Opłacalna hybryda – kocioł na pellet w połączeniu z powietrzną pompą ciepłą do c.w.u.
Przewiń do artykułu
Menu

A gdyby tak połączyć w jeden system kocioł centralnego ogrzewania pracujący na pellety z powietrzną pompą ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej? Czy taka hybryda w domu jednorodzinnym się opłaca? I czy cała instalacja będzie działać sprawnie?

Zasadniczy sens połączenia tych dwóch urządzeń jest następujący – ma być ekologicznie, efektywnie (koszty) i niemal bezobsługowo. W prezentowanej hybrydzie te warunki są spełnione.

Pellet jest paliwem ekologicznym, o jego właściwościach i zaletach pisaliśmy w tekście Rośnie popularność ogrzewania na pellety. A będzie lepiej, a także w artykule Kotły na pellet z biomasy - rozmowa z ekspertem oraz inwestorem, gdzie wysłuchać można również rozmów z użytkownikiem i producentem urządzeń na ten rodzaj paliwa.

Z kolei pompy ciepła zaliczane są do urządzeń z grupy odnawialnych źródeł energii (OZE), a więc takich, których przy zachodzących zmianach klimatycznych potrzebujemy najbardziej. Podstawowe informacje o tych urządzeniach znajdziesz w tekście Pompa ciepła – droga, ale najlepsza.

Jak zatem pracuje system, w których współdziałają ze sobą kocioł c.o. na pellet oraz powietrzna pompa ciepła do c.w.u.?

Kocioł dla ogrzania wody współpracuje z powietrzną pompą ciepła. Pompa ta samodzielnie i w pełni automatycznie przygotowuje wodę od kwietnia do września (w polskiej strefie klimatycznej), czyli poza sezonem grzewczym. Nie następuje wówczas włączanie się kotła c.o., co znacznie wydłuża żywotność urządzenia. W okresie zimowym, kiedy pompa ciepła nie podgrzewa ciepłej wody ze względu na niskie temperatury powietrza, tę funkcję całkowicie przejmuje właśnie kocioł pelletowy.


Praktyka w trzech wariantach

Jeden z producentów urządzeń grzewczych sprawdził trzy warianty tego systemu grzewczego, z kotłami na pellet o różnej mocy i biorąc pod uwagę różne zapotrzebowania budynków na ciepło. W zestawie przyjęto montaż nowoczesnego kotła klasy 5 z palnikiem samoczyszczącym (automatyczne rozpalanie, kontrola wysokości płomienia) i automatyczną zapalarką.

Uzupełnieniem systemu jest powietrzna pompa ciepła produkcji polskiej, zintegrowana z ogrzewaczem c.w.u. o pojemności 200 litrów. Pompa posiada sterownik umożliwiający ustawienie godzinowego harmonogramu pracy, co ma duży sens np. przy korzystaniu z nocnej taryfy energii elektrycznej, jak również chcąc wyłączyć pompę w określonych godzinach. Klasa efektywności energetycznej urządzenia to A+.

Dla domów o powierzchni:

  • do 120 m2 zastosowano kocioł pelletowy o mocy 3,4 do 10,9 kW,
  • do 160 m2 – od 4,5 do 15,2 kW,
  • do 240 m2 – od 15,6 do 19,4 kW.

Założono, iż ogrzewane będą budynki o projektowym obciążeniu cieplnym do 20 kW, z podłogową i/lub grzejnikową instalacją grzewczą. W każdym z domów mieszka 4-osobowa rodzina, która zużywa 200 litrów c.w.u. na dobę.


Ile to kosztuje?

