Pompa ciepła w starym domu – czy to się opłaca?

Pompa ciepła to sztandarowy obok fotowoltaiki produkt OZE, wykorzystuje więc odnawialne źródła energii do ogrzewania naszych domów. W planach politycznych ich ekspansja jest bardzo ważnym punktem tzw. transformacji energetycznej. Jest jednak kilka ,,ale" - ponieważ z punktu widzenia technicznego jest niezaprzeczalnym faktem, że pompy ciepła najlepiej sprawdzają się w określonych warunkach, do których zalicza się np. dom w nowym budownictwie z niskimi stratami ciepła, najlepiej z podłogówką. Nie jest tajemnicą, że jedynie część budynków spełnia te warunki. Każdy jednak zauważa, że pompy ciepła w starych domach w praktyce są także montowane. Jak to działa? A może sam rozważasz montaż pompy ciepła w starym domu? Jeśli tak - zapraszamy do czytania.

Pompa ciepła w starym domu - co ze stratami ciepła?

✅ Co musisz wiedzieć o montażu pompy ciepła w starym domu

Stare domy często charakteryzują się dużymi stratami ciepła - to jest jakby klucz do naszych rozważań. To stanowi poważny problem przy planowaniu wymiany tradycyjnego kotła do CO na pompę ciepła.
Badania wskazują, że pompa ciepła może pracować stosunkowo oszczędnie (mowa o poborze energii elektrycznej) w budynkach, w których starty cieplne są niskie.
✅ Wydajność PC spada znacząco, gdy straty ciepła przekraczają 60 W/m2 (można spotkać także zbliżone dane podające np. 65 W/m2 lub 70 W/m2). W takich sytuacjach, aby utrzymać odpowiednią temperaturę w domu, konieczna jest instalacja pompy o większej mocy, co wiąże się z wysokimi kosztami zarówno zakupu, jak i eksploatacji. To jest pierwszy koszt. Dlatego w przypadku starych domów o dużych stratach ciepła wybór pompy ciepła może okazać się nieefektywny - i w zasadzie nieopłacalny. Ale konieczność zamontowania nieco większej czy droższej pompy ciepła nie załatwia sprawy i nie zamyka problemu.

Kluczowe aspekty oceny funkcjonalności pompy ciepła w starym budownictwie

Aby ocenić funkcjonalność pompy ciepła w starym budownictwie, kluczowy jest współczynnik COP (Coefficient Of Performance), który określa stosunek mocy grzewczej urządzenia do mocy elektrycznej potrzebnej do jego pracy.

W starych domach zazwyczaj występują wysokotemperaturowe systemy grzewcze z tradycyjnymi grzejnikami, zamiast ogrzewania podłogowego. Pompy ciepła są najbardziej wydajne i ekonomiczne, gdy współpracują z niskotemperaturowymi systemami, takimi jak ogrzewanie podłogowe. Modernizacja polegająca na wymianie grzejników na nowe może wiązać się z dużymi kosztami i nie gwarantować oczekiwanego komfortu cieplnego, bo nowe grzejniki - tzw. płytowe - również najlepiej sprawdzają się w budynkach z niskimi stratami ciepła. Dlatego przed podjęciem decyzji o zamianie dotychczasowego źródła ciepła na pompę ciepła, ważne jest, aby określić straty ciepła w domu. To pozwoli na właściwą ocenę zasadności takiej inwestycji.

Dlaczego pompa ciepła jest stworzona w zasadzie do podłogówki?

✅ Dlaczego pompy ciepła najtaniej pracują z ogrzewaniem podłogowym, a nie z grzejnikami?

Wielu sprzedawców pomp ciepła zaprotestuje, przecież można skutecznie ogrzewać dom z grzejnikami pompą ciepła. Szczególnie jeśli system CO np. został zmodernizowany i są to nowego typu grzejniki, nie zawierające ogromnego litrażu wody itp. Niestety system grzejnikowy - nigdy nie będzie tak tani (w poborze energii) jak podłogówka. System pracy pompy ciepła idealnie się w nią wpisuje.

Pompa ciepła produkuje ciepła pobierając je z powietrza (dla uproszczenia skupiamy się na najpopularniejszym typie PC, czyli powietrze-woda). Dzięki zastosowaniu specjalnych czynników chłodniczych - np. R32, R410a, R290 itp - pobiera ciepło z powietrza, i - uwaga - robi to także w niskich temperaturach. Jest to możliwe właśnie dzięki zastosowaniu czynnika chłodniczego, który posiada właściwość nietypową w przyrodzie, mianowicie zdolność absorpcji ciepła z otoczenia, także gdy sam jest cieplejszy niż otoczenie. To tłumaczy dlaczego pompy ciepła działają także w temperaturach minusowych na dworze.

