Zużycie prądu pompy ciepła można oszacować, dzieląc roczne zapotrzebowanie budynku na ciepło przez SCOP pompy. Przykładowo 12 000 kWh ciepła przy SCOP 3,5 daje około 3 429 kWh energii elektrycznej rocznie. Trzeba jednak sprawdzić, czy zapotrzebowanie obejmuje tylko ogrzewanie, czy również przygotowanie ciepłej wody użytkowej.
Od czego zależy zużycie prądu pompy ciepła?
Najprostszy model opiera się na dwóch wartościach: rocznym zapotrzebowaniu na ciepło Qroczne oraz sezonowym współczynniku efektywności SCOP. Im więcej energii cieplnej potrzebuje budynek i im niższy jest SCOP pompy, tym większy będzie pobór energii elektrycznej.
Sama moc nominalna urządzenia nie wystarcza do wyliczenia rocznego zużycia. Pompa o określonej mocy może pracować w różnych warunkach, przy innej temperaturze zasilania i innym obciążeniu częściowym. Dlatego do szacowania potrzebny jest bilans roczny, a nie tylko parametr z tabliczki znamionowej.
Trzeba też rozróżnić pojęcia używane w świadectwie charakterystyki energetycznej. Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z 3 czerwca 2014 r., § 2 pkt 9–11, rozdziela energię użytkową, końcową i pierwotną. Energia końcowa to energia dostarczana do budynku dla systemów technicznych, natomiast energia użytkowa na ogrzewanie oznacza energię potrzebną do pokrycia strat budynku po uwzględnieniu zysków ciepła.
W praktyce obliczenia powinny jasno wskazywać, czego dotyczy Q. Może obejmować wyłącznie ogrzewanie i wentylację albo ogrzewanie wraz z ciepłą wodą użytkową. Różnica wpływa bezpośrednio na wynik i jest jednym z powodów, dla których nie istnieje jedna uniwersalna wartość odpowiedzi na pytanie, ile prądu zużywa pompa ciepła.
Dobór pompy, obliczenia obciążenia cieplnego i wykonanie instalacji powinny zostać zlecone osobie z odpowiednimi kwalifikacjami; przedstawione wzory służą do orientacyjnego oszacowania zużycia, a nie do projektowania instalacji.
Jak policzyć zużycie prądu ze SCOP?
Podstawowy wzór wygląda następująco:
Eel = Qroczne / SCOP
Eel oznacza szacowane zużycie energii elektrycznej, a Qroczne — energię cieplną dostarczoną w ciągu roku. Jeśli budynek potrzebuje 12 000 kWh ciepła, a SCOP pompy wynosi 3,5, rachunek wygląda tak: 12 000 kWh/rok ÷ 3,5 = około 3 429 kWh/rok.
Dla tego samego zapotrzebowania i SCOP 2,5 wynik wzrasta do 4 800 kWh/rok. Wartość SCOP ma więc bezpośrednie znaczenie dla zużycia prądu, ale nie można analizować jej bez sprawdzenia warunków, dla których została podana.
| Roczne zapotrzebowanie na ciepło Q | SCOP | Szacowane zużycie prądu Q/SCOP |
|---|---|---|
| 5 000 kWh/rok | 2,5 | 2 000 kWh/rok |
| 5 000 kWh/rok | 3,5 | 1 429 kWh/rok |
| 8 000 kWh/rok | 2,5 | 3 200 kWh/rok |
| 8 000 kWh/rok | 3,5 | 2 286 kWh/rok |
| 12 000 kWh/rok | 2,5 | 4 800 kWh/rok |
| 12 000 kWh/rok | 3,5 | 3 429 kWh/rok |
| 16 000 kWh/rok | 2,5 | 6 400 kWh/rok |
| 16 000 kWh/rok | 3,5 | 4 571 kWh/rok |
Wartości są przykładami obliczeniowymi: Q oznacza energię cieplną dostarczaną na ogrzewanie, bez ciepłej wody użytkowej; wynik zaokrąglono do pełnych kWh/rok. Rzeczywiste zużycie obejmuje także pobór urządzeń pomocniczych, ewentualnej grzałki elektrycznej i przygotowania ciepłej wody.
