Ogrzewanie mieszkania o powierzchni 50 m² może kosztować mniej niż 1000 zł rocznie, jeżeli źródłem ciepła jest pompa ciepła o sezonowym współczynniku efektywności SCOP na poziomie 5. Opracowanie PORT PC pokazuje, że przy takim samym zapotrzebowaniu budynku różnice między poszczególnymi technologiami mogą sięgać kilku tysięcy złotych rocznie. Kluczowy nie jest więc wyłącznie koszt kilowatogodziny energii, ale także ilość energii potrzebnej do dostarczenia określonej ilości ciepła.
Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła przeanalizowała przykład mieszkania o powierzchni 50 m². Przyjęto zapotrzebowanie na energię użytkową do ogrzewania na poziomie 80 kWh na metr kwadratowy rocznie. Oznacza to zapotrzebowanie na około 4000 kWh ciepła w ciągu roku. W analizie nie uwzględniono energii potrzebnej do przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Jeżeli ogrzewanie zapewnia pompa ciepła o SCOP równym 5, do dostarczenia 4000 kWh ciepła potrzebuje około 800 kWh energii elektrycznej. Przy założeniach przyjętych w analizie daje to około 960 zł rocznego kosztu ogrzewania. Dla urządzenia o SCOP równym 4 zużycie energii rośnie do około 1000 kWh, a koszt do około 1200 zł. Przy SCOP równym 3 potrzeba około 1333 kWh energii elektrycznej, co przekłada się na około 1600 zł rocznie.
Jeszcze większa różnica pojawia się w przypadku ogrzewania oporowego. Aby dostarczyć 4000 kWh ciepła, kocioł elektryczny potrzebuje w przybliżeniu 4000 kWh energii elektrycznej. Według analizy PORT PC koszt takiego ogrzewania wynosi około 5010 zł rocznie przy przyjęciu taryfy G11.
W tym samym mieszkaniu koszt ogrzewania kotłem na gaz ziemny oszacowano na około 1930 zł rocznie. Dla kotła na pellet jest to około 2500 zł, kotła olejowego około 2890 zł, a ciepła systemowego z uwzględnieniem rekompensaty w 2026 roku około 3030 zł. Analiza wskazuje również około 1180 zł dla kotła węglowego o sprawności 85 procent, 1310 zł dla kotła na kawałki drewna oraz 1700 zł dla kotła na propan.
Dlaczego SCOP tak mocno zmienia rachunek?
SCOP to sezonowy współczynnik efektywności pompy ciepła. Pokazuje relację pomiędzy ilością ciepła dostarczonego przez urządzenie a ilością energii elektrycznej zużytej w całym sezonie grzewczym w warunkach określonych dla danego urządzenia.
Przy SCOP równym 4 jedna kilowatogodzina energii elektrycznej odpowiada średnio czterem kilowatogodzinom ciepła dostarczonego do budynku. Przy SCOP równym 5 są to około 5 kWh ciepła, a przy SCOP równym 6 około 6 kWh. Wynika to z zasady działania pompy ciepła. Urządzenie nie przekształca całej pobranej energii elektrycznej w ciepło, lecz wykorzystuje ją przede wszystkim do przenoszenia energii cieplnej z otoczenia do ogrzewanego budynku.
Z tego powodu niewielka różnica w SCOP może mieć bezpośrednie przełożenie na rachunek. Przy niezmienionym zapotrzebowaniu budynku i tej samej cenie energii zwiększenie SCOP z 4 do 5 oznacza około 20 procent mniejsze zużycie prądu potrzebnego do ogrzewania. Wzrost z 4 do 6 oznacza około jedną trzecią mniejsze zużycie energii elektrycznej.
SCOP nie jest jednak tym samym co COP. COP opisuje efektywność urządzenia w konkretnym punkcie pracy, przy określonej temperaturze po stronie dolnego i górnego źródła. SCOP odnosi się do całego sezonu grzewczego i dlatego lepiej nadaje się do porównywania rocznego zapotrzebowania na energię.
Klimatyzator może być pompą ciepła
W przypadku pomp ciepła powietrze powietrze ważne jest jeszcze jedno rozróżnienie. Nowoczesny klimatyzator typu split wyposażony w funkcję ogrzewania działa jako pompa ciepła powietrze powietrze. Pobiera energię cieplną z powietrza zewnętrznego i przekazuje ją do pomieszczenia.
Według analizy PORT PC urządzenia osiągające SCOP około 5 mogą zapewniać bardzo niskie koszty ogrzewania w dobrze funkcjonującym budynku. Organizacja wskazuje, że dla pomp ciepła powietrze powietrze klasa A++ obejmuje urządzenia ze SCOP od 4,60 do wartości poniżej 5,10, natomiast klasa A+++ zaczyna się od SCOP 5,10.
Nie można jednak przenieść tych progów bezpośrednio na wszystkie rodzaje pomp ciepła. Klasyfikacja energetyczna zależy od typu urządzenia i warunków pracy. W przypadku pomp powietrze woda oraz solanka woda stosuje się inne parametry klasyfikacji, a znaczenie ma między innymi temperatura zasilania instalacji.
Dla pompy ciepła pracującej z ogrzewaniem płaszczyznowym, takim jak ogrzewanie podłogowe, ścienne lub sufitowe, możliwe jest zastosowanie niższej temperatury zasilania. W analizie PORT PC przyjęto między innymi temperaturę 35 stopni Celsjusza dla pompy powietrze woda współpracującej z ogrzewaniem płaszczyznowym.
Dla takiego rozwiązania próg klasy A+++ odpowiada orientacyjnie SCOP na poziomie 4,45. Dla pompy powietrze woda pracującej z instalacją wymagającą 55 stopni Celsjusza próg ten wynosi około 3,83. W przypadku gruntowej pompy ciepła wartości orientacyjne wynoszą odpowiednio około 4,58 przy 35 stopniach oraz około 3,95 przy 55 stopniach.