Ale w ten sposób można pozyskać jedynie część ciepła potrzebnego do ogrzania domu. Wtedy właśnie aby zwiększyć temperaturę czynnika chłodniczego - pompa ciepłą rozpoczyna proces sprężania tego gazu. Podczas sprężania - zwiększa on swoją temperaturę - i dzięki temu możemy uzyskać medium ogrzane np. do 40 czy do 60oC w zależności od potrzeb naszego CO.
I tu mamy sprawę oczywistą:

• ✅ podłogówkę zasila się temperaturą 30-35oC, gdy grzejniki starego typu wymagają zasilania temperaturą 55-60oC (inaczej te systemy grzewcze po prostu działają słabo). Oczywiście na grzejniki nowego typu, w nowych instalacjach - wystarczy 45-50oC, ale wciąż jest to o duży pułap wyżej niż temperatura wymagana na podłogówkę.

Dlaczego pompa ciepła zużywa mniej energii przy podłogówce?

Jeśli głównym elementem pompy ciepła zużywającym na tym etapie energię elektryczną jest sprężarka - to przy grzejnikach musi ona pracować znacznie intensywniej i dłużej, aby osiągnąć wyższą temperaturę. Stąd przy grzejnikach zawsze jest większe zużycie energii i pompa ciepła nie osiągnie swojej maksymalnej efektywności, którą mogłaby osiągnąć przy niskotemperaturowym systemie podłogówki.

(Dla wnikliwych - pompa ciepła ma również grzałki, to one są najbardziej energochłonne, ale na razie je pomijamy, gdyż na tym etapie produkcji ciepła nie są włączone, zaczynają działać dopiero, gdy na dworze jest tak zimno, że pompa ciepła nie jest w stanie pozyskać energii cieplnej z powietrza).

✅ Nie musimy oczywiście wspominać o tym, że praca w trybie wyższych temperatur statystycznie szybciej zużywa komponenty pompy ciepła i statystycznie przynajmniej większy jest stopień awaryjności.

Niższa temperatura w domu przy podłogówce zasilanej pompą ciepła?

Wiele osób mieszkających w starych domach z tradycyjnymi kotłami, gdzie CO zasilało się temperaturą 60oC - gdy już pali w kotle - osiąga temperaturę w domu dość wysoką np. 23-24 oC. Jest to stardard przy ogrzewaniu węglem czy drewnem - po czym gdy ogrzewanie nie działa - dom się znów wyziębia. Osoby te są przekonane, że 23oC (przykładowo) to temperatura, która jest niezbędna do uzyskania komfortu cieplnego, poniżej której jest po prostu zimno.

Tymczasem osoby mieszkające w nowych domach z podłogówką często utrzymują temperaturę 20-21 oC i uznają ją za wystarczającą. Temperaturę 23-34oC uznają za zbyt wysoką - wyjątek robią może dla łazienki, w której faktycznie wyższa temperatura jest pożądana. Jak to możliwe?

✅ W przypadku podłogówki ogrzewanie zaczyna się od stóp. Jest to najważniejsza z punktu widzenia komfortu cieplnego część ciała, na której znajdują się nasze receptory cieplne. Z tego powodu mając ciepłą podłogę nie potrzebujemy tak wysokiej temperatury w domu, aby było nam ciepło. Nie musimy mówić, że życie w niższej temperaturze jest w tym wypadku zdrowsze, tym bardziej w sypialni. W artykule koncentrujemy się jednak na aspekcie ekonomicznym - nie musimy przekonywać, że ogrzewanie budynku do temperatury 21oC jest tańsze niż ogrzewanie budynku do temperatury 24oC. Stąd właśnie pompa ciepła w starym domu bez podłogówki nie będzie mogła być oszczędnym ogrzewaniem.

Pompa ciepła do starego domu - termomodernizacja

✅  Jak przygotować się do montażu pompy ciepła do starego domu

Oczywiście montaż pompy ciepła do starego domu ostatecznie jest możliwy i może się okazać jakimś rozwiązaniem. Pompa ciepła do starego domu może mieć sens, ale tylko i wyłącznie przy dobrze przeprowadzonej termomodernizacji, polegającej na przebudowie systemu grzewczego w odpowiedni sposób oraz na ograniczeniu strat ciepła. Oczywiście stary dom stworzony z innych materiałów niż te, które używamy dzisiaj, z inną izolacją od spodu niż mają obiekty nowego budownictwa - prawdopodobnie zawsze będzie prezentował większy udział strat ciepła niż obiekt nowy. Jednakże straty ciepła to nie tylko ściany, a głównie okna, dach, ocieplenie (lub jego brak) i jakość systemu grzewczego.

✅ Miej świadomość, termomodernizacja starego domu pod pompę ciepła - może być tak droga, że zdecydujesz ostatecznie, że wysokotemperaturowe źródło ciepła (kocioł CO) jest na razie jakimś rozwiązaniem.

Audyt strat ciepła - pierwszy etap termomodernizacji

Pierwszym etapem termomodernizacji, od którego trzeba zacząć jest audyt energetyczny - czyli ocena strat ciepła przeprowadzona przez specjalistę. Mimo, że jest to koszt od 1000 do 3000zł - warto jest to zrobić, bo specjalista faktycznie wskaże, które punkty wymagają poprawy i będziemy mogli faktycznie działać sensownie wg planu, zwłaszcza jeśli nie jesteśmy w stanie zrobić wszystkiego naraz z uwagi na koszta. Tak jest zazwyczaj, bo trudno w jednym roku wymienić cały system grzewczy, okna, drzwi i np. dach.

Podstawowe problemy starych domów przed montażem pompy ciepła

Najczęstsze prace, które trzeba wykonać to poniższe czynności:

• ✅ izolacja połaci dachowej - być może najważniejsza, ale i jedna z najdroższych, często może oznaczać w praktyce wymianę dachu. Źle zaizolowana połać dachowa jest odpowiedzialna za nawet 1/3 strat ciepła budynku.
• ✅ wymiana starej instalacji grzewczej - jak napisaliśmy wyżej, optymalny byłby montaż podłogówki, nie zawsze wchodzi to w grę, wtedy mówmy o modernizacji instalacji grzejnikowej. Nie chodzi jedynie o wymianę starych grzejników na nowe. Jeśli mamy np. 30 letnią instalację, która pracowała w systemie otwartym - to miejmy świadomość, że z pewnością jest zakamieniona. Rury tego ogrzewania mogą być dużo mniej drożne z uwagi na warstwę kamienia, toteż w idealnym (i droższym) trybie - należałoby je wymienić.
• ✅ zamiana instalacji grzewczej systemu otwartego na system zamknięty - z pewnością warte rozważenia, jeśli myślimy o pompie ciepła
• ✅ wymiana okien na nowe (o ile nie zostało to zrobione wcześniej)
• ✅ ocieplenie budynku

Czy pompa ciepła w starym domu się opłaca?

Bądźmy uczciwi - nie zawsze. Opłaca się tylko jeśli za decyzją o pompie ciepła do starego domu pójdzie decyzja o gruntowej termomodernizacji i wyłożymy na to konkretne środki. Często wielkość tych środków sprawie, że trudno uznać to za ostatecznie opłacalne.
Z drugiej strony należy jednak pamiętać o bezobsługowej pracy pompy ciepła - o to z pewnością będzie miało znaczenie jeśli w budynku mieszkają np. osoby starsze. Jednak bez kompleksowego przygotowania się do montażu pompy ciepła w starym domu - możemy zobaczyć rachunki grozy.

Najgorzej jest przy dużych mrozach - pompy ciepła pracują tradycyjnie do około -15oC. Potem aby produkować ciepło muszą włączyć grzałki elektryczne. Teraz wyobraźmy sobie, że grzałki o mocy 8-9 kW pracują niemal cały czas przez 3 tygodnie.

✅ Znane są przypadki gdzie osoby montujące pompy ciepła w starych domach odkrywały nagle, że przy mrozach rzędu -20oC pompa ciepła pobierała 120-150 kWh na dobę, a przy tym w domu nie było wcale ciepło. Nie spodziewamy się, że te osoby były informowane przez sprzedawców przed montażem, że montaż pompy ciepła w starym domu bez gruntownej termomodernizacji - może się tak skończyć.

Dofinansowanie do pompy ciepła w starym domu - nasza subiektywna opinia

Pozwolę sobie na wygłoszenie być może dla niektórych kontrowersyjnego poglądu - ale dotacje dla pomp ciepła w niektórych starych domach, które widzieliśmy - wydają się ogromnym wręcz marnotrawstwem, jeśli nie przekrętem. Zdecydowanie wydawanie ogromnych środków podatnika na dofinansowania do pompy ciepła do starych domów jest irracjonalne i pozbawione logiki - i powinny pojawić się jasne ograniczenia dla dotowania pomp ciepła w niektórych budynkach. Ale oczywiście nie potępiamy osób pobierających dofinansowanie do pompy ciepła w starym domu. Dopóki jest to rozwiązanie systemowe to wykorzystywanie go jest normalne. Ale systemowo - nie ma to nic wspólnego z racjonalnym wydawaniem pieniędzy.

Pompa ciepła do starej instalacji

Pompa ciepła do starej instalacji to też czasem się zdarza. Niekiedy zdarza się sytuacja braku możliwości modernizacji układu. Jeśli musimy zamontować pompę ciepła do starej instalacji, która pracuje w układzie otwartym - z pewnością nie możemy po prostu dopiąć się do niej z nowoczesnym urządzeniem grzewczym takim jak pompa ciepła, zresztą z piecem gazowym jest podobnie.

W takich sytuacjach należy oddzielić pompę ciepła od starej instalacji za pomocą wymiennika ciepła płytowego, jednak musi być to starannie wybrany wymiennik ciepła pod pompę ciepła - gdyż zbyt mały wymiennik sprawi, że dom będzie niedogrzany, a pompa ciepła nie będzie pracować optymalnie, co również skończy się zwiększeniem poboru energii.

W ten sposób powstaną niejako 2 systemy - jeden system CO otwarty z naczyniem przelewowym, który może kiedyś także uda się przekształcić w nowocześniejszy i zdrowszy system. Drugi zaś to system zamknięty, obieg, w którym będzie pracować nasza pompa ciepła.