Zastosowanie pompy ciepła w miejsce kotła węglowego pozwala zdecydowanie obniżyć emisje zanieczyszczeń i uzyskać korzystny efekt ekologiczny. W miejscu zainstalowania pompa ciepła jest całkowicie bezemisyjnym źródłem ciepła. W skali globalnej praca pompy ciepła wiąże się z emisją zanieczyszczeń przy wytwarzaniu energii elektrycznej. Jednak spalanie węgla w elektrowni lub elektrociepłowni odbywa się przy zdecydowanie niższej emisji zanieczyszczeń niż przy spalaniu węgla w kotle małej mocy. Redukcja emisji zanieczyszczeń sięga nawet 99%.

1. Efekt ekologiczny zastosowania pompy ciepła w domu
 Efekt ekologiczny lokalny z zastosowania pompy ciepła w domu
 Efekt ekologiczny globalny z zastosowania pomp ciepła
 Pompa ciepła w porównaniu do innych źródeł ciepła
Wydanie 1/2019
30.07.2019
eko-blog.pl vaillant.pl

2. 2
 Pompa ciepła jest uznawana za jedno z najbardziej efektywnych energetycznie urządzeń
grzewczych małej mocy. Jednocześnie jest postrzegana jako źródło ciepła, którego praca
opiera się na szczególnie wysokim wykorzystaniu ciepła otoczenia. Najczęściej jest to
ciepło pobierane z powietrza zewnętrznego lub z gruntu, a rzadziej z wody (np. gruntowej).
Pompa ciepła – efektywność energetyczna
i wykorzystanie energii odnawialnej

3. 3
 Dom z pompą ciepła może być zbudowany zgodnie z ideą „domu bez komina”. Pompa
ciepła która nie spala paliwa (jak w przypadku kotła) nie emituje tym samym lokalnie
żadnych zanieczyszczeń. Dodatkowo budowa domu bez komina przynosi cały szereg
innych korzyści. Zmniejsza m.in. koszty budowy domu upraszczając i skracając czas
wykonywania prac budowlanych. Brak komina stwarza także bardziej dogodne warunki dla
zabudowy paneli fotowoltaicznych, coraz częściej stosowanych wspólnie z pompą ciepła.
Dom bez komina i bez emisji zanieczyszczeń
Większa powierzchnia
użytkowa domu
Uproszczenie i skrócenie
czasu i budowy domu
Możliwość eliminacji przeglądów kominiarskich
Dogodne warunki dla zabudowy paneli
fotowoltaicznych i kolektorów słonecznych
Nowoczesny wygląd domu
Brak ryzyka uszkodzeń dachu (przejście
przez połać dachu) i konieczności napraw
Zwiększona szczelność
powietrzna budynku
Brak emisji zanieczyszczeń
Redukcja kosztów budowy
i konserwacji kominów

4. 4
Pompa ciepła jako źródło emisji
zanieczyszczeń lokalnie i globalnie
Ciepło
otoczenia
Energia
elektryczna
4kW
1 kW
 Jedyna emisja zanieczyszczeń może powstawać w miejscu wytwarzania energii
elektrycznej ze spalania paliw. Należy jednak zaznaczyć, że emisje jednostkowe
zanieczyszczeń przy spalaniu paliw stałych w elektrowni, czy elektrociepłowni są nawet
kilkadziesiąt razy niższe od emisji z małych lokalnych źródeł ciepła (kotły węglowe).
 Emisje globalne mogą być dodatkowo obniżone przy zastosowaniu w budynku instalacji
fotowoltaicznej wytwarzającej na miejscu czystą energię elektryczną. Do samej pracy,
pompa ciepła potrzebują minimalną ilość energii, np. dla COP = 5, na każde 5 kW ciepła
dostarczanego do budynku, zużycie energii wynosi jedynie 1 kW.
5 kW
Brak emisji
lokalnej
Emisja w miejscu
wytwarzania energii
konwencjonalnej
POMPACIEPŁA

5. 5
Powody złej jakości powietrza w sezonie
grzewczym
 Problem smogu dotyka zarówno duże miasta,
jak też małe miejscowości nawet uzdrowiskowe.
Powodem jest nadmierna emisja zanieczyszczeń,
tzw. „niska emisji”. Jej źródłem są kotły i piece
(np. kaflowe) małej mocy spalające paliwa stałe.
 Często okazuje się, że stan powietrza
w miejscowościach wypoczynkowych, położonych
w kotlinach górskich jest gorszy niż w dużych
miastach. Utrudniona cyrkulacja powietrza w
kotlinach, dodatkowo wpływa na pogorszenia
jakości powietrza.
NOx tlenki azotu
CO tlenek węgla
Pył
SO2 dwutlenek siarki

6. 6
Przykład domu jednorodzinnego poddanego
przeciętnej termomodernizacji
Przykład:
 Budynek z lat 70-tych poddany termomodernizacji
(przeciętny standard, izolacja cieplna ścian 10 cm, itd.)
 Powierzchnia ogrzewana: 180 m2
 Wskaźnik sezonowego zapotrzebowania ciepła
dla celów grzewczych: 90 kWh/m2rok
 Dzienne zużycie ciepłej wody użytkowej (CWU)
60 dm3 na osobę; rodzina 4-osobowa: 240 dm3/d
 340 dni zużycia CWU o temperaturze 45oC
 Straty ciepła w układzie cyrkulacji CWU: 5%
Zapotrzebowanie ciepła dla budynku:
 dla ogrzewania CO: 16.200 kWh/rok
 dla podgrzewania CWU: 3.700 kWh/rok
Łącznie (CO+CWU): 19.000 kWh/rok
Roczne zużycie węgla
kamiennego (ekogroszek):
4,1 tony/rok
Koszt zakupu: 3.700 zł/rok
(900 zł/t z transportem)

