Racje techniczno- ekonomiczne wykorzystania pomp ciepła w

Racje techniczno- ekonomiczne wykorzystania pomp ciepła w

Temat:
Racje techniczno- ekonomiczne wykorzystania pomp ciepła w systemach ogrzewania
wolnostojących budynków mieszkalnych w tym pomp pracujących w układzie powietrze
woda.
Łukasz Tryc
Jakub Turek
1.System pracy układu grzewczego
a) monowalentny
b) biwalentny
- alternatywny
- równoległy – monoenergetyczny
- mieszany
Układem monowalentnym nazywamy taki system ogrzewania pomieszczeń, w którym moc
pompy pokrywa 100% zapotrzebowania budynku na ciepło.
W układzie biwalentnym moc pompy dobrana jest w wielkości 75-80% zapotrzebowania
mocy szczytowej. W okresie niskich temperatur zewnętrznych praca pompy wspierana jest
drugim źródłem w postaci kotła olejowego, gazowego lub grzałki elektrycznej.
Pompa ciepła jest głównym elementem systemu ogrzewania w skład którego wchodzi źródło
z jakiego ciepło jest pobierane oraz instalacja ogrzewania pomieszczeń .
System biwalentny alternatywny : W systemie grzewczym pracują dwa urządzenia
grzewcze. Pompa ciepła pokrywa zapotrzebowanie energetyczne do określonej temp.
zewnętrznej np. - 8 oC, przy tej temp. następuje wyłączenie pompy ciepła. ObciąŜenie
grzewcze przejmuje drugie urządzenie np. kocioł gazowy lub olejowy.
System biwalentny - równoległy monoenergetyczny
W systemie grzewczym pracują dwa urządzenia grzewcze. Pompa ciepła pokrywa
zapotrzebowanie energetyczne do określonej temp. zewnętrznej np. - 8 oC, przy tej temp.
następuje włączenie drugiego urządzenia grzewczego np. kotła gazowego lub olejowego. Od
tego punktu pracują oba urządzenia równolegle. W przypadku, kiedy drugim urządzeniem
grzewczym jest grzałka elektryczna powstały układ jest systemem biwalentnym równoległym
monoenergetycznym.
Układ pracy stosowany przy temp. zasilania sytemu do 70oC przy zachowaniu maks
temperatury powrotu instalacji 50oC. Ten system jest najczęściej stosowanym układem
biwalentnym.
System biwalentny - czesciowo równoległy
Układ pracy stosowany przy temp. zasilania systemu do i powyŜej 60 oC
W systemie grzewczym pracują dwa urządzenia grzewcze. Pompa ciepła pracuje do
okreslonej temp. zewnętrznej np. - 8 oC, przy tej temp. następuje włączenie drugiego
urządzenia grzewczego np. kotła gazowego lub olejowego. Od tego punktu pracują oba
urzadzenia równolegle. Przy obniŜeniu temp. zewnętrznej o kolejne kilka oC nastepuje
wyłączenie pompy ciepła i całe obciąŜenie grzewcze przejmuje drugie urządzenie grzewcze
np. kocioł.
Pompa ciepła jest urządzeniem wymuszającym przepływ ciepła z obszaru o niŜszej
temperaturze do obszaru o temperaturze wyŜszej. Proces ten przebiega wbrew naturalnemu
kierunkowi przepływu ciepła i zachodzi dzięki dostarczonej z zewnątrz energii mechanicznej
(w pompach ciepła spręŜarkowych) lub energii cieplnej (w pompach absorpcyjnych).
