Koszty ogrzewania domu jednorodzinnego przez pompę ciepła należą do najniższych, szczególnie w połączeniu z instalacją solarną oraz rekuperatorem. Na przestrzeni 5 lat widoczny jest spadek potrzeb cieplnych budynku, którego przegrody zostały wysuszone. Jednocześnie widoczny jest znacznący wpływ sposobu korzystania z wody użytkowej oraz wyposażenia domu na całkowite koszty zakupu energii elektrycznej.

1. Koszty ogrzewania domu pompą ciepła
w latach 2012-2016
 Koszty eksploatacyjne gruntowej pompy ciepła o mocy grzewczej 10 kW
 Porównanie zużycia energii elektrycznej i kosztów eksploatacji: 2012-2016
 Wpływ warunków eksploatacji na zużycie energii elektrycznej
Wydanie 1/2016
31.12.2016
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 eksploatacyjnych związanych z zakupem
energii elektrycznej w latach 2012-2016. Budynek korzysta wyłącznie z energii elektrycznej.
 Sezon grzewczy zakończył się 10.05.2016 i rozpoczął 20.09.2016

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): 4850oC
 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 40÷50%
 Chłodzenie pasywne poprzez chłodnicę na powietrzu nawiewanym
(pompa obiegowa w obiegu solanki przez sondy gruntowe). Wykorzystanie
w ciągu roku (2016): ok. 40 dni (2015: ok. 60 dni)

4. 4
Dane źródłowe dla określenia zużycia
energii elektrycznej w roku 2016
 Bilans zużycia energii elektrycznej został dokonany na podstawie danych:
o rachunki miesięczne za zakup energii elektrycznej: 10361 kWh w roku 2016
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 2016
Miesiąc Ogrzewanie Wentylacja Chłodzenie Woda użytkowa Wyposażenie Suma 2016
I 524 60 0 138 574 1296
II 350 55 0 122 460 987
III 313 80 0 130 571 1094
IV 108 80 0 106 565 859
V 51 105 0 85 409 650
VI 0 130 20 25 350 525
VII 0 110 40 10 271 431
VIII 0 130 25 23 441 619
IX 40 90 0 69 410 609
X 244 90 0 120 477 930
XI 373 60 0 113 462 1007
XII 538 60 0 145 611 1354
Suma
2016
2540 1050 85 1085 5601 10361
24,5% 10,1% 0,8% 10,5% 54,1% 100%
 W okresie całego roku 2016 zużycie energii elektrycznej wyniosło 10361 kWh
 Zużycie energii elektrycznej ze względu na rodzaj odbiorników (kWh/m-ąc):

6. 6
Wykres struktury zużycia energii
elektrycznej w roku 2016
 Zestawienie zużycia energii elektrycznej w domu jednorodzinnym:
Zużycieenergiielektrycznej,kWh/m-ąc
Suma 2016:
10361 kWh/rok
Wyposażenie domu (54,1%)
Ciepła woda użytkowa (10,5%)
Chłodzenie pasywne (0,8%)
Wentylacja mechaniczna (10,1%)
Ogrzewanie budynku (24,5%)
Rok 2016

7. 7
Trendy zużycia energii elektrycznej
w ciągu roku 2016
Rok 2016
 Zużycie energii elektrycznej przez wyposażenie domu stanowi 54% całkowitego rocznego
zużycia energii. Na pozostałą część (ogrzewanie domu, zasilanie centrali wentylacyjnej,
podgrzewanie wody użytkowej oraz chłodzenie pasywne) przypada 46% rocznego zużycia
energii w domu – najwięcej bo 24,5% całości przypada na ogrzewanie budynku.
Zużycieenergiielektrycznej,kWh/m-ąc
Wyposażenie domu
Ciepła woda użytkowa
Chłodzenie pasywne
Wentylacja mechaniczna
Ogrzewanie budynku
Suma 2016:
10361 kWh/rok
54,1%
24,5%
10,5%
10,1%0,8%

