„Czy pompa ciepła się opłaca?” – to jedno z najczęstszych zapytań, które rodzi się w głowach inwestorów i właścicieli domów rozglądających się za efektywnymi, ekonomicznymi i ekologicznymi źródłami ciepła. Czy da się na nie odpowiedzieć krótko i jednoznacznie? W tym wpisie rozwiejemy podstawowe wątpliwości związane z tym tematem.

Zrozumieć pompy ciepła

Na początek kwestia fundamentalna, a mianowicie: co właściwie wpływa na to, czy pompa ciepła się opłaca? Czynniki są co najmniej trzy. Pierwszy to…

•        Koszt inwestycji

Zależy on od typu pompy ciepła (powietrzna, gruntowa, wodna itd.), renomy producenta, parametrów urządzenia oraz złożoności instalacji. Najtańsze w zakupie i montażu są zwykle pompy powietrze/woda (30-50 tys. zł), najdroższe – pompy gruntowe (60-100 tys. zł).
Wyższa cena przekłada się bezpośrednio na drugi czynnik, czyli…

•        Efektywność pompy ciepła

Podstawowymi parametrami są w tym kontekście są COP lub współczynniki sezonowe (SCOP, SPF). Im wyższy współczynnik COP/SCOP/SPF, tym efektywniej działa pompa i tym większe oszczędności generuje. Wynika to np. z ogólnego wzoru na COP, czyli
COP = Q / W

Gdzie:

• Q – energia cieplna dostarczona (kWh),
• W – energia elektryczna zużyta (kWh).

Przykładowo, jeśli pompa ciepła ma COP = 3.5, oznacza to, że na każdą zużytą 1 kWh energii elektrycznej generuje 3.5 kWh energii cieplnej (sprawność 350%).

Trzeci waży czynnik to…

•        Całkowite zapotrzebowanie cieplne budynku

Aby prawidłowo ocenić opłacalność pompy ciepła, konieczne jest zrozumienie zapotrzebowania cieplnego budynku, które jest wyrażane w kWh na metr kwadratowy rocznie (kWh/m²/rok). Standardowy nowoczesny budynek z dobrze zaizolowanymi ścianami ma zapotrzebowanie cieplne na poziomie około 70-80 kWh/m²/rok.

Ogólny wzór na roczne zapotrzebowanie cieplne budynku to:

Q= A × Q

Gdzie:

• Q – zapotrzebowanie cieplne budynku (kWh),
• A – powierzchnia użytkowa budynku (m²),
• E – zapotrzebowanie energetyczne na metr kwadratowy (kWh/m²/rok).

Oznacza to, że np. dla domu o powierzchni 160 m² i zapotrzebowaniu energetycznym 80 kWh/m²/rok całkowite zapotrzebowanie energetyczne wyniesie ok. 12 800 kWh. Jeśli urządzenie ma dodatkowo chłodzić pomieszczenia, często bardziej miarodajnym współczynnikiem jest SPF (ang. Seasonal Performance Factor), obliczany na podstawie uzyskanej mocy (kW) i zużytej energii elektrycznej (kWh).

Czwarty ważny czynnik to…

•        Koszty eksploatacyjne – przykładowe obliczenia

Załóżmy, że dom jednorodzinny o powierzchni 160 m2 i standardzie wykonania 80 kWh/m2/rok zużywa rocznie 12 800 kWh energii cieplnej na ogrzewanie oraz 3 568 kWh na przygotowanie ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) dla 4-osobowej rodziny. Łączne roczne zapotrzebowanie energetyczne wynosi zatem: 12 800 kWh + 3 568 kWh = 16 368 kWh. Obliczymy teraz roczne koszty ogrzewania i przygotowania c.w.u. dla różnych taryf energii elektrycznej oraz przy współczynniku pompy SCOP = 3,5.

Ponieważ pompa ciepła do pracy sprężarki wykorzystuje prąd, należy wziąć pod uwagę aktualne ceny energii elektrycznej w poszczególnych taryfach. Dla taryfy całodobowej (G11) będzie to stawka 1,31 zł/kWh. Roczne zużycie energii elektrycznej w modelowym domu będzie wynosić 4677 kWh (16 368 kWh / 3,5), a roczne koszty ogrzewania i przygotowania c.w.u., czyli koszty eksploatacyjne 6 124 zł/rok ((4 677 kWh * 1,31 zł/kWh).