Pompy ciepła najczęściej mają zastosowanie w:
•
•
•
•
•
gospodarstwach domowych (chłodziarki, zamraŜarki)
przetwórstwie spoŜywczym (chłodnie, zamraŜalnie, fabryki lodu)
klimatyzacji pomieszczeń (chłodzenie pomieszczeń)
chłodnictwie
ogrzewaniu pomieszczeń ciepłem pobieranym z otoczenia (z gruntu, zbiorników
wodnych lub powietrza)
Typy pomp ciepła
a) powietrze – powietrze
b) powietrze – woda
c) grunt, woda, scieki – woda
Zasada działania powietrznej pompy ciepła
Okres zimowy – zuŜyte ciepłe powietrze
nim jest wyrzucone na zewnątrz przepływa
przez wymiennik ciepła zamontowany w
PPC który to ogrzewa wodę zgromadzona w
zbiorniku
Okres Letni – ciepłe powietrze
pobierane z zewnątrz przepływa przez
wymiennik ciepła, który ogrzewa wodę np.
do celów uŜytkowych
Rodzaj dolnego źródła ciepła
I. Odnawialne
a) Grunt
b) Wody powierzchniowe
c) Wody gruntowe i głębinowe
d) Powietrze atmosferyczne
II. Sztuczne
a) Ciecz (woda, ścieki)
b) Gaz (powietrze, spaliny)
Podstawowe cechy dolnego źródła ciepła
duŜa pojemności cieplna,
moŜliwie wysoka i stała temperatura,
brak zanieczyszczeń powodujących korozję elementów instalacji lub powstawanie
osadów,
łatwa dostępności i niskie koszty instalacji słuŜącej do pozyskiwania i transportu
ciepła
Grunt – rodzaje kolektorów
- płaski
- spiralny
- pionowy
Sposób realizacji transportu ciepła na poziomie źródła górnego SPC
Systemy ogrzewania pomieszczeń przy uŜyciu pomp ciepła:
I.
II.
a)
b)
Systemy ogrzewania powietrznego
Systemy ogrzewania wodnego
Grzejniki konwektorowe
Ogrzewanie płaszczyznowe
- ścienne
- podłogowe
Dobór pomp ciepła
NajniŜsze temperatury mamy tylko przez kilka dni w roku, dlatego zakup pompy zgodnej z
projektem jest nieekonomiczny, dlatego kupuje się pompy, z które zapewniają 80%
zapotrzebowania na ciepło i w swojej konstrukcji posiadają grzałkę elektryczną, która w razie
spadku temperatury zewnętrznej zostaje uruchamiana w celu dogrzania czynnika grzewczego.
W celu zgłębienia zagadnienia oceny techniczno-ekonomicznej stosowania pompy
ciepła w systemach ogrzewania wolnostojących budynków mieszkalnych, naleŜy przyjrzeć
się porównaniu szacowanych kosztów, w róŜnych sposobach wytworzenia 1 GJ energii
cieplnej. Porównanie to przedstawia się następująco:
1. Prąd elektryczny (tylko jedna taryfa) - 82,75 zł / GJ
2. Prąd elektryczny I taryfa - 93,39 zł / GJ
3. Prąd elektryczny II taryfa - 34,29 zł / GJ
4. Prąd elektryczny dwutaryfowy 50 % / 50 % - 63,92 zł / GJ
5. Węgiel - 29,00 zł / GJ
6. Koks - 30,15 zł / GJ
7. Olej opałowy - 42,57 zł / GJ
8. Gaz ziemny GZ 50 - 31,93 zł / GJ
9. Gaz płynny - 58,36 zł / GJ
10. Sieć cieplna - 37,88 zł / GJ
11. Pompa ciepła (jedna taryfa) ε = 4 - 20,69 zł / GJ
12. Pompa ciepła (II taryfa) ε = 4 - 8,57 zł / GJ
13. Pompa ciepła dwutaryfowa (50 % / 50 %) ε = 4 - 15,98 zł / GJ
14. Kolektor słoneczny 0,80 zł / GJ
Jak widać bezkonkurencyjnie w tym porównaniu wypada kolektor słoneczny, którego
stosowanie w celu pełnego ogrzewania budynku mieszkalnego jest jednak niemoŜliwe.
