Pompa ciepła z rekuperacją lub fotowoltaiką – czy to się opłaca? Porównanie

Pompa ciepła z rekuperacją – omówienie współpracy obu urządzeń

Nawet w najlepiej zaizolowanych domach ciepło uciekające poprzez kanały wentylacyjne plasuje się na poziomie około 50% w ogólnym rozrachunku strat ciepła. Aby je zminimalizować dobrym rozwiązaniem jest centrala wentylacyjna z odzyskiem ciepła, dzięki której energia z powietrza wywiewanego z budynku zostaje wykorzystana ponownie. Jednym z najefektywniejszych jest połączenie pompy ciepła z rekuperatorem. Takie zestawy mogą być montowane zarówno w istniejących już systemach grzewczych, jak i w nowych budynkach.

Główną zaletą takiego systemu jest brak kontaktu pomiędzy przepływającymi strumieniami, co oznacza, że do domu dostaje się wyłącznie świeże powietrze, które zimą może być ogrzewane, a latem schładzane. Jednak zastosowanie rekuperacji – mimo, że jest ona dobrym rozwiązaniem wentylacji budynku – nie sprawdza się w roli samodzielnej instalacji grzewczej. Dlatego konieczne jest połączenie tego systemu z innym, aby dom był energooszczędny. W tym miejscu musimy jednak pamiętać, że nie każda instalacja grzewcza będzie odpowiednia dla danego systemu wentylacyjnego.

1. Jaki system grzewczy najlepiej współpracuje z rekuperacją?

Urządzeniem, które najlepiej pracuje jako źródło ciepła w nowoczesnym budynku, jest pompa ciepła. Wśród zalet takiego rozwiązania jest przede wszystkim ekonomia: ogrzewanie domu pompą ciepła jest najtańsze. Z kolei w połączeniu z rekuperacją, koszty mogą być jeszcze niższe. Rekuperator zapobiegnie bowiem ucieczce sporej ilości ciepła (lub chłodu) – według różnych danych centrala wentylacyjna pozwala na zmniejszenie strat ciepła nawet o 90%. Oznacza to jednocześnie, że zapotrzebowanie domu na ciepło obniżone zostanie o prawie 50%. Zakładając, że roczny koszt ogrzewania domu o pow. 130 m2 za pomocą pompy ciepła typu solanka/woda to ok. 1500 zł, stosując dodatkowo rekuperator, koszt ten może spaść poniżej 1000 zł.

2. Pompa ciepła ma więcej zalet od innych urządzeń grzewczych

Do współpracy z rekuperatorem możemy zastosować także inne urządzenia grzewcze, np. kotły kondensacyjne. Jednak to pompa ciepła jest instalacją zapewniającą największy komfort i oszczędności, ponieważ poza ogrzewaniem, może także chłodzić powietrze latem. Dzięki tej funkcji można ją wykorzystać jako źródło chłodu do zasilenia chłodnicy w rekuperatorze, co pozwoli na efektywną klimatyzację pomieszczeń oraz oszczędności na montażu osobnego systemu chłodzącego.

3. Pompa ciepła i rekuperator: jakie produkty wybrać?

Najlepszym połączeniem będzie dobór obu urządzeń od jednego producenta. Jedną z najefektywniej pracujących hybryd, będzie rekuperator, którego sterowanie odbywa się z poziomu pompy ciepła (powietrznej lub gruntowej). Taki system pozwala na optymalne ogrzewanie, chłodzenie, wentylację z odzyskiem ciepła oraz produkcję c.w.u. Taka hybryda to także najbardziej ekologiczny i ekonomiczny system, ponieważ wykazuje się wysoką sprawnością ogrzewania i chłodzenia. Ponadto istotny jest fakt wykorzystywania przez gruntową pompę ciepła darmowego chłodu (pozyskiwanego z dolnego źródła).

4. Czy istnieją inne urządzenia do wentylacji z odzyskiem energii?

W ofertach producentów znajdziemy także inne nowoczesne rozwiązania dla zwiększenia energooszczędności, np. moduły wentylacyjne z odzyskiem ciepła. Najlepiej wybrać model, który zaprojektowano do kooperacji z powietrznymi pompami ciepła tego samego producenta. Poza tym, że moduł będzie zapewniać doskonałą wentylację, odzyska także energię z powietrza wywiewanego. W połączeniu z pompą ciepła, cały system zyskuje na sprawności i pozwala na jednoczesne chłodzenie i produkcję c.w.u.

W przypadku pomp gruntowych producenci proponują natomiast moduły wentylacyjne, pozwalające stworzyć instalację odzyskującą ciepło z powietrza wywiewanego, by następnie przekazać je do kolektora gruntowego. Zabieg ten wspomaga regenerację dolnego źródła ciepła (gruntu), a co za tym idzie, zwiększa się energooszczędność całej instalacji. Co ważne, instalacja modułu jest prosta i tania: ok. 5000 zł netto.

