Pompa ciepła bez fotowoltaiki – czy takie zestawienie instalacji do ogrzewania domu ma sens?

Pompy ciepła cieszą się coraz większym zainteresowaniem inwestorów wznoszących nowy dom. Charakteryzują się niskimi kosztami utrzymania i wygodną eksploatacją, a także ekologicznym charakterem. Pompy potrzebują jednak energii elektrycznej do zasilania, dlatego bardzo często projektuje się dodatkowo instalację solarną. To podnosi koszty inwestycji, dlatego część osób próbuje znaleźć inne rozwiązanie. Czy pompa ciepła bez fotowoltaiki nadal jest urządzeniem ekonomicznym i wartym uwagi?

Pompa ciepła – do czego jest jej potrzebna fotowoltaika?

Pompy ciepła to instalacje grzewcze, które coraz chętniej wybierane są do nowych domów. W jednym na trzy nowe budynki inwestorzy decydują się zamontować takie źródło ciepła, a większym zainteresowaniem w ostatnich latach cieszy się tylko kocioł gazowy. Bardzo powszechny jest montaż sieci fotowoltaicznej jako wspomagającej pompy, co jednak znacznie podnosi koszt ogrzewania. W związku z tym wiele osób interesuje pompa ciepła bez fotowoltaiki i wymiar oszczędności związany z takim systemem.

Zanim powiemy, czy montaż pompy ciepła bez wsparcia PV ma sens, warto wytłumaczyć, do czego potrzebna jest energia słoneczna. Pompy ciepła to urządzenia, które wykorzystują naturalne zjawisko krążenia płynu w układzie zamkniętym. Ciecz nagrzewa się w źródle dolnym, którym może być powietrze, woda lub grunt, a następnie unosi się w górę, transportując ze sobą energię cieplną. Ta za pośrednictwem pary trafia do sprężarki, która kumuluje ją i wykorzystuje do ogrzewania górnego biegu, czyli wody krążącej w sieci C.O.

Energia cieplna w tym systemie ogrzewania pobierana jest z naturalnych źródeł ogrzewanych słońcem, a także z gruntu, gdzie temperatura utrzymuje się na stałym poziomie powyżej zera stopni. Samo pozyskiwanie ciepła i transport nie wymaga użycia dodatkowych maszyn, jednak konieczne jest zasilanie sprężarki. To właśnie do obsługi tego urządzenia wykorzystywana jest sieć PV, która pozwala ograniczyć koszty ogrzewania domu do 200 – 300 złotych rocznie. W przypadku budowy pompy ciepła bez fotowoltaiki koszt jest znacznie wyższy.

Pompa ciepła i fotowoltaika – idealna współpraca przy ogrzewaniu domu

Powietrzna pompa ciepła potrzebuje stosunkowo niewiele energii elektrycznej do zasilania sprężarki. Na każdy 1 kW prądu może wygenerować od 4 do 5 kW energii cieplnej. Przy standardowych budynkach jednorodzinnych, gdzie wystarczy pompa 10 kW, można zamontować cieć fotowoltaiczną o mocy około 3 kW, która zaspokoi w pełni zapotrzebowanie na prąd. Jeśli panele słoneczne mają za zadanie dodatkowo wygenerować prąd potrzebny do oświetlenia i zasilania urządzeń elektrycznych, a także wspomóc system ciepłej wody użytkowej, musisz zainwestować w większą sieć.

System paneli słonecznych może być przydatny także w sytuacji, kiedy pompa ciepła nie będzie wystarczająco wydajna i konieczny stanie się montaż dodatkowego źródła energii. Do takiej sytuacji może dojść w czasie największych mrozów, kiedy temperatura na zewnątrz będzie zbyt niska, żeby pozyskać z niej wystarczająco dużo ciepła. W takich sytuacjach dobrze będzie zamontować dodatkową grzałkę elektryczną w układzie C.O. Zasilanie jej z fotowoltaiki sprawi, że nie odczujesz wyższych kosztów takiego systemu.

Pompa ciepła i fotowoltaika – jak to działa?

Charakterystyka fotowoltaiki sprawia, że sieć najwięcej energii elektrycznej wytwarza w lecie. Wówczas działanie pomp ciepła ogranicza się do chłodzenia mieszkania i jest z reguły marginalne. Jak w takim razie wspomagać ten system grzewczy w zimie?