Bardzo dobrze wypada równieŜ pompa ciepła, która wytwarza 1 GJ energii cieplnej znacznie
taniej w porównaniu z innymi metodami.
Jednak istotę problemu stosowania SPC stanowi opłacalność takiej inwestycji w
obiektach o kilku, czy kilkunastoletnim okresie eksploatacji. Wymiana systemu ogrzewania w
takim przypadku wiąŜe się często z jego zmianą w znacznej części, dostosowywaniem lub
gruntowną przebudowa instalacji. Pociąga to za sobą wysokie nakłady inwestycyjne, czyniąc
zastosowanie danego systemu grzewczego decyzją nieuzasadnioną ekonomicznie. Systemy
ogrzewania z pompami ciepła z powodzeniem spełniają wymagania techniczne
nowobudowanych budynków. Ograniczenia mogą wynikać jedynie z wysokości koniecznych
nakładów finansowych niezbędnych dla dostosowania obiektu do nowej instalacji.
Obiekt poddany analizie to budynek wolnostojący mieszkalny. Budynek przeszedł
gruntowny remont elewacji zewnętrznej w celu poprawy jego własności izolacyjnych. Zostały
dołoŜone zewnętrzne warstwy docieplające, wymieniono pokrycie dachowe oraz okna i
drzwi. Pojawiła się konieczność przeprowadzenia remontu wewnątrz, wymianie podlegały
rury instalacji ogrzewania i ciepłej wody uŜytkowej oraz grzejniki. Wymieniono stary system
c.o. i c.w.u, poniewaŜ istniejący układ był juŜ pod względem technicznym mało efektywny.
Gwarancje na urządzenia upłynęły, koszty napraw są wysokie, system wymaga zastosowania
nowych sterowników o bardziej zaawansowanej technologii, poniewaŜ dla nowej
charakterystyki cieplnej budynku, posiada on przewymiarowane parametry. Dostosowanie
starego układu do nowego regulatora i instalacji odbiorczej przy wysokim stopniu
awaryjności eksploatowanych przez okres 15 lat elementów systemu jest nieekonomiczne.
Konieczna stała się analiza techniczno-ekonomiczna dostępnych na rynku systemów c.o. i
c.w.u, przeprowadzona pod kątem tendencji zmian cen surowców energetycznych,
dostępności niskooprocentowanych kredytów, ulg podatkowych i warunków cieplnych
budynku. Ze względu na lokalizację budynku i moŜliwości wykorzystania określonych
surowców energetycznych, ocenie przydatności podlegać będą tylko dwa rodzaje układów:
rozwiązania oparte o kocioł olejowy, ale o duŜo korzystniejszych parametrach i wykonany w
nowszej technologii, oraz systemy wykorzystujące spręŜarkowe pompy ciepła współpracujące
z kolektorami gruntowymi. W przypadku braku dostępu do gazu ziemnego pozostaje wybór:
energii elektrycznej, oleju opałowego lub gazu płynnego. Olej opałowy zyskuje przewagę w
kosztach eksploatacji nad gazem płynnym i energią elektryczną. Ma to związek nie tylko z
tendencjami wzrostowymi cen tych surowców, ale równieŜ z kosztem wytworzenia energii z
jednostki danego surowca. Jednym z opłacalniejszych rozwiązań "zwielokrotnienia"
wsadowej energii elektrycznej jest zastosowanie pompy ciepła. W zestawieniu porównano
zastosowanie pompy ciepła i kotła olejowego dla tego samego budynku.
