Koszty ogrzewania domu pompą ciepła należą do najniższych spośród różnych źródeł ciepła. Szczególnie, gdy wykorzystane zostaje dodatkowo chłodzenie pasywne, koszty łączne ogrzewania i chłodzenia budynku są znacznie niższe w porównaniu do wariantu zastosowania kotła grzewczego i tradycyjnej klimatyzacji. Porównanie kosztów ogrzewania z lat 2012-2014 pozwala ocenić trendy w zużyciu energii dla poszczególnych potrzeb budynku - ogrzewania, wentylacji, podgrzewania wody użytkowej oraz wyposażenia domu.

1. Rzeczywiste koszty ogrzewania pompą ciepła
domu jednorodzinnego w latach 2012-2014
 Koszty eksploatacyjne gruntowej pompy ciepła o mocy grzewczej 10 kW
 Porównanie zużycia energii elektrycznej i kosztów eksploatacji: 2012-2014
 Efekty optymalizacji pracy układu ogrzewania i wentylacji mechanicznej
Wydanie 1/2015
19.01.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
Charakterystyka domu jednorodzinnego
z gruntową pompą ciepła
 Pompę ciepła typu solanka/woda zastosowano w budynku jednorodzinnym
Dolne źródło ciepła stanowią sondy gruntowe o łącznej długości 220 metrów.
Charakterystyka budynku  Rok budowy: 2011
 Powierzchnia ogrzewana: 210 m2
 Strefa klimatyczna: III (-20 oC)
 Liczba mieszkańców: 4 os.
 Przeszklenie: okna 3-szybowe
 Izolacja cieplna ścian: styropian 20 cm
 Izolacja cieplna stropodachu: wełna 30 cm
 Dla budynku dokonano podsumowania kosztów ogrzewania i podgrzewania
ciepłej wody użytkowej w roku 2014 oraz w latach 2012 i 2013.
Zestawienie zużycia energii elektrycznej i kosztów eksploatacji w roku 2012
Zestawienie zużycia energii elektrycznej i kosztów eksploatacji w roku 2013

3. 3
System grzewczo-wentylacyjny – ogólny opis
i tryb eksploatacji w domu jednorodzinnym
System Opis
Zasilanie energią
budynku
 Energia elektryczna 100% dla całego budynku (brak gazu ziemnego)
 Kominek: użytkowany sporadyczne (nie wliczane w bilans)
Źródło ciepła
 Pompa ciepła solanka/woda o mocy grzewczej 10 kW pracująca w trybie
monowalentnym (bez grzałki elektrycznej)
 Sondy pionowe o długości łącznej 220 mb (grunt piaszczysty/skalisty)
System grzewczy
 Ogrzewanie podłogowe 100% (brak grzejników)
 Temperatury robocze maksymalne na zasilaniu (przy -20 oC): 32÷33 oC
 Średnia temperatura wewnętrzna w sezonie grzewczym: 21÷22 oC
 Tryb obniżony w nocy i podczas nieobecności mieszkańców: - 1 K
Ciepła woda
użytkowa
 Podgrzewacz pojemnościowy: 300 litrów
 Instalacja solarna: 2 kolektory płaskie o łącznej powierzchni brutto: 5 m2
 Nastawa temperatury wody użytkowej (dla pompy ciepła): 48oC
 Cyrkulacja ciepłej wody użytkowej: praca taktowana łącznie ok. 5 h/dzień
Wentylacja
i chłodzenie
 Wentylacja mechaniczna z rekuperacją ciepła, centrala 600 m3/h, wentylatory
z silnikami prądu stałego. Przeciętna wydajność: lato 60÷80%, zima 30÷40%
 Chłodzenie pasywne poprzez chłodnicę na powietrzu nawiewanym
(pompa obiegowa w obiegu solanki przez sondy gruntowe). Wykorzystanie
w ciągu roku (2014): ok. 35 dni

4. 4
Dane źródłowe dla określenia zużycia
energii elektrycznej w roku 2014
 Bilans zużycia energii elektrycznej został dokonany na podstawie danych:
o rachunki miesięczne za zakup energii elektrycznej: 9524 kWh w roku 2014
o czas pracy sprężarki w poszczególnych miesiącach: dane z regulatora pompy ciepła
o czas pracy instalacji solarnej w poszczególnych miesiącach: dane z regulatora
o czas pracy centrali wentylacyjnej: dane z rzeczywistej nastawy pracy
o czas pracy chłodzenia naturalnego: dane z rzeczywistej nastawy pracy
 Pozostałą część bilansu zużycia energii elektrycznej stanowi zużycie przez
wyposażenie domu (AGD, RTV, oświetlenie, żaluzje i bramy, inne wyposażenie)