Ten problem możesz rozwiązać na dwa sposoby. Pierwszym z nich i najbardziej popularnym jest podłączenie instalacji PV do sieci operatora energetycznego i magazynowanie u niego nadwyżek prądu. W okresie zimowym możesz odbierać nadwyżki, wykorzystując je między innymi do zasilania pompy ciepła. Drugim sposobem jest montaż magazynu energii, czyli pojemnego akumulatora na nadwyżki prądu. Najkorzystniejsze jest jednak zestawienie tych obu rozwiązań ze sobą.

Koszt ogrzewania pompą ciepła?

Pompa ciepła bez fotowoltaiki będzie generowała znacznie wyższe koszty niż tylko utrzymanie sieci. Zakładając, że pompa ciepła będzie miała moc 10 kW i sprawność 4, do ogrzewania może potrzebować około 2500 do 3000 kWh energii elektrycznej w ciągu roku. To oznacza, że rachunek za prąd tylko przy ogrzewaniu budynku wyniesie około 2000 złotych rocznie. Szacunkowe 3 tysiące godzin pracy rocznie jest dosyć ostrożnym rachunkiem, ponieważ obejmuje jedynie 4 miesiące w roku, a ogrzewanie i chłodzenie może być potrzebne znacznie częściej.

Przy okazji obliczania kosztów należy wspomnieć, że energia elektryczna pozyskiwana z węgla z każdym rokiem będzie droższa. Zasoby naturalne kurczą się, a sytuacja polityczna wpływa bardzo niekorzystnie na ceny emisji CO2, węgla, gazu i ogólnie prądu. Dlatego może się okazać, że wyższy o kilkadziesiąt procent rachunek za prąd doprowadzi do wyraźnego wydłużenia okresu zwrotu inwestycji w pompę ciepła.

Warto dodać, że choć pompa ciepła bez fotowoltaiki to nadal ekologiczna metoda ogrzewania, jednak znacznie traci na znaczeniu przy korzystaniu z prądu sieciowego. Zdecydowana większość energii elektrycznej produkowanej w naszym kraju jest wytworzona w procesie spalania węgla. To prowadzi do zanieczyszczenia środowiska i wymaga wykorzystania zasobów naturalnych w postaci paliw kopalnych. Dlatego sama koncepcja mija się z celem i w związku z tym traci się ekologiczny charakter takiej instalacji.

Pompa ciepła bez fotowoltaiki – kiedy jej montaż się opłaca?

Można wymienić kilka sytuacji, w których pompa ciepła bez fotowoltaiki jest lepszym rozwiązaniem, niż pompa z panelami PV. Pierwszy z nich to sytuacja, w której wybierasz pompę ciepła o niewielkiej mocy i zużycie energii elektrycznej będzie stosunkowo małe. Tutaj cena budowy sieci przerośnie korzyści wynikające z niższych kosztów eksploatacji. Podobna sytuacja może się przytrafić przy starych budynkach, gdzie budowa sieci wymusi przebudowę więźby dachowej. Tu także koszty okażą się zbyt wysokie.

Kolejny ważny powód będzie wiązał się ze zdolnością kredytową i brakiem możliwości zgromadzenia odpowiednich środków. Powietrzna pompa ciepła do domu o mocy 10 kW to koszt ponad 20 tysięcy złotych. Jeśli zdecydujesz się na gruntową pompę ciepła od dobrego producenta, zapłacisz nawet ponad 60 tysięcy. Do tego sieć PV o mocy 4 kW będzie kosztowała dodatkowe 20 tysięcy. W takiej sytuacji zamontuj samą pompę ciepła, a sieć solarną możesz zamontować po częściowym zwrocie kosztów nawet za kilka lat.

Pompa ciepła bez fotowoltaiki jest jednym z pomysłów na ograniczenie kosztów inwestycji, jednak dosyć ryzykownym. Pompa ciepła może być jedynym źródłem ciepła i jednocześnie zachwycać skutecznością, jednak koszt jej pracy będzie stale rosnąć wraz ze wzrostem cen prądu. Dlatego tylko w szczególnych przypadkach brak paneli PV w dłuższej perspektywie okaże się zasadny.