Pompa ciepła z rekuperacją w domu. Jak to działa?

Czy wiesz, że największe straty ciepła generuje wentylacja? W nowych budynkach, w których zastosowano wentylację grawitacyjną lub mechaniczną mogą sięgać one nawet 50%. Wymiana powietrza jest niezbędna, ale jednocześnie wpływa na koszt ogrzewania. Rozwiązaniem jest rekuperacja, która pozwala na znaczny odzysk ciepła. Co więcej, doskonale współpracuje ona z pompami ciepła – innowacyjnymi systemami grzewczymi bazującymi na odnawialnych źródłach energii.

Czym jest pompa ciepła z rekuperacją?

Pompa ciepła z rekuperacją to połączenie ekologicznego źródło ciepła z system odzysku ciepła z powietrza wywiewanego z domu. Taki duet stał się niezwykle popularnym rozwiązaniem. Wynika to z faktu, że nie da się zbudować domu pasywnego bez rekuperacji, a nawet w domach energooszczędnych jest ona bardzo zalecana. Wymogi budownictwa energooszczędnego zawarte w Warunkach Technicznych 2021 ustalają wskaźnik EP (współczynnik energii pierwotnej budynku) na 70 kWh/m2rok, co jest trudne do osiągnięcia bez takiej instalacji. Ponadto rekuperacja pozwala obniżyć koszty ogrzewania domu pompą ciepła. W nowych budynkach ze szczelnymi, ciepłymi oknami i izolacją termiczną zastosowanie przestarzałej już wentylacji grawitacyjnej nie jest optymalne.

Jak działa pompa ciepła z rekuperacją?

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze działające na podobnej zasadzie, co nasza kuchenna lodówka. Wykorzystuje do pracy energię elektryczną, a ciepło do celów grzewczych pobiera z niemal nieograniczonego źródła – gruntu, powietrza lub podziemnego zbiornika wody.

Dolne źródło ogrzewa krążący w instalacji czynnik roboczy, którego temperatura zostaje następnie zwiększona dzięki sprężarce. To jedyny element pompy ciepła zasilany prądem. Największą zaletą tego systemu grzewczego jest wysoka wydajność energetyczna– stosunek ilości ciepła przekazanego do układu grzewczego do energii elektrycznej pobranej na potrzeby pracy sprężarki to co najmniej 3:1. W najbardziej tradycyjnym rozwiązaniu, pompę ciepła stosuje się jako źródło ciepła na potrzeby ogrzania budynku i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Znika także koszt budowy kotłowni, magazynu opału czy komina.

Stosując dodatkowo rekuperator możemy znacznie zmniejszyć zapotrzebowanie energetyczne domu (o nawet 20 kWh/m2rok), a to skutkuje mniejszym zapotrzebowaniem ciepła z pompy. Rekuperacja to wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła ze zużytego powietrza, które jest usuwane z budynku, co pozwala znacznie ograniczyć straty ciepła. Wykorzystuje ciepło z wilgotnego, zanieczyszczonego powietrza z takich pomieszczeń jak kuchnia i łazienka, a świeże wtłacza np. do sypialni czy salonu. W jej skład wchodzi centrala wentylacyjna z wymiennikiem ciepła i kanały wentylacyjne do rozprowadzania powietrza.

Zalety pompy ciepła z rekuperacją

Rekuperacja nie może pełnić roli samodzielnej instalacji grzewczej, natomiast przez połączenie jej z pompą ciepła uzyskujemy zestaw o szerokiej gamie zalet:

• niższe zapotrzebowanie budynku na ciepło, nawet o 20 kWh/m2rok,
• możliwość doboru pompy mniejszej mocy grzewczej – mniejsze koszty inwestycji,
• niskie koszty ogrzewania,
• niższe rachunki za energię elektryczną,
• ciągły dostęp do świeżego powietrza bez konieczności otwierania okien, co prowadzi do dalszej minimalizacji strat ciepła,
• wzrost jakości powietrza w domu – nawiewane powietrze przechodzi przez układ filtrujący, co pozwala oczyścić je z pyłu i alergenów; przekłada się to na wyższy komfort i lepsze zdrowie domowników,
• funkcję chłodzenia pompy ciepła w domu można zastosować także jako źródło chłodu dla zasilenia chłodnicy zainstalowanej w rekuperatorze – dzięki temu nie ma potrzeby montażu osobnego systemu chłodzącego.

Te czynniki sprawiają, że jest to powszechnie stosowane rozwiązanie.

Rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła dzieli się trzy rodzaje, w zależności od zastosowanego dolnego źródła ciepła, czyli na pompy gruntowe, wodne i powietrzne. Pompy gruntowe czerpią energię termiczną z gruntu, której jakość nie zależy od warunków panujących na zewnątrz, dzięki czemu przez cały rok jest bardzo efektywna. Wymaga jednak głębokich lub powierzchniowo dużych odwiertów, co przekłada się na wysoki koszt inwestycji. Dla pomp wodnych takim źródłem ciepła jest woda z podziemnego zbiornika lub istniejącego na posesji akwenu. W tym wypadku także mówimy o relatywnie dużych kosztach przedsięwzięcia, które rekompensuje całorocznie wysoka wydajność układu grzewczego. Dla powietrznych koszty wstępne są niższe, jednakże są mniej efektywne w zimniejszych regionach kraju. Dodatkowo, w przypadku dużych mrozów konieczne może być uruchomienie ogrzewania elektrycznego.

Rodzaje rekuperatorów

Rekuperatory rozróżniamy ze względu na typ zastosowanego wymiennika ciepła. Na rynku dominują dwa rodzaje: z przeciwprądowym wymiennikiem ciepła, który charakteryzuje się wysoką sprawnością odzysku ciepła (powyżej 90, zwykle ok. 95%), oraz z wymiennikiem krzyżowym – którego prosta konstrukcja skutkuje niższą ceną niż w przypadku wymiennika przeciwprądowego. Wiąże się to jednak z mniejszą sprawnością odzysku ciepła – w przypadku krzyżowego to już tylko ok. 70%. Niższy koszt inwestycji będzie się przekładać na mniejsze oszczędności w okresie eksploatacji. Do decyzji użytkownika zostaje także rodzaj posadowienia rekuperatora – do wyboru mamy rekuperatory stojące i podwieszone. O optymalnym posadowieniu decyduje układ pozostałych instalacji w budynku, tak aby urządzenie z niczym nie kolidowało.

Na jakie oszczędności można liczyć?

Największe straty ciepła w budynku generuje wentylacja grawitacyjna. Z tego powodu dobrym rozwiązaniem wentylacji budynku jest zastosowanie rekuperacji. Rekuperacja pozwala na usuwanie nieświeżego, zanieczyszczonego powietrza wywiewanego z kuchni i łazienki, jednak wspiera ogrzewanie domu – dlatego to wentylacja mechaniczna z odzyskiem ciepła. W ten sposób wspomaga urządzenia grzewcze. W tabelce przedstawiliśmy, jak połączenie pompy ciepła z rekuperatorem wpływa na koszt inwestycji. Przyjęliśmy domy o powierzchni 120 i 200 m2 – oba ogrzewane przez pompę ciepła. Jak różnią się koszty inwestycji, jeśli do tego dołączymy rekuperację?

Co warto wiedzieć przed montażem pompy ciepła z rekuperacją?

Wiemy już, że warto połączyć pompę ciepła z rekuperatorem. By taki duet realnie wpływał na zapotrzebowanie energetyczne budynku i pozwolił zredukować roczny koszt ogrzewania domu, warto wziąć pod uwagę kilka czynników.

• montaż pompy ciepła z rekuperacją warto przewidzieć już na etapie planowania inwestycji i projektowania budynku – chociażby w celu zapewnienia wystarczającego dostępu serwisowego do urządzeń czy optymalnego poprowadzenia przewodów wentylacyjnych.
• rekuperacja zmniejsza zapotrzebowanie budynku na ciepło w stosunku do tradycyjnej wentylacji grawitacyjnej – należy koniecznie uwzględnić to przy obliczaniu mocy potrzebnej nam pompy ciepła, aby nie przewymiarować urządzenia.
• trzeba wybierać urządzenia dostosowane do strefy klimatycznej, w której znajduje się budynek – wybór niedopasowanej pompy ciepła czy rekuperatora może skutkować niską wydajnością i sprawnością układu, generować zawyżone koszty eksploatacyjne i prowadzić do szybkiego zużycia podzespołów.
• przy wyborze rekuperatora warto zwrócić szczególną uwagę na jego sprawność odzysku ciepła i to, czy posiada atest higieniczny; ważny będzie również pobór energii elektrycznej, bo urządzenie pracuje nieprzerwanie przez całą dobę.
• omawiane połączenie jest niemal bezobsługowe, jednakże konieczny jest coroczny serwis zarówno rekuperatora i pompy ciepła, aby zapewnić ich długoletnią, sprawną pracę – koszt usług serwisowych należy wziąć pod uwagę przy wyliczaniu czasu zwrotu inwestycji.

Odpowiednio zaprojektowany system grzewczy oparty na pompie ciepła wspieranej przez pracę wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła to podstawa dla oszczędności. Z tego powodu konieczne jest zwracanie uwagi na profesjonalizm firmy wykonującej projekt.

Ile wyniesie rachunek za ogrzewanie dzięki połączeniu pompy ciepła z rekuperacją?

O zakupie pompy ciepła warto myśleć pod kątem długofalowych oszczędności. Szacuje się, że roczna praca urządzenia kosztuje od 1500 do 3000 złotych – to jednak zależy między innymi od rodzaju urządzenia. Koszt ogrzewania gruntową, wysoce wydajną pompą ciepła będzie niższy niż w przypadku bardziej przystępnych na etapie inwestycji, ale często mniej wydajnych pomp powietrznych. Z tego powodu na pytanie o oszczędności nie ma jednoznacznej odpowiedzi. Z kolei koszt pracy rekuperatora jest bardzo niski i wynosi około 280 złotych przy przyjętej cenie 0,77 zł za 1 kWh.

Koszt pompy ciepła z rekuperacją domu

Pompa ciepła wymaga nakładów inwestycyjnych. Te, jak wspominaliśmy, różnią się w zależności od wybranego rodzaju urządzenia. Jeśli rekuperacja w ogrzewaniu budynku ma wspierać gruntową pompę ciepła, koszty inwestycji będą relatywnie wysokie, choć niższe niż bez zastosowania tego rodzaju wentylacji. Gruntowa ciepła wymaga nakładów finansowych na poziomie od 40 do nawet 100 tysięcy złotych w przypadku dużych budynków. Z kolei rekuperacja kosztuje od 17 do 35 tysięcy złotych. Na oba systemy można uzyskać łącznie do 25 tysięcy złotych dofinansowania z programu Czyste Powietrze.

Pompa ciepła z rekuperacją i fotowoltaiką

Korzystnym rozwiązaniem jest kompleksowy system rekuperacji, pompy ciepła i instalacji fotowoltaicznych. Panele z powodzeniem pokrywają zapotrzebowanie domu na prąd. Nic dziwnego, że w ostatnich latach obserwujemy znaczny wzrost zainteresowania ich montażem. W tym wypadku mogą także posłużyć do zasilania sprężarki w pompie ciepła i samego rekuperatora.

Jak działa pompa ciepła z rekuperacją i fotowoltaiką?

Panele fotowoltaiczne mają za zadanie przekształcać energię słoneczną w energię elektryczną. Roczne uzyski zależą od rozmiaru instalacji. Już na etapie projektowania domu należy założyć planowany pobór mocy. Do prawidłowego działania, które przekłada się na znaczne oszczędności w skali roku, niezbędne jest dostosowanie mocy i wielkości systemu.

Pompa ciepła do swojej pracy potrzebuje sprężarki. Ta z kolei musi być zasilana prądem. Połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką pozwala na zredukowanie kosztów jej pracy do minimum. Przyjmuje się, że pompa zużywa około 3000 kWh/rok na 100 m2. Z kolei rekuperator zużywa około 365 kWh/rok. Zużycie prądu przez taki system wygeneruje koszt na poziomie 2591 złotych. Instalacja grzewcza w połączeniu z zastosowaniem wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła pozwala na relatywnie niskie roczne koszty ogrzewania, które można dodatkowo zminimalizować do nieodczuwalnych kwot poprzez zastosowanie paneli fotowoltaicznych.

Zalety połączenia pompy ciepła, rekuperatora i fotowoltaiki

Pompa ciepła wspomaga poprzez zastosowanie ekonomicznej wentylacji sama w sobie pozwala na realne oszczędności w skali roku. Kiedy do tego duetu dołączymy panele fotowoltaiczne, uzyskujemy niezależność energetyczną.

• Panele fotowoltaiczne, pompa ciepła i rekuperacja pracują bezobsługowo. Nie wymagają także uciążliwej konserwacji.
• Niemal całkowicie uniezależniasz się od rosnących opłat za prąd, co dotyczy także kosztów potencjalnego opału czy ciepła sieciowego.
• Choć koszt inwestycji może się wydawać wysoki, roczne oszczędności przekładają się na jego szybki zwrot. Można go przyspieszyć także poprzez skorzystanie z dofinansowań.
• Warto mieć na uwadze, że w okresie letnim w ciągu dnia instalacja fotowoltaiczna produkuje zbyt wiele prądu – pompa ciepła pozwala zwiększyć bieżące zużycie energii elektrycznej wyprodukowanej przez fotowoltaikę. Ponadto zbiornik ciepłej wody użytkowej staje się jej swego rodzaju magazynem. Ma to duże znaczenie, ponieważ zgodnie z obecnym systemem rozliczeń, który zastąpił dotychczasowe opusty, zwrot można uzyskać tylko do 20% nadpłaty z niewykorzystanego w ciągu 12 miesięcy depozytu konsumenckiego. Inaczej mówiąc, w obecnym systemie instalację PV należy precyzyjnie dobrać – przewymiarowana będzie nieopłacalna.

W ten sposób zyskujemy bardzo tanie ogrzewanie budynku, stale świeże powietrze i niemal bezpłatny prąd. Planując budowę domu i połączenie pompy ciepła z rekuperatorem warto więc uwzględnić także instalację fotowoltaiczną. W sezonie grzewczym pozwoli to na znaczne oszczędności, które odczujemy w skali roku.

Ile wyniesie rachunek za ogrzewanie dzięki połączeniu pompy ciepła, rekuperacji i fotowoltaiki?

Trudno podać jedną odpowiedź na pytanie, jak wyglądać będzie rachunek za ogrzewanie przy zastosowaniu pompy ciepła, rekuperacji i fotowoltaiki. Będzie to w praktyce rachunek za prąd, jednak możemy się spodziewać, że będzie on niski – odpowiednio zaplanowana instalacja fotowoltaiczna pokryje znaczną większość zapotrzebowania na prąd. Jednakże po zmianach w prawie, które weszły w życie w kwietniu 2022 roku, nie możemy podać dokładnych liczb – trzeba trochę zaczekać na pierwsze szczegółowe analizy.

Pompa ciepła z rekuperacją i fotowoltaiką – koszt

Zakup pompy ciepła, rekuperacji i instalacji fotowoltaicznej wymaga dużych nakładów finansowych. Przynosi on jednak długofalowe oszczędności i relatywnie szybko się zwraca, a następnie system przez wiele lat na siebie zarabia.

Pompa ciepła wymaga inwestycji na poziomie od 25 tysięcy złotych do nawet 100 tysięcy złotych w przypadku domów o dużej powierzchni i zakupu urządzenia typu gruntowego. Koszty na poziomie 40-50 tysięcy złotych są najczęściej spotykane. Warto mieć przy tym na uwadze, że mogą być niższe ze względu na wsparcie rekuperatora. Ten z kolei wraz z instalacją całego systemu do wentylacji pomieszczeń kosztuje około 17-35 tysięcy złotych. Bezpiecznym jest założenie kwoty 25 tysięcy złotych. Panele fotowoltaiczne w standardowym rozmiarze to inwestycja na poziomie 25-35 tysięcy złotych z uśrednioną wartością 30 tysięcy złotych. Sumarycznie daje to około 100 tysięcy złotych.

Kwota ta jednak jest w praktyce niższa ze względu na oszczędności względem klasycznych elementów, które musi posiadać każda instalacja grzewcza zakładająca spalanie – magazyn opału, kotłownię czy komin. Ponadto warto mieć na uwadze, że prężnie działają programy wsparcia takie jak Czyste Powietrze. W ich ramach na samą pompę ciepła można uzyskać nawet na podstawowym poziomie dofinansowania 20 500 złotych. Gdy przedsięwzięcie obejmuje także mikroinstalację fotowoltaiczną, na połączenie tych trzech systemów uzyskamy do 30 000 złotych.

Satronik – nowoczesne systemy dla Twojego domu

W Satronik stawiamy na rozwiązania, które procentują. Z tego powodu tworzymy połączenia pomp ciepła z rekuperacj i/lub fotowoltaiką. Fachowo planujemy instalacje tak, by wzajemnie zaspokajały swoje potrzeby i zwiększały oszczędności. Wiemy, jak ważny jest precyzyjny projekt dla przyszłych rachunków. Nasze usługi mają charakter kompleksowy – przeprowadzamy etap doboru, projektowania i montażu każdego z tych systemów. Skontaktuj się z nami, by poznać szacunkową wycenę przedsięwzięcia!