Od czego zależy opłacalność pompy ciepła?

Wydajność pompy ciepła jest tym większa, im mniejsza jest różnica między ciepłem pozyskanym ze źródła, a przekazanym do instalacji grzewczej. W polskim umiarkowanym klimacie najlepszym rozwiązaniem jest wybór energii skumulowanej w gruncie, jako źródła dolnego oraz systemu niskotemperaturowego jako odbiornika, np. ogrzewania podłogowego. Ogrzewanie takie ma swoje niezaprzeczalne zalety - energooszczędność, higieniczność, estetyka wnętrz bez grzejników, komfort cieplny a także trwałość.

W przypadku budynków, gdzie istnieje instalacja kaloryferowa, a zmiana sposobu grzania byłaby zbyt kosztowna, można zastosować pompy do systemów wysokotemperaturowych. Zwykle są one przydatne w budynkach remontowanych. Nowoczesne pompy tego typu mają możliwość dostarczenia na wyjściu temperatury zasilania instalacji c. o. na poziomie 65 stopni, a więc kaloryfery spełnią swoją rolę.

Warto jednak zaznaczyć w tym miejscu, że instalacja pompy ciepła w budynku, który wcześniej nie został poddany termomodernizacji (w przypadku domów starszych), mija się z celem, gdyż  niekontrolowane ubytki ciepła będą zbyt duże. Lepiej więc, zamiast zakupu tego urządzenia, postawić na poprawę izolacji ścian.

Bardzo ważnym parametrem, który należy brać pod uwagę rozważając ogrzewanie w systemie z pompą ciepła, jest wskaźnik efektywności COP (Coefficient of Performance), czyli stosunek uwalnianego ciepła do równowartości wydatkowanej pracy mechanicznej. Zależy on od temperatury wlotowej dolnego źródła ciepła t i od temperatury wylotowej górnego źródła ciepła T oraz od całego szeregu strat, które zachodzą w procesie pracy urządzenia.

Tak więc, temperatura czynnika roboczego w parowniku musi być niższa o kilka stopni, a w skraplaczu o kilka stopni wyższa niż temperatury dolnego i górnego źródła ciepła, by efektywnie zachodziły przemiany fazowe czynnika roboczego w wymiennikach. Różnica temperatur T – t wskutek tego podwyższa się, a współczynnik wydajności maleje. Dochodzą tu jeszcze straty przy sprężaniu czynnika roboczego i jego dławieniu. 
Rzeczywisty współczynnik wydajności otrzymuje więc postać:

COP = T / (T - t) * eta

a sprawność całkowita pompy ciepła wynosi:

eta = 0,4.. 0,5

przy czym mniejszą sprawność osiągają mniejsze pompy ciepła, a wyższą większe.

Natomiast sprawność energetyczna pompy ciepła z punktu widzenia całego urządzenia, tj. stosunek włożonej ilości energii elektrycznej i ciepłaniskotemperaturowego do otrzymanej ilości ciepła użytecznego, przeciętnie wynosi ok. 95 proc. i może różnić się w zależności od konkretnych modeli pomp różnych producentów.

Na efektywność ekonomiczną stosowania pomp ciepła wpływ mają głównie dwa czynniki:
·    efektywność energetyczna i cena zakupu energii napędowej, 
·    koszty inwestycyjne.

Efektywność ekonomiczna waha się w dużych granicach. Przykładowo, dla temperatury górnego źródła ciepła 55 st. C i temperatury w parowniku -7 st. C (wymienniki gruntowe w okresach mrozów) efektywność energetyczna wynosi 2,4; odpowiednio dla temperatur 30 st. C (ogrzewanie podłogowe) i 5 st. C (woda gruntowa) efektywność wyniesie aż 5,4.

Oznacza to, że w tym konkretnym przypadku cena brutto uzyskanej jednostki ciepła wahać się może w granicach od 20,58 zł/GJ (przy cenie energii elektrycznej 0,40 zł/kWh i efektywności 5,4) do 69,44 zł/GJ (przy cenie 0,60 zł/kWh i efektywności 2,4).

Ceny prądu w całej Polsce, w rozbiciu na poszczególne zakłady energetyczne i województwa znajdują się tutaj: www.cenapradu.strefa.pl i są stale aktualizowane.

ażeby je także prawidłowo dobrała i zwymiarowała. Nie musimy obawiać się również o właściwą instalację dolnego i górnego źródła ciepła. To bardzo ważne, ponieważ ewentualne błędy spowodują spadek efektywności urządzenia oraz niedogrzanie domu. A to pociąga za sobą wyższe koszty eksploatacji pompy ciepła.

Chcąc obniżyć zużycie energii do minimum, trzeba zadbać o kilka podstawowych czynników. Przede wszystkim dobrać moc pompy ciepła do indywidualnych potrzeb grzewczych budynku, określanych na podstawie dokładnego bilansu cieplnego domu. Bardzo ważne jest również ustalenie temperatury i mocy źródła ciepła (np. gruntu, czy powietrza) oraz maksymalnej temperatury potrzebnej do zasilania instalacji c.o. i c.w.u.

Z powyższych względów wybór pompy ciepła nie powinien dokonywać się na podstawie ogólnych schematów lub, co gorsza, w ślad za poradami udzielanymi na licznych forach internetowych poświęconych budownictwu jednorodzinnemu. Inwestycja musi być skonsultowana ze specjalistami i poprzedzona dokładnymi obliczeniami, a wówczas można liczyć na zwrot kosztów w okresie mniej więcej 7 lat (przy najbardziej wydajnych urządzeniach), bezawaryjną pracę urządzenia i komfort cieplny w budynku.