Zestawienie składowych kosztów inwestycji:
POMPA CIEPŁA, KOLEKTOR
GRUNTOWY PIONOWY I
OGRZEWANIE
PŁASZCZYZNOWE
Cena
[PLN]
POMPA CIEPŁA, KOLEKTOR
GRUNTOWY PIONOWY I
OGRZEWANIE
KONWEKTOROWE
Cena
pompa ciepła VITOCAL 300 typ
BW226 o mocy 25 kW, z automatyką typu CD60
24314,00 pompa ciepła VITOCAL 300 typ
BW226 o mocy 25 kW, z automatyką typu CD60
zbiornik buforowy VITOCELL 050
100 dm3
2678,00
zbiornik buforowy VITOCELL 050 2678,00
100 dm3
podgrzewacz pojemnościowy
VITOCELL-V 300 200 dm3
7881,00
Podgrzewacz pojemnościowy
VITOCELL-V 300 200 dm3
[PLN]
24314,0
0
7881,00
wyposaŜenie pakietowe po stronie
1875,00
obiegu ergolidu (w tym m.in. pompa
obiegu ergolidu, naczynie wzbiorcze
5 dm3 )
wyposaŜenie pakietowe po stronie 1875,00
obiegu ergolidu (w tym m.in. pompa
obiegu ergolidu, naczynie wzbiorcze
5 dm3 )
rozdzielacz ergolidu dla kolektorów
gruntowych - 2 szt.
rozdzielacz ergolidu dla kolektorów 2340,00
gruntowych - 2 szt.
2340,00
grupa bezpieczeństwa wraz z
900,00
osprzętem (pompa Grundfos UP-N/B
25-60 240, termostat HP50 z nastawą
wewnętrzną^ nacz. wzb. przeponowe
Reflex 20N, Zawór kulowy wodny 1"
(4 szt.)Rura Cu ^ 1, %"),
grupa bezpieczeństwa wraz z
900,00
osprzętem (pompa Grundfos UPN/B 25-60 240, termostat HP50 z
nastawą wewnętrzną^ nacz. wzb.
przeponowe Reflex 20N, Zawór
kulowy wodny 1" (4 szt.)Rura Cu ^
1, %"),
zawór 3-drogowy przełączający - 6
szt.
656,00
zawór 3-drogowy przełączający - 6
szt.
656,00
czujnik temperatury cieczy - 5 szt.;
tuleja osłonowa czujnika - 7 szt.
497,00
czujnik temperatury cieczy - 5 szt.;
tuleja osłonowa czujnika - 7 szt.
497,00
termostat przylgowy dla instalacji
podłogowej - 18 szt
420,00
zawory termostatyczne Danfoss -szt. 686,00
28
zawór mieszający Ecovarm
119,00
zawór mieszający Ecovarm
119,00
napęd mieszacza
370,00
napęd mieszacza
370,00
czujnik temperatury na zasilaniu -21
szt.
684,00
czujnik temperatury na zasilaniu 14 szt.
358,00
czynnik pośredniczący Ergolid Eco
120 dm3 + 3 x 25 dm3
1020,00
czynnik pośredniczący Ergolid Eco 1020,00
120 dm3 + 3 x 25 dm3
prace ziemne (ok. 200 PLN/h)
4000,00
prace ziemne (ok. 200 PLN/h)
4000,00
kolektor gruntowy : sondy pionowe,
rury, studzienki roz-dzielaczowe,
zawory,
11520,00 kolektor gruntowy : sondy pionowe, 11520,0
rury, studzienki roz-dzielaczowe,
0
zawory,
pomocnicze materiały montaŜowe
300,00
konwektor - Ratec Tivoli T18/22
115,00
rozdzielacz podłogowo - konwektorowy Techniprot W16x 22
599,00
główny rozdzielacz z pompa
obiegową LFP WR 120-28
rozdzielacz do zbalansowania pętli
Oventrop NP35
pomocnicze materiały montaŜowe
300,00
1454,00
główny rozdzielacz z pompa
obiegową LFP WR 120-28
1454,00
304,00
rozdzielacz do zbalansowania pętli
Oventrop NP35
304,00
rozdzielacz poziomu z pompą rurową 1769,00
DAB Ferno P 200/300 HP4 - 4 szt.