8. 8
Zestawienie zużycia energii elektrycznej
w domu jednorodzinnym 2012-2016
Rok 2012 Rok 2013 Rok 2014 Rok 2015 Rok 2016
kWh/m-ąc
2012 2013 2014 2015 2016
 Wyposażenie domu 4449 4239 4687 4621 5601
 Ciepła woda użytkowa 523 598 667 817 1085
 Chłodzenie pasywne 147 130 90 140 85
 Wentylacja mechaniczna 1125 1135 1025 1085 1050
 Ogrzewanie budynku 3461 3358 3055 2438 2540
SUMA (kWh/rok) 9705 9460 9524 9101 10361

9. 9
Wykres zużycia energii elektrycznej w latach
2012-2016 według rodzajów systemów
 Systematycznie obniża się udział energii elektrycznej potrzebnej
dla ogrzewania budynku, z kolei rośnie udział energii zużywanej
na potrzeby podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Niższy udział
ogrzewania wynika z wysuszenia budynku, a także optymalizacji
nastaw krzywej grzewczej. Z kolei wzrost udziału wody użytkowej
jest powodem zmian w użytkowaniu (wiek dzieci, wyższe potrzeby
komfortu, podwyższenie wymaganej temperatury wody)
Ciepła woda użytkowa
Chłodzenie pasywne
Wentylacja mechaniczna
Ogrzewanie budynku Wyposażenie domu

10. 10
 W 2016 roku wyraźnie wzrosło zużycie energii elektrycznej dla wyposażenia budynku
oraz dla podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Było to związane z wyższym zużyciem wody
(goście), a także zastosowaniem nowych urządzeń AGD jak np. odkurzacza centralnego.
Porównanie zużycia energii elektrycznej
w latach 2012-2016
kWh/rok
+4,2%
-39,3%
Suma 2015:
9101 kWh/rok
Suma 2016:
10361 kWh/rok
+32,8%
+13,8%
-3,2%
2016
2015
2014
2013
2012
+21,2%

11. 11
 Największy udział w kosztach eksploatacji (54%) leży po stronie wyposażenia domu
(AGD, w tym gotowanie, pranie, prasowanie, itd.), RTV, oświetlenie, bramy, rolety, itd.).
Drugie w kolejności – ogrzewanie budynku (25%).
Koszty eksploatacji w roku 2016 i 2015
zł/rok
udział
2016
2015
5.900 zł/rok
5.382 zł/rok

12. 12
 Porównanie całkowitych kosztów miesięcznych zakupu energii elektrycznej
Porównanie miesięcznych kosztów
eksploatacji – w latach 2012-2016
2012: 6.159,- 2013: 5.927,- 2015: 5.382,-
 Największe różnice w kosztach eksploatacyjnych występują dla miesięcy II, III, XI, XII.
Jest to związane ze zróżnicowaniem pogody w tych miesiącach dla poszczególnych lat.
W 2016 wyższe niż w 2015 roku koszty zanotowano szczególnie w 01.2016 (niższe
temperatury zewnętrzne w porównaniu do 01.2015) oraz w 05.2016 (goście). Najniższe
koszty w 07.2016, także ze względu na 2-tygodniowy urlop i nieobecność w domu.
2014: 5.610,- 2016: 5.900,-

13. 13
Zużycie energii końcowej
Wskaźnik zużycia energii końcowej Ek w roku 2016
(dla potrzeb ogrzewania, wentylacji, chłodzenia i wody użytkowej):
 ze świadectwa charakterystyki energetycznej budynku: 26,6 kWh/m2rok
22,7 (2015: 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)

14. 14
 Całkowite koszty zakupu energii elektrycznej
w roku 2016 wyniosły 5900 zł brutto, a więc
o 5,2% więcej niż w 2015 roku (5610 zł brutto)
 Całkowity koszt jednostkowy zakupu energii
elektrycznej w 2016 roku w taryfie G11 wyniósł
0,569 zł/kWh, to jest o -3,7% mniej niż w 2015
roku (0,591 zł/kWh).
 Obniżenie kosztu zakupu 1 kWh energii
elektrycznej w 2016 roku wynikało z jej
większego zużycia (przez co obniża się udział
opłat stałych w całkowitym koszcie energii)
Koszt jednostkowy zakupu energii elektrycznej
(PLN/kWh) w latach 2012-2016
Koszt zakupu
energii elektrycznej
PLN/kWh brutto
-3,7%