Do obliczenia kosztów pracy takiego systemu, co ma bezpośredni wpływ na wysokość rachunków płaconych przez właścicieli domu jednorodzinnego, przyjęto następujące parametry:

  • Zużycie ciepłej wody użytkowej: 200 l/dobę;
  • Pojemność zbiornika c.w.u.: 200 l;
  • Uzysk z 1 kg pelletu: 5 kWh;
  • Koszt pelletu: 900 zł/tona;
  • Koszt energii elektrycznej: 0,60 zł/kWh;
  • Nagrzewanie wody użytkowej: od 10 do 55°C;
  • Histereza temperatury zadanej c.w.u. 7°C (dogrzewanie od 48 do 55°C).
  • Załączenie źródła ciepła dwukrotnie w ciągu doby (ze względu na spadek temperatury w zbiorniku - straty ciepła/zużycie wody);
  • Temperatura w kotłowni: 18°C;
  • Pojemność wodna kotła, rur i wężownicy: 66 l, 88 l lub 110 l - w zależności od modelu kotła;
  • Liczba dni poza sezonem grzewczym: 173 (około pół roku).

Przy temperaturze powietrza zasilającego 15-20°C, dzienne koszty podgrzewania 200 litrów wody od 10 do 55°C i dogrzewanie od 48 do 55°C pompą ciepła to jedynie 1,67 złotego. W okresie zimowym jej zadania przejmuje jednak kocioł na pellet, gdyż temperatura powietrza zasilającego z zewnątrz jest wtedy zbyt niska dla pomp ciepła typu powietrze-woda do c.w.u.

A jak to wygląda, gdy kocioł pracuje samodzielnie, a więc ogrzewa dom i przygotowuje c.w.u.? W okresie grzewczym kocioł na pellety pracuje przede wszystkim na potrzeby centralnego ogrzewania, ciepła woda przygotowywana jest niejako przy okazji. Poza okresem grzewczym kocioł rozpalany jest wyłącznie w celu grzania wody. Dla obliczenia realnych kosztów trzeba uwzględnić koszty energii potrzebnej na rozpalenie i nagrzanie zładu kotła oraz rur.

Dlaczego? Zanim kocioł zacznie ogrzewać wodę, równie dużo energii jest zużywane na rozgrzanie instalacji. Później, gdy temperatura w zbiorniku spadnie ze względu na naturalnie występujące straty energii, konieczne jest ponowne rozpalenie i następnie ponowne dogrzanie do zadanej temperatury.

Pompa ciepła natomiast, w odróżnieniu od kotła c.o., grzeje wodę bezpośrednio, nie występują więc straty wynikające z konieczności nagrzewania instalacji. Przejęcie przez to urządzenie funkcji ogrzewania wody użytkowej w ciągu 173 dni w roku - poza sezonem grzewczym - daje oszczędności na poziomie 400 zł.


Zyski pośrednie

Realne pieniądze, które zostają zaoszczędzone na kosztach grzania wody przez kocioł pelletowy, to zysk bezpośredni. Są jednak i inne, których możemy od razu nie zauważyć, ale w dłuższej perspektywie i one przełożą się na koszty utrzymania domu.

Korzystając z opisywanego systemu hybrydowego znacznie wydłuży się całkowity okres eksploatacji kotła, bo będzie on praktycznie wykorzystywany jedynie przez około pół roku., a więc popracuje w układzie z pompą ciepła dłużej niż bez pompy.

Ponadto system taki jest bardziej ekonomiczny i ekologiczny: zasilany jednym z najtańszych rodzajów energii odnawialnej – z powietrza w połączeniu z wysokoenergetycznym paliwem ekologicznym, jakim jest pellet.

Ewa Grochowska

Źródła:

Grafika:

 
Planergia poleca:
Autor artykułu:
planergia

Czym się zajmujemy? Łączymy z energią... Odnawialne źródła energii, energooszczędne budownictwo, termomodernizacja i skuteczna walka z niską emisją - u nas znajdziesz wszystko, co potrzbne aby sprawnie, bezpiecznie i efektywnie przeprowadzić i sfinansować swoją inwestycję. Planergia Informacje, Technologie i Finanse są dla Ciebie!

info@planergia.pl