rozdzielacz poziomu z pompą
obiegową DAB Ferno C 20/30 MP
2,5 - szt. 5
2134,00
rura Copipe, Copex Oventrop ^ 1
[cala] 78 mb
rura HDPE GAMRAT Ą 1 [cala] 57 430,00
mb
540,00
rura HDPE Copipe, Copex Oventrop 1080,00
^ 2/3 [cala] 1100 mb
rura HDPE GAMRAT Ą % [cala]
216 mb
850,00
rura HDPE Copipe, Copex Oventrop 1660,00
Ą> % [cala] 1400 mb
rura HDPE Copipe, Copex Oventrop 1834,00
^ M> [cala] 1680 mb
wykonanie instalacji c.o. (zawory,
złączki, izolacja Unipipe Uponor,
Armaflex)
wykonanie instalacji c.o. (zawory, 8670,00
złączki, izolacja, prace remontowe)
Unipipe Uponor, Armaflex
9670,00
wykonanie instalacji c.w.u. (rury
6760,00
miedziane, pokryte PE Oventrop
Copex, ^ 1%, %, 1 cala, złączki SBS,
zawory Danfoss, SBS, izolacja, prace
remontowe)
wykonanie instalacji c.w.u. (rury
miedziane, pokryte PE Oventrop
Copex, ^ 1%, %, 1 cala, złączki
SBS, zawory Danfoss, SBS,
izolacja, prace remontowe)
ogrzewanie podłogowe i ścienne
około 570 m2 (wykonanie)
konwektory KERMI INDROFON
4780,00
KNN 22-32, KSN 22-33-44 (48 szt.)
montaŜ i uruchomienie
Koszty sumaryczne
8000,00
1500,00
94859 [PLN]
montaŜ i uruchomienie
Koszty sumaryczne
6760,00
1500,00
78515 [PLN]
KOCIOŁ OLEJOWY I OGRZEWANIE GRZEJNIKOWE
cena [PLN]
13625,00
kocioł olejowy VITOLA 300 z palnikiem VITOFLAME 200 i automatyką
VITOTRONIC 200 KW2
6483,00
podgrzewacz pojemnościowy VITOCELL-V 300 200 dm3 wraz z połączeniem
systemowym
rozdzielacz Divicon bez zaworu mieszającego, z pompą obiegową
1971,00
rozdzielacz Divicon z zaworem 4-drogowym i pompą obiegową
2336,00
zestaw uzupełniający do obiegu grzewczego z mieszaczem
970,00
mały rozdzielacz bezpieczeństwa
367,00
Kompletny układ 3-ch zbiorników oleju opałowego (3 x 1200 dm3 )
5790,00
filtr oleju opałowego 2-drogowy
98,00
pompa obiegowa ładująca zasobnik c.w.u. Ebara Laing S1-15
299,00
15 mb przewodu olejowego giętkiego wraz ze złączkami śrubunkowymi
498,00
10560,00
wykonanie instalacji c.o. (rury miedziane, pokryte PE DAB Ferno, <j> 1%, //, 1
cala, złączki SBS, zawory Danfoss, SBS , izolacja)
4200,00
grzejniki stalowe Purmo D12 Ral 301, z zaworami termostatycznymi Danfoss
(szt. 28)
9130,00
wykonanie instalacji c.o. (rury HDPE, złączki, zawory, izolacja, armatura
pomiarowa i zabezpieczająca SBS, Hepworth,
1020,00
Kompletny układ odprowadzenia spalin (<j> 130 mm, 8 m wys., trójnik 45°,
kolano 45°, wyczystka, czapka kominowa, itd.)
Naczynie wzbiorcze przeponowe 30 dm3
140,00
850,00
Wentylacja nawiewno-wywiewna kotłowni oraz magazynu oleju (kanały
nawiewne typu "Z" oraz przewody wentylacyjne blaszane wywiewne
prowadzone w szachtach kominowych)
programator pogodowy
178,00
grupa bezpieczeństwa zasobnika c.w.u. pakiet Grundfos Alpha+ /- Danfoss
800,00
przewody olejowe około 5 mb
190,00
grupa bezpieczeństwa dla c.o. pakiet Grundfos Alpha+ / UPE - Danfoss
1000,00
podłączenia hydrauliczne kotła - SBS Hydrojet 25,
464,00
podłączenia hydrauliczne zasobnika c.w.u. - SBS Hydrojet 22,
344,00
MontaŜ i uruchomienie
1500,00
Koszty sumaryczne
51909,00 [PLN]
Porównując koszty eksploatacji róŜnych, zaproponowanych wariantów systemów
ogrzewania moŜna zauwaŜyć, iŜ w przypadku spręŜarkowej pompy ciepła stanowią one około
36 % kosztów poniesionych podczas rocznego uŜytkowania kotła olejowego.Okres zwrotu
inwestycji dotyczącej SPC wynosi 8,5 roku, co nie jest korzystnym wynikiem przy tendencji
do preferowania inwestycji o szybkiej rentowności. Wybór systemu o najniŜszych kosztach
eksploatacyjnych jest istotnym zagadnieniem, ale nie zawsze niŜsze koszty uŜytkowania
pompy ciepła rekompensują wysoką wartość inwestycji. Wysokość kosztów eksploatacji
systemów ogrzewania opartych na spręŜarkowej pompie ciepła w niewielkim stopniu zaleŜy
od rodzaju kolektora. Natomiast koszty inwestycyjne ulegają znacznym zmianom. Dla
analizowanego budynku zastosowany został kolektor gruntowy pionowy. Porównując koszty
wykonania wymienników o innych konfiguracjach, przy uwzględnieniu ceny za metr rury,
ilości zapotrzebowanej jej długości, oraz ilości czynnika pośredniczącego znajdującego się
wewnątrz kolektora, moŜna sformułować następujące wnioski:
ceny wykopów dla róŜnych kolektorów gruntowych są zróŜnicowane i najwyŜsze w
przypadku konfiguracji pionowej;
ceny rur kolektorów osiągają najwyŜsze wartości dla wymienników poziomych
płaskich;
cena kolektora jest zaleŜna od ilości czynnika pośredniczącego mieszczącego się w
jego wnętrzu;
korzystnym rozwiązaniem jest kolektor spiralny, poniewaŜ obniŜa koszt kolektora o
około 30 - 35 % w porównaniu do pozostałych typów kolektorów gruntowych, a to oznacza
moŜliwość obniŜenia kosztów całej
inwestycji o około 5 % (4000 PLN).
Zyski finansowe wynikające z zastosowania spręŜarkowej pompy ciepła w systemie
ogrzewania budynku w odniesieniu do układu z kotłem olejowym są w okresie do pięciu lat
wartością ujemną. W porównaniu do systemu olejowego SPC nie jest korzystnym
rozwiązaniem. Zalety finansowe tego ogrzewania uwidaczniają się dopiero po około 7 - 8
latach eksploatacji, gdzie wartość zysków z zastosowania pompy ciepła jest bardzo wyraźna i
dochodzi do około 50000 [PLN] (rys. 5). System ogrzewania oparty na spręŜarkowej pompie
ciepła jest jedynym rozwiązaniem, które stanowi inwestycję rentowną. Ciepło, otrzymywane
z kolektora gruntowego pompy, przeznaczone do ogrzewania znacznie przewyŜsza ilość
energii pobieranej przez układ. W przypadku kotła olejowego dostarczane ciepło wymaga
duŜych nakładów surowców energetycznych. ogólne koszty (inwestycyjne, eksploatacyjne i
serwisowe) proponowanych rozwiązań systemu ogrzewania budynku dla całego okresu
uŜytkowania ujętego w analizie LCC osiągają wartość około 180000 [PLN]. Uwzględniając
oczywiście załoŜenia, na których opierało się porównanie. W początkowych latach
eksploatacji system z kotłem olejowym jest wyborem uzasadnionym ekonomicznie. Z
upływem czasu róŜnica między systemami ogrzewania maleje, aŜ do przewyŜszenia kosztów
ogólnych układu z SPC przez kotłownię olejową. Po 10 roku eksploatacji koszty ogólne dla
SPC wzrastają nieznacznie, przy dość wyraźnej tendencji wzrostu kosztów kotła olejowego.
