Jakie jest najtańsze ogrzewanie wody użytkowej? Porównanie kosztów

Co wpływa na koszt ogrzewania wody?

W domach jednorodzinnych i mieszkaniach koszty przygotowania c.w.u. zależą głównie od trzech zmiennych:

• zapotrzebowania i preferencji cieplnych domowników;
• efektywności energetycznej (sprawności) zastosowanej technologii grzewczej;
• aktualnych cen paliw oraz energii elektrycznej.

Najniższe koszty przygotowania ciepłej wody użytkowej można zatem osiągnąć, stosując wysoce efektywne urządzenia, korzystając z tanich surowców oraz ograniczając zapotrzebowanie na c.w.u. Ostatni punkt może jednak prowadzić do obniżenia komfortu użytkowania, dlatego warto skupić się na pierwszych dwóch aspektach. 

W kwestii surowców problemy są dwa: ich ceny są ustalane odgórnie, dynamikę cen trudno przewidzieć, a tym bardziej kontrolować. Z kolei wybór najtańszego paliwa nie zawsze gwarantuje oszczędności czy komfort użytkowania. Warto zatem skupić się przede wszystkim na aspekcie technologicznym, rozważając korzystanie z darmowych źródeł odnawialnych: energii słonecznej, geotermalnej czy pozyskiwanej z powietrza.

Ogrzewanie wody użytkowej za pomocą kolektorów słonecznych

Kolektory słoneczne to technologia, która absorbuje energię słoneczną i zamieniają ją na energię cieplną. Czynnik grzewczy, którym jest płyn niezamarzający, krąży w systemie i oddaje ciepło do zasobnika c.w.u. Kolektory są najbardziej efektywne latem, gdy promieniowanie słoneczne jest najsilniejsze, natomiast zimą ich wydajność spada, szczególnie w klimacie umiarkowanym, takim jak Polska.

W praktyce, w okresach o mniejszym nasłonecznieniu, systemy solarne często integruje się z innymi źródłami ciepła (np. kotły gazowe lub elektryczne). Alternatywnie można zastosować duży zasobnik ciepła, który umożliwia magazynowanie energii słonecznej na później. Taka konfiguracja pozwala na znaczną redukcję kosztów ogrzewania c.w.u. przez większą część roku.

Efektywność i oszczędności

Efektywność kolektorów słonecznych zależy od ich rodzaju. Kolektory płaskie charakteryzują się sprawnością na poziomie 50-60%, podczas gdy kolektory próżniowe mogą osiągnąć efektywność do 70%. W Europie Środkowej kolektory mogą pokryć od 50% do 70% rocznego zapotrzebowania na c.w.u., a latem mogą dostarczać nawet 100% potrzebnej energii. Zimą ich wydajność spada do 20-30%.

Stosując kolektory słoneczne do przygotowania wody użytkowej, można zaoszczędzić 50-60% energii potrzebnej do jej podgrzewania w porównaniu do klasycznego kotła gazowego. Przykładowo, jeśli roczne zapotrzebowanie na energię potrzebną do ogrzewania c.w.u. kształtuje się na średnim poziomie 4000 kWh, to kolektory mogą zaoszczędzić do 2400 kWh. Z kolei w zestawieniu z podgrzewaczami elektrycznymi, których sprawność wynosi blisko 100%, kolektory są bardziej efektywne w skali roku, co może przekładać się na oszczędności rzędu nawet 2000-2500 zł rocznie.

Pompy ciepła do c.w.u.

Pompy ciepła do c.w.u. to jedno z najtańszych rozwiązań w dłuższej perspektywie, zwłaszcza jeśli są zasilane energią elektryczną z instalacji fotowoltaicznej. Technologia pomp ciepła bazuje na zasadzie obiegu termodynamicznego: transferu energii cieplnej z otoczenia (np. powietrza) do wody użytkowej. Taka metoda wykorzystywana jest choćby w lodówkach, z tym że w pompach ciepła funkcjonuje odwrotnie: zamiast chłodzić, ogrzewa pomieszczenia (przy czym warto wspomnieć, że urządzenia te mogą także efektywnie chłodzić budynek). 

Pompy ciepła są wysoce efektywne energetycznie. Ich sprawność określana jest współczynnikiem COP (ang. Coefficient of Performance), który dla najpopularniejszych w budownictwie mieszkalnym pomp powietrznych wynosi zwykle 3-4. Oznacza to, że dostarczają one 3-4 razy więcej energii cieplnej niż zużywają energii elektrycznej (sprawność równa 300-400%).

Przykładem nowoczesnych pomp ciepła do c.w.u. są modele Vitocal 262-A oraz Vitocal 262-A T2W. Urządzenia gwarantują wysoką efektywność i niskie koszty eksploatacyjne. Vitocal 262-A do oszczędnego i energooszczędnego podgrzewu wody użytkowej wykorzystuje ciepło powietrza wewnętrznego, zewnętrznego lub wywiewanego, podnosząc temperaturę wody nawet do 70°C. Aby zmaksymalizować wydajność pompy ciepła, do jej zasilania można wykorzystać energię z domowej instalacji fotowoltaicznej. Ciekawą alternatywę stanowi pompa ciepła Vitocal 262-A T2W wyposażona w moduł ścienny przeznaczony do stosowania w integracji z zewnętrznym generatorem ciepła (np. kotłem Vitodens 200-W) i dwufunkcyjnym zasobnikiem Vitocell.

Najtańsze ogrzewanie wody użytkowej – integracja pompy ciepła z kolektorami słonecznymi

W kontekście najbardziej ekonomicznego systemu ogrzewania wody użytkowej najefektywniejszym rozwiązaniem okazuje się połączenie pompy ciepła z kolektorami słonecznymi instalacji fotowoltaicznej. W takim systemie kolektory pokrywają praktycznie całę zapotrzebowanie na c.w.u., a zimą przy minimalnym zużyciu prądu pożądaną energię dostarcza pompa ciepła. Tego typu integracja pozwala maksymalnie wykorzystać darmową odnawialną, optymalizując zużycie energii elektrycznej w miesiącach, gdy nasłonecznienie jest wyjątkowo silne. 

Doskonałym produktem do takiego zastosowania jest monoblokwa pompa Vitocal 060-A, która sprawdzi się bardzo dobrze zarówno w nowych domach, jak i już istniejących. W kompaktowej obudowie urządzenia zainstalowano nie tylko moduł pompy ciepła, ale i pojemnościowy podgrzewacz wody użytkowej o pojemności 180-250 litrów oraz regulator. Do przygotowania c.w.u. Vitocal 60-A może wykorzystać zarówno powietrze zewnętrzne, jak i powietrze recyrkulacyjne. Ten model pompy z rodziny Vitocal dostępny jest w wersji przeznaczonej do pracy samodzielnej - bez wewnętrznej wężownicy pośredniej (typ TOE-ze) lub ze zintegrowaną wężownicą pośrednią (typ TOS-ze), umożliwiającą dogrzewanie wody za pomocą kotła lub instalacji solarnej.

Podsumowanie

Najtańsze ogrzewanie wody użytkowej można osiągnąć przede wszystkim poprzez wykorzystanie wysoce efektywnych technologii oraz odnawialnych źródeł energii. Idealnym połączeniem jest pompa ciepła zintegrowana z instalacją solarną. Takie rozwiązanie pozwoli Ci znacznie zredukować koszty przygotowania c.w.u., zagwarantuje pożądany komfort grzewczy i użytkowy budynku, a także okaże się najbardziej opłacalny w perspektywie długoterminowej. Inwestycja w pompę ciepła i kolektory słoneczne zwraca się w ciągu kilku lat, a oszczędności sięgają nawet kilkudziesięciu procent rocznie.