Nieco inaczej wygląda sytuacja w przypadku taryf G12 (dwustrefowa) i G12w (weekendowa). Stawka w szczycie dla każdej z nich to 1,20 zł/kWh, a poza szczytem – 0,66 zł/kWh). Załóżmy, że w G12 60% zużycie energii przypada na godziny poza szczytem, a w G12 poza szczytem zużywanych jest 65% energii elektrycznej. Nasze obliczenia przedstawiać się będą następująco:

Roczne zużycie koszty eksploatacyjne w strefie G12:

• W szczycie (40% zużycia): 4 677 kWh * 40% = 1 871 kWh
• Poza szczytem (60% zużycia): 4 677 kWh * 60% = 2 806 kWh

Roczne koszty ogrzewania i przygotowania c.w.u.: 1 871 kWh * 1,20 zł/kWh + 2 806 kWh * 0,66 zł/kWh = 2 245 zł + 1 852 zł = 4 097 zł/rok

Roczne koszty eksploatacyjne w strefie G12w:

• Stawka w szczycie: 1,20 zł/kWh
• Stawka poza szczytem: 0,66 zł/kWh
• Zakładamy, że 65% zużycia energii przypada na godziny poza szczytem.

Roczne zużycie energii elektrycznej w strefach:

• W szczycie (35% zużycia): 4 677 kWh * 35% = 1 637 kWh
• Poza szczytem (65% zużycia): 4 677 kWh * 65% = 3 040 kWh

Roczne koszty ogrzewania i przygotowania c.w.u.: 1 637 kWh * 1,20 zł/kWh + 3 040 kWh * 0,66 zł/kWh = 1 964 zł + 2 006 zł = 3 970 zł/rok

Porównanie kosztów w różnych taryfach jest następujące:

• Taryfa G11: 6 124 zł/rok
• Taryfa G12: 4 097 zł/rok
• Taryfa G12w: 3 970 zł/rok

Pompa ciepła w systemie hybrydowym – alternatywa dla surowych zim

W regionach o surowym klimacie, gdzie temperatura zimą spada poniżej -15°C, pompa ciepła może tracić swoją efektywność. W takim przypadku warto rozważyć system hybrydowy, czyli połączenie pompy ciepła np. z kotłem gazowym. W systemie hybrydowym pompa ciepła działa w umiarkowanych temperaturach, a w razie ekstremalnych warunków, kocioł gazowy przejmuje część pracy, co pozwala utrzymać stabilną temperaturę w domu przy zachowaniu niższych kosztów ogrzewania.

Przykład obliczeń dla domu 160 m² z systemem hybrydowym:

• Koszty użytkowania pompy ciepła w umiarkowanej części roku (70% czasu): 2 800 zł
• Koszty użytkowania kotła gazowego w zimowych miesiącach (30% czasu): 2 000 zł

Łączne roczne koszty: 2800 zł + 2000 zł = 4 800 zł/rok

System hybrydowy może być szczególnie korzystny tam, gdzie pompa ciepła wymaga wsparcia w ekstremalnych warunkach zimowych. Dodatkowo instalacja hybrydowa może wydłużyć żywotność obu urządzeń, zmniejszając ich obciążenie.

Jak pompa ciepła wpływa na oszczędności w dłuższym okresie?

Opłacalność inwestycji w pompę ciepła zależy również od czasu zwrotu z inwestycji (ROI). Porównując koszty użytkowania pompy ciepła i tradycyjnego kotła gazowego, można zauważyć różnice w kosztach eksploatacyjnych. Zakładając, że koszt ogrzewania kotłem gazowym wynosi 5 000 zł rocznie, a dla pompy ciepła w taryfie G12w wynosi 3 970 zł, roczna oszczędność wynosi:

5 000 zł – 3 970 zł = 1 030 zł

Czas zwrotu inwestycji w pompę bez dotacji wynosiłby ponad 30 lat, jednak rzadko kiedy realizuje się ją bez ubiegania się o wsparcie finansowe. Programy takie jak „Czyste Powietrze” i „Moje Ciepło” oferują znaczne dofinansowania instalacji pomp ciepła, co może skrócić czas zwrotu z inwestycji do 10-15 lat. Jeśli weźmiemy pod uwagę integrację systemu grzewczego z fotowoltaiką, okres ten może ulec jeszcze większej redukcji.

Dofinansowanie może wynosić nawet do 59 900 zł w ramach programu „Czyste Powietrze” dla kompleksowej termomodernizacji z pompą gruntową. Dzięki programom dofinansowania koszty inwestycji mogą zostać obniżone o 30-50%, co czyni pompę ciepła jeszcze bardziej opłacalną. Choć m.in. w sieci można znaleźć artykuły z informacjami o tym, że inwestycja w pompę ciepła zwróci się nawet po 5 latach, to warto pamiętać, że okres zwrotu jest zależny od wielu czynników, np. efektywności pompy, cen surowców, integracji z innymi OZE czy lokalnymi warunkami środowiskowymi (np. coraz łagodniejsze zimy w efekcie zmian klimatycznych).

artykuł sponsorowany