Skąd wziąć roczne zapotrzebowanie na ciepło?
Pierwszym miejscem do sprawdzenia jest świadectwo charakterystyki energetycznej albo projekt budynku. Należy odczytać wartość przypisaną do ogrzewania i wentylacji, a następnie sprawdzić, czy dokument podaje oddzielnie energię na ciepłą wodę użytkową.
Przykładowe świadectwo opublikowane przez gov.pl w 2023 r. podaje 50,34 kWh/(m²·rok) dla ogrzewania i wentylacji oraz 73,84 kWh/(m²·rok) łącznie dla ogrzewania, ciepłej wody użytkowej i chłodzenia. Te wartości nie powinny być automatycznie traktowane jako Q dla samej pompy grzewczej — trzeba sprawdzić, jakie cele obejmuje każda pozycja.
Ten sam dokument rozdziela energię końcową na 56,91 kWh/(m²·rok) dla ogrzewania i wentylacji, 11,18 kWh/(m²·rok) dla ciepłej wody użytkowej oraz 16,55 kWh/(m²·rok) dla chłodzenia. Takie zestawienie pokazuje, dlaczego energia użytkowa i końcowa nie są zamiennymi nazwami tej samej wartości.
Charakterystykę energetyczną można obliczać metodą obliczeniową albo metodą opartą na faktycznym zużyciu energii. Zgodnie z rozporządzeniem z 2014 r., § 3 ust. 1–2, metoda obliczeniowa korzysta ze standardowego sposobu użytkowania i danych klimatycznych najbliższej stacji meteorologicznej, a metoda zużyciowa opiera się na rzeczywistym zużyciu, przy określonych warunkach zastosowania.
Jeżeli dokument podaje tylko energię na ogrzewanie, przygotowanie ciepłej wody trzeba analizować osobno. W przeciwnym razie obliczenie zużycia prądu pompy ciepła będzie zaniżone względem wskazania licznika przypisanego całemu urządzeniu.
Jak odczytać SCOP pompy ciepła?
SCOP pompy ciepła to sezonowy współczynnik efektywności. Należy szukać go na etykiecie energetycznej i w karcie produktu, a następnie porównywać wartości podane dla tego samego klimatu oraz podobnej temperatury zasilania.
Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) nr 811/2013 wskazuje, że sezonowa efektywność ogrzewania pomieszczeń jest wyznaczana dla klimatu umiarkowanego, chłodnego i ciepłego. SCOP uwzględnia pracę urządzenia przy obciążeniu częściowym, godziny występowania warunków temperaturowych oraz ewentualną moc dodatkową.
W praktyce parametr dla ogrzewania niskotemperaturowego nie musi odpowiadać instalacji grzejnikowej pracującej przy wyższej temperaturze zasilania. Dlatego nie należy wybierać najwyższej wartości SCOP bez sprawdzenia warunków testu. Porównanie pompy powietrznej i gruntowej opisane w materiale o tym, czy lepsza jest pompa ciepła powietrzna czy gruntowa, również powinno uwzględniać warunki pracy, a nie tylko pojedynczy parametr.
SCOP jest użyteczny do szacowania, ale nie gwarantuje identycznego wyniku na liczniku. Rzeczywiste zużycie zależy między innymi od temperatury zewnętrznej, nastaw, temperatury w budynku, sposobu korzystania z ciepłej wody i udziału grzałki elektrycznej.
Dlaczego pompa ciepła pobiera więcej prądu zimą?
Zimą budynek traci więcej ciepła, więc rośnie zapotrzebowanie na energię dostarczaną przez instalację. Jednocześnie pompa pracuje przy mniej korzystnej różnicy temperatur: źródło ciepła ma niższą temperaturę, a instalacja musi przekazać ciepło do budynku. Dla przykładu przy zapotrzebowaniu 12 000 kWh/rok i SCOP 3,5 samo obliczenie daje około 3 429 kWh/rok energii elektrycznej.
W pompach powietrznych dodatkowy pobór może wynikać z odszraniania wymiennika. W określonych warunkach załącza się również grzałka elektryczna, która zwiększa zużycie prądu, lecz nie jest ujęta w prostym rachunku Q/SCOP jako osobna pozycja.
Znaczenie ma także temperatura zasilania. Niższa temperatura zasilania sprzyja efektywnej pracy pompy, natomiast instalacja wymagająca wyższych parametrów może prowadzić do innego rzeczywistego SCOP niż wartość odczytana dla ogrzewania niskotemperaturowego.
Właśnie dlatego szacowany koszt ogrzewania pompą ciepła powinien wynikać z rocznego zapotrzebowania, SCOP oraz dodatkowych odbiorów energii. Nie wystarczy pomnożyć mocy urządzenia przez czas pracy, ponieważ pompa nie pracuje przez cały sezon z obciążeniem nominalnym.
Jak porównać obliczenia z licznikiem?
Najlepsze porównanie wykonuje się na podstawie wskazań podlicznika pompy w pełnym sezonie grzewczym. Warto zestawić rzeczywisty pobór z obliczeniem dla tego samego zakresu: osobno ogrzewanie, osobno ciepła woda użytkowa, a także urządzenia pomocnicze i ewentualną grzałkę. Dla przykładu, obliczenie 8 000 kWh ciepła przy SCOP 3,5 daje około 2 286 kWh prądu rocznie.
Jeśli licznik pokazuje więcej niż rachunek Q/SCOP, przyczyną mogą być temperatury zewnętrzne inne niż przyjęte w obliczeniach, wyższa temperatura zasilania, odmienne nastawy lub sposób użytkowania budynku. Różnicę może powodować także to, że obliczenie obejmowało samo ogrzewanie, podczas gdy licznik rejestrował również przygotowanie ciepłej wody.
Warto zachować rozdział między energią przypisaną pompie a całkowitym zużyciem gospodarstwa domowego. Lodówka, oświetlenie i pozostałe odbiorniki nie powinny być porównywane z wynikiem Eel. Jeżeli podlicznik obejmuje wyłącznie pompę i jej osprzęt, porównanie będzie bardziej miarodajne.
Orientacyjne obliczenia nie zastępują projektu. Przy planowaniu instalacji potrzebny jest właściwy dobór mocy pompy ciepła do zapotrzebowania budynku, a nie tylko podstawienie jednej wartości SCOP do wzoru.
Najczęstsze pytania
Ile kWh rocznie zużywa pompa ciepła?
Nie ma jednej prawidłowej wartości. Przy zapotrzebowaniu na ciepło 12 000 kWh/rok i SCOP 3,5 wynik wynosi około 3 429 kWh/rok, a przy SCOP 2,5 — 4 800 kWh/rok, przed doliczeniem ciepłej wody, grzałki i urządzeń pomocniczych.
Jak policzyć zużycie prądu ze SCOP?
Podziel roczne zapotrzebowanie na ciepło przez SCOP. Jeśli budynek potrzebuje 8 000 kWh ciepła, a SCOP wynosi 3,5, szacowane zużycie wynosi 8 000 ÷ 3,5, czyli około 2 286 kWh prądu rocznie.
Dlaczego pompa ciepła pobiera więcej prądu zimą?
Zimą budynek traci więcej ciepła, a pompa pracuje przy mniej korzystnej różnicy temperatur. W pompach powietrznych dodatkowy pobór może wynikać z odszraniania wymiennika oraz załączania grzałki elektrycznej.
Źródła
- Rozporządzenie Ministra Infrastruktury i Rozwoju z dnia 3 czerwca 2014 r. w sprawie metodologii obliczania charakterystyki energetycznej budynku — ELI – Dziennik Ustaw, 2014, Dz.U. 2014 poz. 888, § 2 pkt 9–11 i § 3 ust. 1–2
- Świadectwo charakterystyki energetycznej budynku — gov.pl, 2023, plik PDF: 40566930-297a-49b1-a2ae-623ccba5119c
- Rozporządzenie delegowane Komisji (UE) nr 811/2013 — EUR-Lex, 2013, CELEX:32013R0811
Tekst został utworzony przy pomocy sztucznej inteligencji (modeli językowych).