5. Czy warto instalować rekuperator i pompę ciepła?

W świetle zakładanych zmian w prawie unijnym, po 2021 roku wszystkie domy w krajach UE będą musiały spełniać wymogi budownictwa energooszczędnego. Nowe warunki są bardzo restrykcyjne, a sprostanie im będzie możliwe tylko dzięki zastosowaniu ekologicznych instalacji w połączeniu z wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła. Oznacza to jednocześnie, że montaż zarówno pompy ciepła, jak i rekuperatora, w perspektywie czasu może okazać się konieczne.

Pompa ciepła z fotowoltaiką – omówienie współpracy obu urządzeń

Coraz popularniejsze jest również łączenie pompy ciepła z fotowoltaiką, ponieważ pompa ciepła (a konkretnie sprężarka) zużywa duże ilości energii elektrycznej (potrzebuje do prawidłowego działania ok. 20% energii elektrycznej) – a tą możemy pozyskać niemal za darmo, ze słońca, z pomocą paneli fotowoltaicznych. Instalacja fotowoltaiczna pozyskuje energię dzięki panelom, które montuje się na dachach, ścianach lub wysięgnikach. Jeśli moc paneli nie przekroczy w sumie 50 kW, na instalację nie potrzebujemy uzyskiwać pozwolenia na budowę.

1. Połączenie paneli fotowoltaicznych z pompą ciepła – jak to działa?

Decydując się zarówno na panele fotowoltaiczne, jak i pompę ciepła, warto wybrać tego samego producenta do obu urządzeń (podobnie, jak w przypadku połączenia pompy ciepła z rekuperacją). Taki wybór zagwarantuje nam sprawne działanie całego systemu oraz łatwe dopasowanie poszczególnych elementów.

Jak współpracują panele fotowoltaiczne z pompą ciepła? Gdy promienie słoneczne padają na panele, energia słoneczna zamieniana jest w prąd stały (elektryczny). Z pomocą inwertera (inaczej falownika), który jest podłączony do tablicy rozdzielczej domu, prąd stały zamieniany jest w prąd przemienny.

2. Jak dobrać moc instalacji PV do zapotrzebowania pompy ciepła na energię elektryczną?

Dobrze zaizolowany dom o powierzchni 130 m2, potrzebuje średnio 11,8 tys. kWh energii (w formie ciepła na ogrzewanie i podgrzewanie wody użytkowej). Dostarczenie tej energii przez pompę ciepła jest równoznaczne z pobraniem z sieci energii elektrycznej na poziomie ok. 3100 kWh (przy założeniu, że posiadamy popularną pompę ciepła typu powietrze/woda, o współczynniku efektywności SCOP 3,8). Instalacja fotowoltaiczna natomiast, rocznie dostarcza z każdego 1 kWp zainstalowanej mocy, około 1000 kWh energii elektrycznej. Na tej podstawie można twierdzić, że wystarczy instalacja fotowoltaiczna o mocy zaledwie 3,2 kWp, aby pokryć zapotrzebowanie pompy na prąd i bezpłatnie ogrzewać cały dom. Jednak nie zawsze teoria równa się praktyce, ponieważ okres produkcji energii z fotowoltaiki oraz okres intensywnej pracy pompy ciepła mogą się mijać. Rozwiązaniem jest obowiązujące w Polsce prawo upustów, które umożliwia nam przesłać do sieci nadmiar wyprodukowanej energii elektrycznej z fotowoltaiki (wytworzonej w bardzo słoneczne, długie dni podczas lata), którą następnie możemy odebrać w ciągu 12 miesięcy (odbieramy 70 lub 80% przesłanej energii, w zależności od mocy instalacji PV). Warto również zawsze dążyć do jak najlepszego dopasowania mocy do zapotrzebowania. Aby obliczyć potrzebną moc instalacji PV, możemy posłużyć się poniższym wzorem:

3. Dlaczego warto połączyć pompę ciepła z fotowoltaiką?

• Zwiększamy komfort ogrzewania domu – pompy ciepła i panele fotowoltaiczne są niemal bezobsługowe.
• Wartość naszej nieruchomości znacznie wzrośnie po zainstalowaniu tych nowoczesnych systemów.
• Brak kosztów inwestycyjnych związanych z budową komina, kotłowni czy magazynu opału.
• Koszty ogrzewania domu i przygotowywania ciepłej wody mogą być całkowicie pokryte przez instalację PV, na którą możemy dodatkowo otrzymać dofinansowanie (podobnie jak na pompę ciepła).