5. 5
Bilans zużycia energii elektrycznej 2014
Miesiąc Ogrzewanie Wentylacja Chłodzenie Woda użytkowa Wyposażenie Suma 2014
I 745 60 0 75 409 1289
II 327 65 0 65 392 849
III 368 75 0 68 296 807
IV 198 85 0 54 491 828
V 75 110 0 43 272 500
VI 0 110 0 35 273 418
VII 0 120 55 20 479 674
VIII 0 105 35 30 190 360
IX 45 95 0 62 386 588
X 239 90 0 60 497 886
XI 317 60 0 65 524 966
XII 741 50 0 90 478 1359
Suma
2014
3055 1025 90 667 4687 9524
32% 11% 1% 7% 49% 100%
 W okresie całego roku 2014, zużycie energii elektrycznej wyniosło 9524 kWh
 Zużycie energii elektrycznej ze względu na rodzaj odbiorników (kWh/m-ąc):

6. 6
Wykres struktury zużycia energii
elektrycznej w roku 2014
 Zestawienie zużycia energii elektrycznej w domu jednorodzinnym:
Zużycieenergiielektrycznej,kWh/m-ąc
Suma 2014:
9524 kWh/rok
Wyposażenie domu (49%)
Ciepła woda użytkowa (7%)
Chłodzenie pasywne (0,9%)
Wentylacja mechaniczna (11%)
Ogrzewanie budynku (32%)
Rok 2014

7. 7
Trendy zużycia energii elektrycznej
w ciągu roku 2014
Rok 2014
 Zestawienie zużycia energii elektrycznej w domu jednorodzinnym:
Zużycieenergiielektrycznej,kWh/m-ąc
Wyposażenie domu
Ciepła woda użytkowa
Chłodzenie pasywne
Wentylacja mechaniczna
Ogrzewanie budynku
Suma 2014:
9524 kWh/rok

8. 8
Trendy zużycia energii elektrycznej
w latach 2012-2014
Rok 2012 Rok 2013 Rok 2014
 Zestawienie zużycia energii elektrycznej w domu jednorodzinnym:
kWh/m-ąc
Wyposażenie domu: 4449 kWh
Ciepła woda użytkowa: 523 kWh
Chłodzenie pasywne: 147 kWh
Wentylacja mechan.: 1125 kWh
Ogrzewanie budynku: 3461 kWh
Suma 2012:
9705 kWh/rok
Wyposażenie domu: 4239 kWh
Ciepła woda użytkowa: 598 kWh
Chłodzenie pasywne: 130 kWh
Wentylacja mechan.: 1135 kWh
Ogrzewanie budynku: 3358 kWh
Suma 2013:
9460 kWh/rok
Wyposażenie domu: 4687 kWh
Ciepła woda użytkowa: 667 kWh
Chłodzenie pasywne: 90 kWh
Wentylacja mechan.: 1025 kWh
Ogrzewanie budynku: 3055 kWh
Suma 2014:
9524 kWh/rok

9. 9
 Zużycie energii elektrycznej w latach 2012-2014, ze wskazaniem zmiany
procentowej zużycia w roku 2014, w porównaniu do roku 2013.
Porównanie zużycia energii elektrycznej
w latach 2012-2014
kWh/rok
-9,0%
+10,6%
-9,7%
-30,8%
Suma 2013:
9460 kWh/rok
Suma 2014:
9524 kWh/rok
+0,7%
+11,5%

10. 10
 Największy udział w kosztach eksploatacji (49%) – po stronie wyposażenia domu
(AGD (w tym gotowanie), RTV, oświetlenie, bramy, rolety, itd.). Koszty użytkowania
wynoszą 2761 zł brutto.
 Udział kosztów eksploatacji
wyposażenia wzrósł z 45%
w roku 2013 do 49% w roku
2014. Powodem jest większe
wykorzystanie domu (czas
pobytu i więcej czynności).
 Większe zużycie energii
w lipcu ( str.8) wynika
z użytkowania basenu
ogrodowego (pompa
obiegu wody basenowej).
Koszty eksploatacji w roku 2014

11. 11
Wykres zużycia energii elektrycznej w latach
2012-2014 według rodzajów systemów
 Udział zużycia energii elektrycznej związany
z centralnym ogrzewaniem i wentylacją domu
obniżał się w każdym kolejnym roku.
 Większa intensywność korzystania z domu w 2014
roku, zwiększyła zużycie energii elektrycznej dla
podgrzewania wody użytkowej i wyposażenia domu.
Wyposażenie domu
Ciepła woda użytkowa
Chłodzenie pasywne
Wentylacja mechaniczna
Ogrzewanie budynku

12. 12
 Koszty eksploatacyjne w latach 2012-2014, ze wskazaniem zmiany procentowej
kosztów w roku 2014, w porównaniu do roku 2013.
Porównanie kosztów eksploatacji
w latach 2012-2014
PLN/rok
Koszty 2013:
5971 PLN/rok
Koszty 2014:
5611 PLN/rok
-6,0%
-15,1%
+3,2%
-15,7%
-35,4%
+4,1%

13. 13
 Porównanie całkowitych kosztów miesięcznych zakupu energii elektrycznej
Porównanie miesięcznych kosztów
eksploatacji – w latach 2012-2014
2012: 6159,- 2013: 5927,- 2014: 5610,-
 Największe różnice w kosztach eksploatacyjnych występują dla miesięcy:
II, III, XI, XII. Jest to związane ze zróżnicowaniem pogody w tych miesiącach
dla poszczególnych lat. Przykładowo marzec 2013 roku z bardzo niskimi
temperaturami zewnętrznymi zwiększył znacznie potrzeby grzewcze budynku.