Różnica wynika z warunków pracy urządzenia. Im mniejsza różnica temperatur pomiędzy źródłem ciepła a instalacją grzewczą, tym łatwiej pompie ciepła przekazywać energię i utrzymywać wysoką efektywność. Dlatego ten sam model urządzenia może pracować z innym rzeczywistym zużyciem energii w domu z ogrzewaniem podłogowym i w budynku wyposażonym w instalację wysokotemperaturową.
A+++ nie oznacza jednej wartości SCOP
Klasa energetyczna jest użytecznym punktem odniesienia, ale nie pozwala sama w sobie określić rocznego zużycia energii konkretnej instalacji. Dla klimatyzatora z funkcją grzania A+++ zaczyna się od SCOP 5,10. Dla pompy powietrze woda pracującej przy 55 stopniach Celsjusza granica jest znacznie niższa.
W przypadku gruntowych pomp ciepła współpracujących z ogrzewaniem płaszczyznowym możliwe są natomiast wartości SCOP sięgające około 6 i więcej. Nie oznacza to jednak, że każde urządzenie tej kategorii osiągnie taki wynik w konkretnym budynku. Ostateczna efektywność zależy również od doboru mocy, warunków pracy dolnego źródła, instalacji wewnętrznej oraz ustawień systemu.
To właśnie dlatego przy wyborze pompy ciepła warto analizować kartę produktu, a nie ograniczać się do symbolu A++ lub A+++. Dwa urządzenia należące do tej samej klasy mogą mieć różne parametry sezonowe, a jeszcze większą różnicę może wywołać sposób ich zastosowania.
Taryfa może obniżyć rachunek
Wyliczenia PORT PC dla pomp ciepła zostały wykonane przy zastosowaniu taryfy G11. Jest to najprostszy wariant, w którym cena energii nie zmienia się w zależności od pory doby. W rzeczywistym gospodarstwie domowym możliwe jest zastosowanie taryfy wielostrefowej, jeżeli profil zużycia energii pozwala wykorzystać tańsze godziny.
Znaczenie może mieć również sterowanie pracą pompy ciepła. Urządzenie może zostać zaprogramowane tak, aby w większym stopniu korzystało z okresów niższych cen energii, o ile pozwala na to charakter budynku, instalacji i urządzenia. Według PORT PC odpowiednio dobrana taryfa wielostrefowa oraz sterowanie czasowe mogą w praktyce zmniejszyć koszt ogrzewania o kilkanaście procent względem wariantu G11.
Nie oznacza to jednak, że sama zmiana taryfy rozwiązuje problem kosztów. Podstawowym parametrem pozostaje zapotrzebowanie budynku na ciepło. Im większe straty energii przez przegrody i wentylację, tym więcej ciepła musi dostarczyć źródło niezależnie od jego sprawności.
Efektywne ogrzewanie nie zawsze oznacza dostęp do dotacji
W przypadku klimatyzatorów z funkcją ogrzewania pojawia się jeszcze kwestia systemu wsparcia. Obecne przepisy dotyczące ulgi termomodernizacyjnej nie pozwalają odliczyć wydatku na zakup klimatyzatora z funkcją grzania, także urządzenia z wbudowaną pompą ciepła. Ministerstwo Finansów wskazuje wprost, że taki wydatek nie jest obecnie uznawany za wydatek objęty ulgą termomodernizacyjną.
Inaczej wygląda sytuacja w programie „Czyste Powietrze”. Program obejmuje pompy ciepła, ale urządzenia muszą spełniać wymagania techniczne i kwalifikacyjne określone w dokumentacji programu. NFOŚiGW prowadzi również listę Zielonych Urządzeń i Materiałów, a wymagania dotyczące pomp ciepła były powiązane z odpowiednimi badaniami i parametrami efektywności.
W praktyce oznacza to, że wysoka efektywność energetyczna urządzenia nie jest równoznaczna z możliwością uzyskania każdego dostępnego instrumentu wsparcia. Dla właściciela domu znaczenie ma nie tylko parametr techniczny pompy, lecz także aktualne zasady programu, rodzaj budynku i sposób wykorzystania urządzenia.
SCOP pokazuje, ile energii trzeba kupić
Najważniejszy wniosek z analizy jest prosty. Porównując źródła ogrzewania, nie można zestawiać wyłącznie ceny kilowatogodziny gazu, prądu czy paliwa stałego. Trzeba najpierw sprawdzić, ile energii dany system potrzebuje, aby dostarczyć do budynku taką samą ilość ciepła.
W analizowanym mieszkaniu 4000 kWh ciepła rocznie oznacza około 800 kWh energii elektrycznej przy SCOP 5, około 1000 kWh przy SCOP 4 i około 1333 kWh przy SCOP 3. Dla ogrzewania oporowego potrzebne jest natomiast około 4000 kWh energii elektrycznej. To właśnie ta różnica w ilości kupowanej energii tworzy znaczną część różnicy w rocznych rachunkach.
SCOP jest więc przede wszystkim parametrem pozwalającym ocenić efektywność całego sezonu grzewczego. Nie gwarantuje konkretnego rachunku, ponieważ rzeczywiste zużycie zależy od budynku, temperatur zewnętrznych, ustawień i sposobu użytkowania. Pozwala jednak znacznie lepiej ocenić koszt ogrzewania niż sama cena energii. Przy wyborze urządzenia warto więc patrzeć nie tylko na klasę energetyczną, lecz przede wszystkim na deklarowany SCOP, temperaturę pracy oraz warunki, w jakich urządzenie ma ogrzewać konkretny budynek.
Fot. Magnific