Ogrzewanie pompą ciepła w duecie z fotowoltaiką = niskie koszty energii

Pan Krzysztof z zawodu jest instalatorem, dlatego budując swój dom pod Iławą miał jasno sprecyzowane oczekiwania odnośnie systemu grzewczego. Przemyślane decyzje inwestora i inwestycja w urządzania korzystające z odnawialnych źródeł energii przełożyły się niskie koszty energii.

• Dom pana Krzysztofa ma powierzchnię 200 m2. Został wzniesiony na podstawie typowego projektu gotowego, po jego adaptacji do oczekiwań inwestora. Przegrody domu zostały dobrze zaizolowane, zmontowano w nim ciepłe okna trzyszybowe. Nie jest to jednak budynek energooszczędny. 
• Sercem systemu grzewczego jest gruntowa pompa ciepła Viessmann, model Vitocal 333-G. Wymiennik ciepła wykonano na trzech odwiertach, po 94 m głębokości każdy. Moc pompy ciepła wynosi 10,4 kW. 
• Pompa ciepła Viessmann współpracuje z ogrzewaniem płaszczyznowym – podłogowym i ściennym. 
• W domu pana Krzysztofa wykonano również instalację fotowoltaiczną. Składa się na nią 35 paneli fotowoltaicznych Viessmann Vitovolt o łącznej mocy 9,6 kWh. 
• W domu zainstalowano również kominek, jednak świadomie nie został on włączony do instalacji grzewczej. Jest wykorzystywany jedynie na potrzeby budowania klimatu oraz jako zabezpieczenie w razie ewentualnej awarii i przerwy w dostawie prądu.
• Wentylacja budynku jest mechaniczna - odbywa się z wykorzystaniem centrali wentylacyjnej oraz gruntowego wymiennika ciepła (GWC).
• Miesięczny koszt energii to około 100 zł – obejmuje on koszty ogrzewania domu, wody użytkowej, energię do zasilania wszystkich urządzeń elektrycznych, w tym pompy ciepła, ogrzewania podjazdu i oświetlenia ogrodu oraz wentylację.

Po pierwsze - pompa ciepła

Zainstalowana w domu pana Krzysztofa pompa ciepła Viessmann ogrzewa wnętrza budynku energią pozyskaną z gruntu oraz odpowiada za przygotowywanie ciepłej wody użytkowej. W jej obudowie znajduje się zasobnik c.w.u. o pojemności 170 l.
Grzywa grzewcza urządzenia została dostosowana w taki sposób, aby stosunek ilości uruchomień pompy ciepła do czasu jej pracy wynosił około 2:1. Choć w pierwszych okresach użytkowania urządzania nie jest łatwo było uzyskać taki wynik, warto analizować parametry pracy pompy ciepła, dla zapewnienia jej najbardziej jej optymalnych warunków, co przełoży się na niskie koszty ogrzewania.
Jak podkreśla inwestor ważne jest, aby pompa ciepła pracowała w miarę płynnie, bez dużych obciążeń w krótkim czasie. Taką pracę zapewni m.in. odpowiedni dobór krzywej grzewczej oraz automatyka sterująca. Pan Krzysztof sterują instalacją grzewczą w swoim domu używając w tym celu aplikacji ViCare. Za je pomocą inwestor zdalnie ustawia m.in. czas pracy pompy ciepła na potrzeby ciepłej wody użytkowej, dzięki czemu jest ona ogrzewana tylko wtedy, gdy zachodzi taka potrzeba. Zdalnie, stopniowo podnosi też temperaturę powietrza w pomieszczeniach, aby uzyskać wymagany komfort cieplny przed powrotem do domu. Dzięki temu pompa pracuje równo, nie ma dużego obciążenia w związku z koniecznością szybkiego poniesienia temperatury w całym domu. Stopniowo ogrzewa budynek przed powrotem domowników.

Po drugie - instalacja fotowoltaiczna

Mimo mało korzystnego usytuowania domu na działce – połacie dachu z 20 panelami fotowoltaicznymi skierowane są na wschodni-zachód, a z 15 panelami na wschód – w ostatnim roku uzysk z instalacji fotowoltaicznej pana Krzysztofa wyniósł 8000 kWh. Najlepiej w skali roku wypadł maj z uzyskiem 1413 kWh. W pochmurne dni widać wyraźny spadek wydajności, jednak instalacja fotowoltaiczna pracuje przez cały rok - w bardzo deszczowym wrześniu wyprodukowała niecałe 400 kWh.
1/3 energii wyprodukowanej rocznie przez instalację fotowoltaiczną jest zużywana w okresie od końca kwietnia do września, 2/3 zużycia energii solarnej przypada na sezon grzewczy, czyli od września do kwietnia. Wytworzona przez instalację fotowoltaiczną energia od września do maja jest w całości konsumowana przez urządzenia elektryczne w domu. Korzysta z niej również gruntowa pompa ciepła. Od maja do września panele fotowoltaiczne pozyskują energię z nadwyżką, która jest magazynowana w sieci energetycznej i odbierana w miarę potrzeb w kolejnych miesiącach.

Po trzecie - wentylacja

W domu pana Krzysztofa pracuje centrala wentylacyjna z rekuperacją. Powietrze zewnętrzne nawiewane do centrali zimą jest wstępnie ogrzewane, a latem chłodzone przez gruntowy wymiennik ciepła, na który składa się 80 m rur zakopanych pod powierzchnią domu na głębokości około 1,5-2 m. Dzięki temu zimą, przy temperaturze zewnętrznej -15ºC, powietrze na wlocie do domu ma temperaturę +2ºC. Dalej działa rekuperator, ogrzewając je dodatkowo ciepłem odebranym od tego zużytego, usuwanego na zewnątrz domu. Takie wstępne ogrzewanie powietrza to spore oszczędności. Zanim trafi ono do budynku jego temperatura może wrosnąć nawet o około kilkanaście stopni Celsjusza. Z kolei latem z +25ºC GWC schładza powietrze nawet do +15ºC. To spora oszczędność energii i niższe koszty ogrzewania oraz chłodzenia budynku.

Podsumowanie

Według pana Krzysztofa jego miesięczne koszty energii spadną jeszcze poniżej 100 zł. Jak bowiem twierdzi obecna kwota jest wynikiem mało oszczędnego korzystania z prądu.
Obecne i tak już bardzo niskie koszty energii są wynikiem przemyślanych decyzji i inwestycji w technologie korzystające z odnawialnych źródeł energii. „Nie sztuką jest wybudować dom, sztuką jest go utrzymać” - mówi pan Krzysztof. „Wybierając instalację grzewczą nie należy myśleć jednie o szybkim zwrocie poniesionych na ten cel kosztów. Wyzerowanie bilansu inwestycji w stosunku do jej zwrotu z pewnością potrwa kilka lat. Jest też wiele czynników, które będą wpływać na szybkość zwrotu. Świadomy inwestor powinien myśleć przede wszystkim o przyszłych kosztach ogrzewania domu. Moja inwestycja w technologię – pompę ciepła i instalację fotowoltaiczną - z pewnością się zwróci, choćby na mojej emeryturze, kiedy to nie będę musiał martwić się o to, czy będzie mnie stać na opłacenie rachunków za energię.”