14. 14
Zużycie energii końcowej
Wskaźnik zużycia energii końcowej Ek w roku 2014
(dla potrzeb ogrzewania, wentylacji i wody użytkowej):
 na podstawie zużycia energii: 23,0 kWh/m2rok
 ze świadectwa charakterystyki energetycznej budynku: 26,6 kWh/m2rok
23,0
kWh/m2rok
 Wskaźnik zużycia energii jest charakterystyczny dla domów niskoenergetycznych
i poniżej standardu dla tzw. domów 3-litrowych (zużycie 3 litrów oleju opałowego
lub 3 m3 gazu ziemnego = 30 kWh/m2rok)

15. 15
 Całkowite koszty zakupu energii elektrycznej
w roku 2014 wyniosły 5610 zł brutto, a więc
o 5,3% mniej niż w 2013 roku (5927 zł brutto)
 Obniżenie kosztów zakupu energii
elektrycznej nastąpiło pomimo wzrostu zużycia
energii elektrycznej w 2014 rok o +0,7%.
Wynikło to z obniżenia ceny zakupu energii
przez Zakład Energetyczny z 0,631 do 0,589
PLN/kWh brutto (mniej o -6,7%) w roku 2014
(w taryfie G11)
Koszt jednostkowy zakupu energii elektrycznej
(PLN/kWh) w latach 2012-2014
Koszt zakupu
energii elektrycznej
PLN/kWh brutto
-6,7%

16. 16
Podsumowanie i dodatkowe uwagi do sposobu
eksploatacji budynku jednorodzinnego
 Na zmniejszenie zapotrzebowania ciepła dla ogrzewania pomieszczeń
w sezonie grzewczym znaczący wpływ mają zyski od nasłonecznienia. Pompa
ciepła pracowała w 2014 roku 1452 godzin (2013: 1774 godzin). Odciążenie
od pracy poza sezonem grzewczym zapewnia instalacji solarna pracująca
dla potrzeb ciepłej wody użytkowej.
 Współczynnik efektywności SCOP, (wartość średnioroczna COP) dla pompy
ciepła wzrósł do z 4,4 do 4,5 w roku 2014 (dane z regulatora pompy ciepła)
 Instalacja solarna pokrywa ok. 50% zapotrzebowania ciepła dla wody użytkowej,
jednocześnie zapewniając korzystne warunki dla regeneracji dolnego źródła
ciepła poza sezonem grzewczym.
 Układ chłodzenia pasywnego był wykorzystany przez ok. 35 dni w okresie
2 miesięcy: 07-08.2013. Zdecydowane zmniejszenie zysków od nasłonecznienia
i zapotrzebowanie chłodu, zapewniły żaluzje zewnętrzne oraz rolety nad oknami
dachowymi. Temperatura wewnątrz budynku przy najwyższych temperaturach
zewnętrznych (07.2014) nie przekraczała 26 oC, co zapewnia właściwy poziom
komfortu cieplnego przy minimalnych kosztach eksploatacyjnych (52 PLN/rok)

17. 17
Optymalizacja pracy systemu grzewczego
oraz rekuperatora
 Na podstawie obserwacji zachowania się budynku (bezwładność cieplna)
dokonywano korekt nastaw krzywej grzewczej, co wyeliminowało w dużym
stopniu spotykane we wcześniejszych latach „przegrzewy” (22÷23 oC).
 W większym stopniu wykorzystywano w okresie grzewczym (słoneczne mroźne
dni) zyski od nasłonecznienia poprzez pełne otwieranie żaluzji zewnętrznych.
 Wprowadzono sterowanie czasowe wydajności rekuperatora, obniżając
intensywność wentylacji pomieszczeń w środku nocy i podczas nieobecności
mieszkańców do ok. 30% zakresu wydajności rekuperatora.
 Wydłużono czas pracy systemu grzewczego w trybie zredukowanym do ok.
12 godzin. Różnica temperatury wewnętrznej w trybie normalnym (dziennym)
i zredukowanym (noc lub nieobecność w domu) wynosi 1 stopień. Większa
różnica nie jest wskazana (zwiększone obciążanie dolnego źródła ciepła, wzrost
zużycia energii), a przy dużej akumulacji cieplnej oraz dobrej izolacyjności
budynku, w ciągu doby przy braku ogrzewania, temperatura nie obniża się więcej
niż o ok. 1÷2 stopnie. Temperatura wewnętrzna w sezonie grzewczym wynosi
w budynku średnio 21÷22 oC.

18. Chłodzenie
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl