MAG INSTAL, hurtownia branży sanitarnej i biuro doradczo-projektowe, zainstalowała w swojej siedzibie pierwszą w Polsce pompę typu powietrze-woda firmy Panasonic. Eksperci MAG INSTAL chcieli sprawdzić, czy uda im się zredukować koszty ogrzewania, stosując urządzenie przez cały okres grzewczy.
Prąd, gaz, olej, drzewo, węgiel – porównanie kosztów paliw do ogrzewania domu
Pompa do produkcji ciepła wykorzystuje prąd oraz ciepło pobrane z otoczenia. Na wykresie nr 1 zaprezentowany jest koszt 1 kWh dla różnych paliw. Podane są ceny brutto, zawierające opłaty przesyłowe. W przypadku drewna i węgla nie uwzględniono kosztów transportu.
W przypadku zastosowania taryfy nocnej i dziennej koszty energii elektrycznej mogą zostać zredukowane następująco:
- 30% dzień, 70% noc – 0,47 zł
- 50% dzień, 50% noc – 0,43 zł
Z zaprezentowanych danych wynika, że prąd jest około 2,2–2,5 raza droższy od gazu ziemnego i tylko 1,1–1,3 raza droższy od oleju czy gazu płynnego.
Podstawowym parametrem pompy ciepła jest COP, czyli sprawność. Jest to stosunek otrzymanej energii cieplnej do dostarczonej energii elektrycznej. Przy COP powyżej 1,3 pompa ciepła staje się bardziej opłacalna od oleju i LPG, a powyżej 2,5 nawet od gazu ziemnego. Pompa ciepła Panasonic charakteryzuje się największym COP na rynku, równym 4,66 (przy temperaturze zewnętrznej +7oC). Sprawność pompy powietrze-woda zmienia się z temperaturą zewnętrzną. Średnie COP obliczone przez MAG INSTAL wynosi 3,4 – to i tak dużo więcej niż potrzeba, aby pompa była opłacalna. Należy pamiętać, że średnioroczna sprawność kotłów na gaz czy olej też nie jest równa 100%.
Średnioroczna rzeczywista sprawność urządzeń a sprawność „katalogowa”
Kluczowym elementem są sprawności średnioroczne, czyli takie, jakie urządzenie potrafi osiągnąć, pracując cały sezon grzewczy – wartości podawane przez producentów różnią się od siebie. Wpływ na to mają: temperatura zewnętrzna, temperatura, w jakiej pracuje instalacja, dopasowanie instalacji do urządzenia grzewczego, ilość włączeń i wyłączeń, czyli straty postojowe i kominowe, jakość paliwa i wiele innych parametrów. Dlatego urządzenia zamontowane w firmie MAG INSTAL są opomiarowane, np. pompa ciepła ma oddzielny licznik energii elektrycznej i swój ciepłomierz – licznik energii cieplnej. Dzięki temu porównania stają się bardziej realne.
Opierając się na pomiarach firmy MAG INSTAL, a także na danych od innych użytkowników, można przyjąć następującą sprawność średnioroczną poszczególnych kotłów.
Uwzględniając rzeczywiste średnie sprawności poszczególnych urządzeń grzewczych, można skorygować koszty ogrzewania elektrycznego w stosunku do innych źródeł ciepła:
- dla kotłów kondensacyjnych gazowych koszty ogrzewania elektrycznego są wyższe 2,4 razy,
- dla kotłów tradycyjnych gazowych 1,7,
- dla kotłów tradycyjnych olejowych i LPG współczynnik ten wynosi 0,9
- dla nowoczesnych kotłów na paliwo stałe 2,0 (pellets) – 2,7 (groszek).
Aby pompa była konkurencyjna względem innych źródeł ciepła, powinna mieć współczynnik COP wyższy bądź równy zaprezentowanym danym. Po ostatnich podwyżkach cen paliw ogrzewanie olejem stało się droższe niż prądem – nawet za pośrednictwem kotłów czy grzejników elektrycznych.
Pompa ciepła Panasonic 16 kW – analiza wyników
Pompa ciepła zainstalowana w firmie MAG INSTAL ma moc 16 kW i ogrzewa powierzchnię biurową wynoszącą 220 m2. Ciepło rozprowadzane jest za pomocą tradycyjnych grzejników płytowych. Wymusza to stosowanie najwyższej temperatury zasilania, jaką może dać pompa – 55oC. Pompy ciepła najlepsze wyniki COP osiągają przy temperaturze zasilania instalacji 35–40oC, dlatego ogrzewanie podłogowe lub grzejniki o zwiększonej powierzchni są dla niej najlepsze. Mimo to otrzymane wyniki są pozytywne.
Średnie COP ze stycznia i lutego 2011 r. wynosi 2,4. Pompa ciepła zużyła 4811 kWh energii elektrycznej za kwotę 2260 zł. W tym czasie wyprodukowała 11 577 kWh energii cieplnej. Przy największych mrozach pomieszczenia dogrzewane były kondensacyjnym kotłem olejowym, który wyprodukował 1620 kWh energii cieplnej – szacunkowy koszt oleju to 632 zł.
W tabeli nr 1 przedstawione są wyniki zapisywane w dni robocze o godz. 7.00 rano. Poszczególne kolumny zawierają datę, wartość temperatury zewnętrznej odczytaną z pompy, wartość energii elektrycznej odczytaną z licznika, wartość energii cieplnej odczytaną z ciepłomierza, obliczone COP za ostatnią dobę, średnie COP od początku prowadzenia pomiarów.
Koszty ogrzewania są podobne jak w przypadku instalacji opartej na kotle kondensacyjnym zasilanym gazem ziemnym. Pompa ciepła Panasonic 16 kW nie wymagała jednak montowania kosztownych przyłączy i instalacji kominowej, ani ponoszenia dodatkowych kosztów. W stosunku do kotła na olej opałowy koszt jest niemal dwukrotnie niższy.
Porównując wykresy 2 i 3 oraz przyjmując, że pompa pracowała na parametrach 50–55 stopni (temp. zasilania c.o.) można zauważyć, że jej parametry nie odbiegały od danych katalogowych, a nawet nieznacznie je przewyższały. Z wykresu 4 wynika też, jak łatwo można by podwyższyć otrzymane COP, obniżając temperaturę zasilania instalacji czy to przez ogrzewanie podłogowe, czy poprzez odpowiedni dobór grzejników.
Podsumowanie
Pompa ciepła powietrze-woda firmy Panasonic spełnia oczekiwania firmy MAG INSTAL, ponad 2-krotnie redukując koszty ogrzewania w stosunku do oleju opałowego. Osiągnięte średnie COP na poziomie 2,4 jest zgodne z danymi producenta. Po obniżeniu temperatury zasilania instalacji do 35oC powinno się otrzymać COP=3,4, a koszt ogrzewania powinien być 3-krotnie mniejszy niż w przypadku ogrzewania kotłem olejowym i o 20–30% niższy od kosztu ogrzewania kotłem gazowym kondensacyjnym. Należy też pamiętać, że ogrzewanie za pomocą pompy ciepła jest praktycznie bezobsługowe.