Ma to po części związek ze zuŜyciem urządzenia i jego Ŝywotnością wynoszącą około 15 lat.
Po przekroczeniu tego okresu wzrasta awaryjność układów olejowych. Nie oznacza to, Ŝe
pompy ciepła charakteryzują się bezawaryjna pracą. Jednak ze względu na zaawansowaną
technologię oraz specyfikę pracy wyposaŜone są one zazwyczaj w podzespoły, urządzenia
współpracujące oraz armaturę o długim okresie gwarancyjnym. Poniekąd ma to równieŜ
wpływ na wysoką cenę inwestycji.
SPC jest optymalnym rozwiązaniem w systemach ogrzewania wolnostojących
budynków mieszkalnych poniewaŜ:
• charakteryzuje się duŜą sprawnością cieplną, (z jednego kW doprowadzonej energii moŜna
uzyskać nawet do
6 kW mocy grzewczej),
• pokrywa wszelkiego rodzaju zapotrzebowania na ciepło (ogrzewanie i przygotowanie
ciepłej wody uŜytkowej),
• moŜe wykorzystywać kaŜde z dostępnych źródeł niskotemperaturowych dolnych oraz
moŜna ją podłączyć do
prawie kaŜdego systemu ogrzewania w pomieszczeniach,
• jest przyjazna dla środowiska i w pełni bezpieczna dla otoczenia,
• łatwa w obsłudze,
• zapewnia komfort cieplny.
Zestawienie parametrów i własności kotła i pompy ciepła:
wyszczególnienie
Kocioł olejowy Pompa ciepła
Koszty inwestycyjne
niskie
bardzo wysokie
Koszty eksploatacyjne
bardzo
wysokie
bardzo niskie
ZuŜycie energii
niskie
niskie
ZuŜycie paliwa
bardzo
wysokie
zerowe
Awaryjność
niska
niska
MoŜliwość regulacji
bardzo dobra
średnia
RóŜnorodność regulacji
bardzo wysoka średnia
Współpraca ze źródłem dodatkowym
średnia
bardzo dobra
Przystosowanie do róŜnych instalacji
odbiorczych
średnie
niskie
Wady i zalety spręŜarkowej pompy ciepła:
SPRĘśARK OWA POMPA CIEPŁA
zalety
wady
niskie koszty eksploatacyjne
wysokie koszty inwestycyjne
niezaleŜność od światowego
rynku cen paliwa i zasobów
surowców energetycznych
brak dogodnych form kredytowania i ulg
podatkowych, brak skutecznego
włączenia się w programy pomocowe
unii europejskiej
sprawność energetyczna na
poziomie 250 -550 %,
wymagana znajomość technologii i
trudna obsługa
brak kosztów magazynowania
paliwa, pomieszczeń kotłowni,
dokumentacji fachowego
montaŜu i uruchomienia,
przeglądów serwisowych
utrudniona dostępność, niewielkie
rozpowszechnienie informacji na temat
pomp ciepła (brak fachowej literatury
dotyczącej projektowania kolektorów
gruntowych spiralnych)
wybór źródła ciepła zaleŜny od
lokalizacji budynku oraz dostępności np.
