Top Banner
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
13

Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

May 26, 2015

Download

Education

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.
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Page 1: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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

Page 2: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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.

Page 3: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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.).

Page 4: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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..

Page 5: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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

Page 6: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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)

Page 7: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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.

Page 8: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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.

Page 9: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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.

Page 10: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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)

Oszczę

dn

ości ro

czn

e

Page 11: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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?

Page 12: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

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)

Okre

s z

wro

tu k

osztó

w (

lat)

5 lat

Page 13: Pompa ciepła wody użytkowej zamiast bojlera elektrycznego

Chłodzenie

www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

Ogrzewanie

Energia odnawialna

Kotły gazowe

Kotły olejowe

Pompy ciepła

Kolektory słoneczne

Systemy wentylacji