspólnie z projektantem instalacji. Wynik może pokazać, czy konieczna jest wymiana wszystkich grzejników, czy wystarczy regulacja i modernizacja wybranych punktów.
Pompa powietrzna czy gruntowa?
Centralna pompa powietrze woda jest zazwyczaj łatwiejsza do wykonania i wymaga mniejszego nakładu początkowego. Jej moc oraz efektywność zmieniają się jednak wraz z temperaturą zewnętrzną. W bloku stosuje się często kaskadę kilku urządzeń, co ułatwia modulację i zapewnia częściową rezerwę na czas serwisu.
Pompa gruntowa korzysta ze stabilniejszej temperatury dolnego źródła. Może pracować efektywnie podczas mrozów, ale wymaga miejsca na odwierty, badań warunków gruntowych oraz większej inwestycji początkowej. W zwartej zabudowie wykonanie dolnego źródła nie zawsze jest możliwe.
Wybór powinien wynikać z kosztu całego systemu, a nie tylko ceny pompy. Należy uwzględnić dolne źródło, modernizację instalacji, automatykę, zbiorniki, przyłącze i zabezpieczenie szczytowego zapotrzebowania.
Która metoda jest najlepsza?
Jeżeli blok ma dostęp do konkurencyjnego ciepła sieciowego i sprawnego węzła, pozostanie przy sieci może być najprostszym i najbardziej przewidywalnym rozwiązaniem. Pompa ciepła będzie szczególnie interesująca w budynku bez sieci, po termomodernizacji, z instalacją zdolną pracować przy niższej temperaturze i możliwością wykorzystania fotowoltaiki.
Gaz może wymagać niższego wydatku początkowego w budynku z istniejącą kotłownią, lecz pozostawia zależność od paliwa kopalnego. Ogrzewanie elektryczne jest proste, ale przy większym zapotrzebowaniu zwykle kosztowniejsze w eksploatacji. Układ hybrydowy może natomiast umożliwić stopniową modernizację bez przewymiarowania pompy.
W 3 OZE analizujemy budynki wielorodzinne jako jeden system obejmujący źródło ciepła, instalację odbiorczą, ciepłą wodę, fotowoltaikę, automatykę i parametry przyłącza. Dopiero porównanie kilku wariantów dla konkretnego bloku pozwala odpowiedzieć, czy najlepsza będzie samodzielna pompa ciepła, układ hybrydowy, czy pozostanie przy dotychczasowym sposobie ogrzewania.
Zainwestuj w efektywne ogrzewanie pompami ciepła.