powierzchni
całkowita nieszkodliwość dla
środowiska, brak zagroŜeń
toksycznych i wybuchowych
(pomijając pompę na propan)
duŜe koszty dolnego źródła ciepła
duŜa zaleŜność efektywności cieplnej od
temperatury odbiornika ciepła,
znikome koszty obsługi i
serwisowania
ograniczony wybór producentów
armatury i urządzeń wspomagających
oraz współpracujących
b rak systemów kominowych i wymóg wysokich własności izolacyjnych
strat wysokotemperaturowych budynku
moŜliwość lokalizowania
pompy na zewnątrz budynku
mała liczba firm specjalistycznych
wykonujących instalacje z pompami
ciepła
względnie cicha praca
urządzenia
ograniczony wybór górnego źródła ciepła
WNIOSKI:
Warunki techniczne umoŜliwiające zastosowanie spręŜarkowej pompy ciepła w systemie
ogrzewania wolnostojącego budynku mieszkalnego zostały określone po wnikliwej analizie
moŜliwości konstrukcyjnych i funkcjonalnych obiektu, jego lokalizacji oraz wymagań
mieszkańców.
Szeroki zakres asortymentu pomp ciepła na rynku, ich parametrów, charakterystyk,
sterowników, armatury współpracującej oraz wykonawców kolektorów gruntowych i
instalacji grzewczych świadczy o zainteresowaniu nabywców. Przy dostępności róŜnorodnych
systemów ogrzewania z pompą ciepła, podstawowym kryterium doboru staje się aspekt
ekonomiczny, związany w duŜej mierze z obiektem, w którym system będzie zainstalowany.
Zastosowanie spręŜarkowej pompy ciepła z instalacją konwektorową i kolektorem
gruntowym dla nowobudowanego budynku byłoby konkurencyjnym rozwiązaniem dla
kotłowni olejowej, przy załoŜeniu, Ŝe potrzeby grzewcze obiektu nie przekraczają 25 [kW].
W przypadku budynku kilkunastoletniego rozwiązanie tego typu często nie jest korzystne.
Tendencje wzrostowe w zakresie produkcji pomp ciepła i ich zastosowania w systemach
ogrzewania i przygotowania c.w.u. wynikają głównie z działań zmierzających do
racjonalizacji zuŜycia energii i ochrony środowiska. Są one poniekąd wymuszane polityką
energetyczną kraju, kreowaną przez odpowiednie dyrektywy Unii Europejskiej.
Bariery powodujące ograniczenie zastosowań spręŜarkowych pomp ciepła wynikają głównie
z kwestii finansowych. Nakłady inwestycyjne są bardzo wysokie, nawet do 2 - 3 razy wyŜsze
niŜ dla kotłowni olejowych. Dzięki mniejszemu kosztowi uzyskania energii o 50 60 %, zwrot
nadwyŜki kosztów inwestycji w porównaniu do instalacji olejowej nastąpi w ciągu 8 do 9 lat.
Oznacza to długofalowy charakter przedsięwzięcia. Dodatkowo, brak dogodnych kredytów,
form płatności i ulg zmniejsza popyt na tego typu system ogrzewania.
Margines opłacalności stosowania systemów ogrzewania opartych na pompach ciepła w
budynkach kilkunastoletnich jest ograniczony. Dobre własności izolacyjne budynku,
konieczność wymiany instalacji grzewczej i c.w.u., zmiana systemu ogrzewania, ulga
podatkowa oraz ograniczenie kwoty kredytowej czynią to rozwiązanie w analizowanym
przypadku ekonomicznie uzasadnionym.
SpręŜarkowa pompa ciepła w instalacji grzewczej, to jedyne rozwiązanie w odniesieniu do
innych dostępnych systemów, które podczas okresu eksploatacji zapewnia moŜliwość zwrotu
kosztów inwestycyjnych w postaci oszczędności finansowych wynikających z uniezaleŜnienia
się od wzrostu cen surowców energetycznych.