7. 7
Porównanie kotła węglowego z pompą ciepła
– w przykładowym domu jednorodzinnym
 Kocioł węglowy
 Pompa ciepła
powietrze/woda
 Sprawność średnioroczna
w trybie CO/CWU: 70/60%
 Efektywność średnioroczna SCOP
w trybie CO/CWU: 3,19/3,44
 Zużycie węgla: 4,1 t/rok  Zużycie energii elektr.: 6.160 kWh/rok
 Koszty paliwa: 3.700 zł/rok  Koszty energii: 2.690 zł/rok (taryfa G12w)
 Sprawność pompy ciepła pracującej w systemie grzewczym starszego budynku może być
niższa niż w nowym systemie niskotemperaturowym. Nadal jest to jednak wysoki poziom
SCOP wynoszący zwykle od 3 do 4 (wg kalkulatora JAZ, waermpumpe.de). Koszty zakupu
energii przy standardowej taryfie 1-strefowej G11 nie powinny przekroczyć 3.400 zł/rok
(0,55 zł/kWh brutto), ale już w taryfie 2-strefowej G12w powinny się obniżyć do około 2.690
zł/rok (0,437 zł/kWh przy zużyciu energii 40% w szczycie i 60% poza szczytem).
Dane do kalkulacji efektywności SCOP (JAZ-Rechner): flexoTHERM VWF 157/4 w trybie
monowalentnym, stary budynek, temperatura zasilania 55oC, temperatura zewnętrzna -16oC

8. 8
Porównanie lokalnych emisji zanieczyszczeń
kotła węglowego z pompą ciepła
 W miejscu zainstalowania źródła ciepła, emisje zanieczyszczeń oraz dwutlenku węgla
CO2 (który jest definiowany nie jako zanieczyszczenie, ale gaz cieplarniany), będą
występować jedynie w przypadku kotłów grzewczych spalających na miejscu paliwo.
KOCIOŁ WĘGLOWY POMPA CIEPŁA
Dwutlenek węgla CO2  7.600 kg/rok
 brak emisji lokalnej
Tlenek węgla CO  184,5 kg/rok
Dwutlenek siarki SO2  78,7 kg/rok
Tlenki azotu NOx  9,0 kg/rok
Pył zawieszony całkowicie  49,2 kg/rok
Benzo(a)piren  0,06 kg/rok
 Przy spalaniu węgla powstaje szereg szkodliwych zanieczyszczeń jak przede wszystkim
toksyczny tlenek węgla, 10-krotnie bardziej toksyczne tlenki azotu, odpowiedzialne za
kwaśne deszcze związki siarki, czy silnie rakotwórczy benzo(a)piren. Najbardziej widoczny
jest tutaj oczywiście pył, który w postaci pyłu zawieszonego tworzy zjawisko smogu.
Źródło wskaźników emisji: małe kotły węglowe wg KOBIZE – Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami

9. 9
Porównanie globalnych emisji zanieczyszczeń
kotła węglowego z pompą ciepła
 Jeżeli uwzględni się fakt, że pompa ciepła korzysta z energii elektrycznej wytwarzanej
w konwencjonalnej tzw. dużej energetyce, to można mówić o emisjach zanieczyszczeń
w skali globalnej. Jednak procesy spalania węgla w elektrowni lub elektrociepłowni
przebiegają w całkowicie innych warunkach, a spaliny w przeciwieństwie do kotłów małej
mocy, są poddawane oczyszczaniu. Redukcja głównych zanieczyszczeń wynosi przeciętnie
od -49% do -99%, a dwutlenku węgla o 37%.
KOCIOŁ WĘGLOWY POMPA CIEPŁA
Dwutlenek węgla CO2  7.600 kg/rok  4.790 kg/rok (-37%)
Tlenek węgla CO  184,5 kg/rok  1,6 kg/rok (-99%)
Dwutlenek siarki SO2  78,7 kg/rok  4,5 kg/rok (-94%)
Tlenki azotu NOx  9,0 kg/rok  4,6 kg/rok (-49%)
Pył zawieszony całkowicie  49,2 kg/rok  0,3 kg/rok (-99%)
Benzo(a)piren  0,06 kg/rok  bd.
 Nawet w skali globalnej, gdy energia elektryczna wytwarzana jest całkowicie ze spalania
węgla, pompa ciepła stanowi maksymalne przyjazne środowisku naturalnemu źródło ciepła.
Dalsze obniżenie emisji jest możliwe przy współpracy np. z instalacją fotowoltaiczną, co
obniży ilość energii pobieranej rocznie z sieci elektroenergetycznej.
Źródło wskaźników emisji: Krajowy Ośrodek Bilansowania i Zarządzania Emisjami

10. 10
 Biorąc pod uwagę rolę drzew, które absorbują dwutlenek węgla CO2, to tylko pod tym
względem, pompa ciepła zastępuje pracę blisko dorosłych 350 drzew (biorąc pod uwagę
emisję lokalnie było by to blisko 1000 drzew). Jeszcze większą korzyścią z zastosowania
pompy ciepła zamiast kotła na paliwo stałe, będzie wyeliminowanie emisji zanieczyszczeń
szczególnie takich jak CO, SO2, NOx, benzo(a)piren, czy pył.
Pompa ciepła, a odciążenie środowiska
naturalnego
1 drzewo = absorpcja
8 kg CO2 rocznie
350 drzew

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