15. 15
Parametry charakterystyczne pracy
pompy ciepła
 Średni czas pracy sprężarki w jednym cyklu załączenia wynosi przeciętnie 53 minuty.
W miesiącach sezonu grzewczego średni czas pracy sprężarki sięga 120 minut. W sezonie
letnim przy konieczności dogrzania wody, średni czas pracy sprężarki skraca się do minimum
(nawet 5 minut).
 Całkowity czas pracy sprężarki
w pierwszych latach użytkowania pompy
ciepła w nowym domu, przekraczał
1700 godzin rocznie. Średni czas
z ostatnich 3 lat wynosi 1535 godzin
rocznie. Jest to wartość znacznie
niższa niż zakres, jaki stosuje się
zwykle w wytycznych projektowych:
18002400 h/rok.
 Jest to korzystne z wieli względów
m.in. stwarza korzystne warunki
dla regeneracji cieplnej dolnego źródła
ciepła.
godziny/rok
Roczny czas pracy sprężarki pompy ciepła

16. 16
Podsumowanie i dodatkowe uwagi do sposobu
eksploatacji budynku jednorodzinnego
 Pompa ciepła pracowała w 2016 roku 1576 godzin (2015: 1412 godzin) to jest blisko 12%
dłużej (+164 godz.). Wynikało to przede wszystkim z wyższych potrzeb energii dla potrzeb
podgrzewania ciepłej wody użytkowej.
 Odciążenie od pracy poza sezonem grzewczym zapewnia instalacji solarna pracująca
dla potrzeb ciepłej wody użytkowej, przy czym sezon letni 2016, był mniej korzystny od lat
poprzednich. Instalacja solarna pokrywała ok. 40% zapotrzebowania ciepła dla wody
użytkowej, jednocześnie zapewniając korzystne warunki dla regeneracji dolnego źródła
ciepła poza sezonem grzewczym.
 Współczynnik efektywności SCOP, (wartość średnioroczna COP) dla pompy ciepła
wynosi 4,5 w roku 2016 (dane z regulatora pompy ciepła)
 Układ chłodzenia pasywnego był wykorzystany przez ok. 30 dni w okresie 2 miesięcy
06-07.2016. Zdecydowane zmniejszenie zysków od nasłonecznienia i zapotrzebowanie
chłodu, zapewniły żaluzje zewnętrzne oraz rolety nad oknami dachowymi. Temperatura
wewnątrz budynku przy najwyższych temperaturach zewnętrznych nie przekraczała
2526 oC, co zapewnia właściwy poziom komfortu cieplnego przy minimalnych kosztach
eksploatacyjnych (~48 PLN/rok). Na koszty składa się praca pompy obiegowej glikolu oraz
zwiększenie wydajności centrali wentylacyjnej pracującej w trybie chłodzenia.

17. 17
Przykład rozwiązania systemowego
dla rozpatrywanego budynku
 Połączenie w jednym układzie pompy ciepła oraz
instalacji solarnej nie jest praktykowane przy
zastosowaniu typowego 2-wężownicowego solarnego
podgrzewacza ciepłej wody. Nie zapewnia od
odpowiednich warunków pracy dla pompy ciepła
(zbyt mała powierzchnia górnej wężownicy dla
podłączenia pompy ciepła)
 Alternatywą może być zastosowanie uniwersalnego
podgrzewacza typu allSTOR (), z którym pompa
ciepła () współpracuje przez stację wymiennikową
ciepłą o odpowiedniej wydajności.
 Możliwe jest przyłączenie większej liczby kolektorów
słonecznych (), które będą służyć do podgrzewania
wody użytkowej i dodatkowo do wspomagania
ogrzewania budynku.
 Rekuperator recoVAIR () będzie stanowił
niezbędne uzupełnienie systemu grzewczo-
wentylacyjnego dla budynku niskoenergetycznego.





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