Pompa ciepła typu powietrze/woda stanowi coraz chętniej wybierane rozwiązanie dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Szczególniem gdy poza okresem grzewczym należy wyłączyć kocioł węglowy, a podgrzewanie wody następuje w bojlerze elektrycznym, pompa ciepła zapewnić może 3-krotnie niższe eksploatacji. Pompa ciepła wody użytkowej pozwala dodatkowo wykorzystać schłodzone powietrze do chłodzenia i suszenia pomieszczeń.

1. Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego
 Efektywność pracy pompy ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej
 Wymiana bojlera elektrycznego na pompę ciepła wody użytkowej
 Oszczędności z zakupie energii elektrycznej dzięki pompie ciepła
Wydanie 1/2014
20.05.2014
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej
w bilansie energetycznym budynku
 Koszty podgrzewania ciepłej wody użytkowej w budynkach, w zależności
od standardu energetycznego budynku stanowią od 10 do 40% całkowitych
kosztów (centralnego ogrzewania i podgrzewania wody użytkowej). Im niższe
zapotrzebowanie budynku na ciepło, tym wyższy będzie udział wody użytkowej
w jego bilansie energetycznym. W domu niskoenergetycznym (~40 kWh/m2rok),
udział ciepła niezbędnego dla podgrzewania wody użytkowej może przekraczać
nawet 40%. Od sprawności podgrzewania wody użytkowej zależą więc w znacznej
mierze całkowite koszty eksploatacji
budynku i obciążenie budżetu
domowego.

3. 3
Bojler elektryczny – warunki zastosowania
 Jednym z popularnych rozwiązań jest podgrzewanie ciepłej wody użytkowej
za pomocą bojlera elektrycznego. Takie urządzenia są często eksploatowane
przez wiele lat, a ich uszkodzenie na drodze naturalnego zużycia wymusza na
użytkowniku decyzję o wymianie urządzenia na nowe.
 Bojler elektryczny stanowi popularne rozwiązanie
szczególnie, gdy podstawowym źródłem ciepła jest
w budynku kocioł na paliwo stałe, który poza sezonem
grzewczym zostaje wyłączony z pracy. Bojler elektryczny
znajduje zastosowanie w budynkach, gdzie potrzeby na
wodę użytkową są niskie w stosunku do potrzeb ciepła
na ogrzewanie (np. biurowiec, szkoła, sklep, itp.).

4. 4
Pompa ciepła – nowoczesne technicznie
i ekonomicznie rozwiązanie
 Pompy ciepła wody użytkowej stają się w ostatnim latach coraz popularniejszym
rozwiązaniem, z uwagi na ich atrakcyjność cenową, prostotę montażu, małe
wymagania dla miejsca zabudowy, a przede wszystkim ze względu na wysokie
koszty zakupu energii elektrycznej.
 Pompa ciepła (aroSTOR) ze zbiornikiem o pojemności 290
litrów i mocy grzewczej maks. 2,20 kW (z grzałką elektryczną)
jest w stanie pokryć potrzeby mieszkańców domu
jednorodzinnego, jak również potrzeby wody w obiektach
użytkowych o niskich bieżących potrzebach, jak np. biurowce,
szkoły (toalety), sklepy itp..

5. 5
Budowa pompy ciepła wody użytkowej
zbiornik emaliowany
290 litrów
wężownica grzewcza
grzałka elektryczna
regulator elektroniczny
skraplacz pompy ciepła
moduł pompy ciepła
króćce powietrza
obudowa z izolacją cieplną
 Podstawowe elementy urządzenia to moduł pompy ciepła typu powietrze/woda,
parownik odbiera ciepło z pobieranego powietrza. Ciepło oddawane jest do wody
użytkowej poprzez skraplacz opasujący zbiornik wody.
Vaillant aroSTOR

6. 6
Bojler elektryczny, a pompa ciepła…
 Bojler elektryczny od 200 do 300 litrów najczęściej dysponuje mocą grzewczą
od 2 do 3 kW. Pompa ciepła wody użytkowej dysponuje mocą rzędu 1,65 kW,
ale przy uruchomieniu grzałki elektrycznej może ona wzrosnąć do 2,20 kW
(maks. pobór mocy). Koszt podgrzewania wody może być przeciętnie 3-krotnie
niższy na korzyść pompy ciepła (przy współczynniku COP = 3,0)
Bojler elektryczny
200 litrów
Bojler elektryczny
300 litrów
Pompa ciepła wody
użytkowej (aroSTOR)
Pojemność zbiornika, dm3 200 300 290
Moc grzewcza, kW 2,40 3,00 1,65 (bez grzałki)
Pobór mocy elektrycznej, kW 2,40 3,00 0,70 (bez grzałki)
Koszt podgrzania 100 litrów
wody od 10 do 55oC
2,79 zł 2,79 zł 0,91 zł
 Pompa ciepła z racji mniejszej mocy grzewczej dobierana jest z większą
pojemnością zbiornika w porównaniu do standardowego bojlera elektrycznego
(dłuższy czas nagrzewania wody użytkowej do wymaganej temperatury)

7. 7
Zużycie energii elektrycznej przez bojler
elektryczny i pompę ciepła
Bojler
elektryczny
Pompa ciepła
wody użytkowej

Energia
elektryczna
Energia
elektryczna
Energia
otoczenia
Ciepła woda
użytkowa
Ciepła woda
użytkowa
100%
30%
70%
 Podgrzewanie ciepłej wody
użytkowej za pomocą bojlera
elektrycznego wiąże się
z wysokim zużyciem energii
elektrycznej w porównaniu
do pompy ciepła, która przy
porównywalnej mocy grzewczej
zużywać będzie przeciętnie
3 mniej energii elektrycznej
 Pompa ciepła powietrze/woda
o współczynniku efektywności
COP = 3,0, na każde 3 kW
mocy grzewczej zużywa
chwilowo 1 kW energii
elektrycznej.

8. 8
Efektywność pracy pompy ciepła
w zależności od warunków eksploatacji
 Przykładowe wartości współczynnika COP dla pompy ciepła aroSTOR:
Warunki
eksploatacji
COP Uwagi
A2 / W55 2,52
Warunki pracy w okresie zimnym. Temperatura 2oC jest średnią dla okresu grzewczego
(trwającego około 220-240 dni) w warunkach polskiego klimatu.
A15 / W55 3,30
Temperatura zewnętrzna 15oC umożliwia uzyskiwanie wysokiego współczynnika COP na
poziomie 3,30. Taka temperatura może występować także całorocznie przy pobieraniu
powietrza z pomieszczenia zabudowy pompy ciepła (np. w piwnicy)
A25 / W55 3,45
Przy wysokiej temperaturze zewnętrznej 25oC współczynnik COP wzrasta do 3,45.
Takie warunki pracy występują przede wszystkim w okresie letnim.
A7 / W55 3,03
Takie warunki eksploatacji są zbliżone do średniorocznych w Polsce. Średnioroczna
temperatura powietrza zewnętrznego wynosi w zależności od regionu kraju 8÷9oC
A15 / W45 4,00 Obniżenie temperatury wody użytkowej do 45oC znacznie zwiększa współczynnik COP
A-7 / W55 2,20
W okresie zimowym współczynnik efektywności COP obniża się, np. przy temperaturze
zewnętrznej -7oC, współczynnik COP wyniesie 2,20
 Można zakładać, że średnioroczny współczynnik efektywności SCOP, pompy
ciepła typu powietrze/woda przeznaczonej do podgrzewania wody użytkowej,
powinien wynieść około 3,0 (dla punktu A7/W55 mając na uwadze, że wartość
7oC jest zbliżona do średniorocznej temperatury zewnętrznej.

9. 9
Porównanie kosztów podgrzewania ciepłej
wody użytkowej
 Przykładowo dla rodziny 4-osobowej w zależności od dobowych potrzeb wody
(standardowe lub podwyższone), roczne koszty podgrzewania mogą wynieść:
200
litrów/d
Pompa ciepła
651,-
zł/rok brutto
Bojler elektryczny
1.993,-
zł/rok brutto
300
litrów/d
Pompa ciepła
977,-
zł/rok brutto
Bojler elektryczny
2.990,-
zł/rok brutto
 Założenia dla obliczeń: temperatura wody 10/55oC, sprawność: bojler 98%,
pompa ciepła COP = 3,0, straty ciepła w układzie wody użytkowej 5%, cena
energii elektrycznej (05.2014) w taryfie G11 (enea.pl) 0,533 zł/kWh brutto,
liczba dni w roku korzystania z wody użytkowej 340.

10. 10
Różnica w kosztach podgrzewania ciepłej
wody użytkowej
 Im większe będzie dobowe zużycie ciepłej wody użytkowej, tym większa będzie
różnica w kosztach podgrzewania wody i tym krótszy będzie okres zwrotu
podwyższonych kosztów inwestycji – zakupu pompy ciepła.
 Przykładowo dla potrzeb 250 litrów/d, oszczędności w zakupie energii
elektrycznej dzięki zastosowaniu pompy ciepła zamiast bojlera elektrycznego,
wynieść powinny (przez 340 dni w roku): 1.801 zł brutto
Dzienne zużycie wody użytkowej (dm3/dzień)
Oszczędnościroczne

11. 11
Opłacalność inwestycji – zakupu pompy ciepła
dla podgrzewania wody użytkowej
 Cena katalogowa pompy ciepła (aroSTOR) wynosi 8.480 zł netto. Ceny zakupu
bojlera elektrycznego o pojemności 200 litrów wynoszą zwykle od 1.200 do 2.000
zł netto (do kalkulacji przyjęto cenę 1.400 zł netto).
 W przypadku pompy ciepła może dojść dodatkowy koszt zakupu i montażu
przewodów powietrznych. Standardowo można szacować koszty brutto (VAT 8%)
zakupu i montażu urządzeń na poziomie:
Pompa ciepła
10.500,-
zł brutto
Bojler elektryczny
2.050,-
zł brutto
 To oznacza, że podwyższone koszty inwestycji w związku z zastosowaniem
pompy ciepła, wynieść mogą 8.450 zł brutto.
 Jaki będzie okres zwrotu tych kosztów?

12. 12
Okres zwrotu kosztów inwestycji w zależności
od zużycia ciepłej wody użytkowej
 Zastosowanie pompy ciepła do podgrzewania wody użytkowej jest atrakcyjne
ekonomicznie szczególnie od zużycia wody wyższego niż 200 litrów dziennie, co
stanowi typowe potrzeby dla 3-4 osób. Krótkie okresy zwrotu kosztów – poniżej
5 lat, mają miejsce już przy zużyciu 250 litrów wody dziennie. Wzrost cen energii
elektrycznej będzie dodatkowo skracał okresy zwrotu kosztów inwestycji.
Dzienne zużycie wody użytkowej (dm3/dzień)
Okreszwrotukosztów(lat)
5 lat

13. Chłodzenie
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji