Jak obniżyć koszty ogrzewania, czyli pompy ciepła do budynków wielorodzinnych

Mieszkańcy bloku w niewielkiej miejscowości w województwie lubelskim do niedawna ciepłą wodę i ogrzewanie mieli dzięki własnej kotłowni węglowej i lokalnej sieci ciepłowniczej. Roczne koszty dostaw tych mediów były jednak zbyt wysokie, dlatego wspólnota podjęła decyzję o zmianie źródła ogrzewania. Wybrano kaskadę pomp ciepła. 

Budynek w Urszulinie, dla którego zapanowano wybrany typ instalacji, to pięciokondygnacyjny, podpiwniczony blok z 2014 r. o powierzchni około 1,6 tys. m2. Znajdują się w nim 32 mieszkania, w których mieszka 80 osób.

W ramach inwestycji na działce o powierzchni około 30 m2 znajdującej się obok budynku zamontowano kaskadę sześciu powietrznych pomp ciepła firmy Stiebel Eltron o mocy 13 kW każda. Cały układ osiągnął więc moc 78 kW. Instalację uzupełniają: zbiornik buforowy o pojemności 700 l i trzy zbiorniki na ciepłą wodę użytkową po 500 l każdy.

REKLAMA

Potrzeby cieplne budynku obliczono na poziomie około 60 kW, przyjmując do wyliczeń  temperaturę -20 st. C. Z kolei na podstawie danych z wodomierza średnie dobowe zużycie ciepłej wody użytkowej wynosiło około 2 m3 i w szczytowym momencie dnia było to maksymalnie 800 l/h.

– Okazją do sprawdzenia poprawności wyliczeń w zakresie potrzeb cieplnych były warunki panujące podczas przygotowywania założeń nowego systemu grzewczego. Przez kilka dni temperatura w Urszulinie wynosiła -15 st. C, wówczas potrzeby cieplne budynku wyniosły 40 kW, co pozwoliło potwierdzić poprawność założonych wartości – powiedział Łukasz Goleniewski, dystrybutor odpowiedzialny za koncepcję i projekt nowego systemu grzewczego oraz nadzorujący montaż i zapewniający obsługę serwisową instalacji.

Inwestycję realizowano w okresie między sezonami grzewczym, a całość prac związanych z instalacją urządzeń zajęła około dwóch miesięcy.

Zwrot inwestycji w niespełna półtora roku

Wcześniej roczne koszty ogrzewania i ciepłej wody dla budynku Urszulinie wynosiły ponad 224 tys. zł, a po zmianie ma to być niemal trzykrotnie mniej – około 72 tys. zł.

Układ oddano do użytku w czerwcu 2024 r., a już po czterech miesiącach funkcjonowania instalacji mieszkańcy za ogrzewanie i ciepłą wodę zapłacili mniej o 68 proc. Wybrane do instalacji pompy ciepła dzięki wysokim temperaturom zasilania pracują z dotychczasowymi grzejnikami.

Zwrot z inwestycji ma nastąpić w niespełna 1,5 roku.

Ile to kosztuje?

Inwestycja została objęta dofinansowaniem z programu Grant OZE przeznaczonego dla budynków wielorodzinnych – spółdzielni i wspólnot mieszkaniowych. Wniosek o 50-proc. dofinansowanie w ramach programu mieszkańcy opracowali samodzielnie, działając jako wspólnota.

Nakłady inwestycyjne części projektu obejmującego montaż pomp ciepła i węzła cieplnego wyniosły około 310 tys. zł netto. Z uwagi na to, że połowę tej kwoty objęło dofinansowanie z Banku Gospodarstwa Krajowego w ramach programu Grant OZE, realne wydatki członków wspólnoty w Urszulinie wyniosły więc około 180 tys. zł. Daje to 5,6 tys. na każdy lokal mieszkalny.

– Jeśli realne wydatki poniesione w związku z budową nowej, znacznie bardziej efektywnej kotłowni porównamy do różnicy kosztów użytkowania starego i nowego systemu wynoszącej około 150 tys. zł rocznie, to przekonamy się, że zwrot z inwestycji nastąpi po 14 miesiącach. Po tym czasie dla wspólnoty z Urszulina pojawią się zyski, które w ujęciu 5 lat okresu gwarancyjnego dla pomp ciepła wyniosą ponad 500 tys. zł. A w okresie 10 lat, nawet z uwzględnieniem kosztów ewentualnych awarii pomp, choć zakładamy żywotność układu na dwie dekady, będzie to około 1,3 mln zł – wylicza Łukasz Goleniewski.

Wkrótce uruchomienie systemu ETS2

Unia Europejska w związku z potrzebą redukcji emisji CO2 i planowanym osiągnięciem neutralności klimatycznej do 2050 r. przeprowadziła nowelizację Dyrektywy o systemie handlu uprawnieniami do emisji. Wprowadziła nowy, równoległy do dotychczasowego EU ETS mechanizm ETS2 obejmujący transport i budownictwo. Ma on zacząć działać w 2027 r.

REKLAMA

W związku ze zbliżającym się terminem uruchomienia systemu ETS2 właściciele i zarządcy wielu budynków w Polsce mogą więc stanąć przed wyzwaniem zmiany sposobu ogrzewania i przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Wspólnoty mieszkaniowe i spółdzielnie, które z uwagi na chęć uniknięcia rosnących kosztów zdecydują się wdrożyć ogrzewanie oparte na pompach ciepła, mogą stanąć przed dylematem, czy wybrać jedno urządzenie o dużej mocy, czy kaskadę mniejszych pomp ciepła.

Co lepsze – jedna duża pompa czy kaskada?

Eksperci wyjaśnili, dlaczego w przypadku wspólnoty z Urszulina postawili na drugie rozwiązanie.

– Generalną zasadą jest, że im większa gabarytowo pompa ciepła, tym lepiej, bo duży rozmiar oznacza większy parownik, co wpływa na SCOP. Jednakże wybór kaskady kilku mniejszych pomp ciepła powoduje, że sumarycznie wielkość parowników będzie większa niż w przypadku jednego urządzenia, co przełoży się na sprawność całego układu i koszty jego eksploatacji – wskazuje Łukasz Goleniewski,

Jak podkreślają eksperci, większe urządzenia, mające niższy współczynnik COP, wymagają więcej energii elektrycznej do wytworzenia takiej samej ilości energii cieplnej. Konsekwencją obok większego poboru energii są również wymogi dotyczące instalacji zasilającej.

– W przypadku kaskady mniejszych pomp ciepła, by układ mógł działać poprawnie, w większości wystarcza istniejące standardowe przyłącze elektryczne, którym dysponuje budynek. Duże urządzenia, których COP jest często znacznie mniejsze, szczególnie w skrajnie niskich temperaturach zewnętrznych, wymagają zwiększonej mocy przyłączeniowej (z uwagi na wspomaganie ich pracy grzałkami). To może oznaczać konieczność budowy nowego przyłącza energetycznego, za którą odpowiada już operator. A taki proces trwa. Uwzględniając przygotowanie projektu i wykonanie prac, oczywiście wcześniej poprzedzone przetargami, całość może zająć nawet dwa lata – wskazuje Łukasz Goleniewski.

Dopasowanie pomp ciepła do potrzeb i warunków

Wśród innych zalet kaskady pomp ciepła eksperci wymieniają możliwość dostosowania takiego układu do potrzeb grzewczych. W przypadku układu kilku pomp ciepła można odpowiednio zarządzać trybem pracy maszynowni zależnie od warunków zewnętrznych, co przekłada się na obniżenie kosztów. System może pracować w zakresie 7-70 kW (moc jednej pompy-moc kaskady). W przypadku pojedynczych pomp ciepła o dużej mocy zakres modulacji pracy jest mniejszy.

Choć, jak podkreśla ekspert, pompy ciepła rzadko zawodzą, w przypadku zastosowania kaskady pomp ciepła w razie awarii jednego urządzenia z użytkowania wypadnie tylko część systemu. W bloku w Urszulinie z sześciu zamontowanych pomp ciepła wszystkie służą do ogrzewania budynku, a dwie do przygotowania ciepłej wody użytkowej w trybie priorytetu.

– Szanse na jednoczesne zaprzestanie pracy kilku urządzeń są naprawdę znikome, a nawet gdy jedno z nich będzie przez pewien wyłączone, to cały system pozostanie sprawny, choć przez pewien czas mniej wydajny – wyjaśnia Łukasz Goleniewski.

Eksperci podkreślają także, aby przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła opierać się na porównaniu sprawności urządzenia w niskich temperaturach. Każdy producent udostępnia informacje o tym, jaką moc pompa ciepła generuje przy temperaturze zewnętrznej rzędu -20 st. C.

– Porównanie parametru COP przy niskich temperaturach jest kluczowe. Pozwala rzetelnie ocenić urządzania i dobrać takie, które zapewni komfort cieplny i niskie koszty użytkowania. Dobra efektywność w skrajnie niskich temperaturach oznacza jeszcze lepszą w temperaturach wyższych – podsumowuje Rafał Krasowski, ekspert Stiebel Eltron.

Katarzyna Poprawska-Borowiec

katarzyna.borowiec@gramwzielone.pl

© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy Gramwzielone.pl Sp. z o.o.