Optymalizacja kosztów eksploatacji urządzenia

Optymalizacja kosztów pracy pomp ciepła to jeden z gorętszych tematów na wszelkich forach użytkowników tychże urządzeń. W odróżnieniu od posiadaczy kotłów gazowych oraz stałopalnych, którzy wszelkie optymalizacje pracy mogą przeprowadzać ze znaczącym opóźnieniem i zwykle na podstawie otrzymanego już rachunku, użytkownicy pomp ciepła mogą podchodzić do tematu na bieżąco i w stosunkowo łatwy sposób.

Już na etapie doboru urządzenia, dzięki przygotowanemu formularzowi doborowemu, przyszły użytkownik może uzyskać informację nt. szacunkowego zużycia energii elektrycznej. Dzięki temu od samego początku mamy wpływ na finalne koszty eksploatacji.

Z pomocą przychodzi również autorskie rozwiązanie Hewalex – EKONTROL DIAGNOSTYKA, dzięki której użytkownik pompy ciepła jest w stanie otrzymać codzienny raport diagnostyczny, zawierający m.in. informacje dotyczące zużycia energii elektrycznej.

Przy ciągłych wzrostach cen energii elektrycznej optymalizacja kosztów eksploatacji będzie mieć szczególne znaczenie. Pojawia się więc pytanie, co zrobić, by pompa ciepła pobierała możliwie mało energii elektrycznej?

Przede wszystkim należy wziąć pod uwagę, że wzrost lub spadek zużycia energii elektrycznej przez pompę ciepła nie zawsze może być kontrolowany przez użytkownika. Najważniejszym aspektem będą dobowe wahania temperatur powietrza zewnętrznego oraz jego wilgotności. W takich sytuacjach najprościej można powiedzieć, że pompa ciepła pobiera proporcjonalnie mniej energii elektrycznej ile energii grzewczej wymagał budynek w danym okresie.

Oczywiście jest to pewnego rodzaju uproszczenie. Pompa ciepła pracuje z różnym współczynnikiem tzw. COP. Pobierając odpowiednią ilość energii elektrycznej i mnożąc go przez daną wartość COP (lub SCOP w przypadku okresu czasu) można stwierdzić ile energii cieplnej potrzebował budynek. Do tego dochodzą aspekty związane ze zmianami pogody lub klimatu.

Warto wiedzieć, że Polska jest podzielona na pięć tzw. stref klimatycznych. Zależnie od lokalizacji budynku, moc szczytową urządzenia grzewczego dobiera się na projektową temperaturę zewnętrzną.

Odpowiednio każda ze stref charakteryzuje się poniższymi danymi temperaturowymi:

 

Numer strefy klimatycznej Projektowa temperatura zewnętrzna [C]
I -16
II -18
III -20
IV -22
V -24

 

Poniżej w tabeli przedstawiono średnie odczyty temperatur (mierzone jako średnia wartość temperatury na podstawie czujników T14 i Ta) dla pomp ciepła zlokalizowanych w różnych strefach klimatycznych naszego kraju.
 

Średnia temperatura [°C] (pomiar odczytów temperatur otoczenia z kilkunastu pomp ciepła
w różnych strefach klimatycznych)
październik listopad grudzień styczeń luty
sezon grzewczy 2019/2020 10,80 6,35 3,47 2,89 4,21
sezon grzewczy 2020/2021 11,26 6,34 1,77 -0,65 -0,93
sezon grzewczy 2021/2022 10,03 5,53 -0,48 2,48 3,77

Z tabeli wyraźnie widać wahania średniej temp. miesięcznej oraz pewien rozrzut wartości, zależny przede wszystkim od roku, w którym dokonano pomiarów. Powyższe mogli szczególnie odczuć użytkownicy pomp ciepła, którzy posiadają ją od dwóch sezonów grzewczych. Większa wilgotność otoczenia, jak i spadek średniej temperatury w sezonie 2021/2022 względem sezonu 2020/2021 na pewno dał się odczuć we wzroście poboru energii elektrycznej. Szczególnie mogli to odczuć użytkownicy urządzeń grzewczych, którzy opłacali grudniowe rachunki za energię elektryczną. Średnia miesięczna temperatura w tym miesiącu była o 2,25℃ niższa niż wcześniejszego roku, co może spowodować nawet o 15% wyższe zużycie energii.

Na powyższe aspekty nie mamy jednak wpływu, o czym zawsze należy pamiętać.

Pocieszający jest fakt, że na pewne aspekty pracy urządzenia mamy wpływ, należą do nich nastawy urządzenia oraz praca instalacji. Dzięki nim jesteśmy w stanie zaobserwować realne zyski w poborze energii elektrycznej.

 

Niestety czasami oszczędność w kosztach eksploatacyjnych powiązana jest ze zmniejszeniem jakości pracy urządzenia. Kluczowym aspektem będzie więc optymalizowanie kosztów eksploatacji przy uwzględnieniu optymalnego czasu pracy urządzenia.

Jako użytkownicy przede wszystkim możemy skorzystać z nowych funkcji programowych, które szczegółowo zostały opisane w poprzednich artykułach:

  • Funkcja WYŁĄCZ. WYSOKA TARYFA – szczegóły tutaj
  • Funkcja BUFOR EKO – szczegóły tutaj
  • Funkcja Magazynowanie ciepła – szczegóły tutaj
  • Funkcja Współpraca z PV – szczegóły tutaj

 

Kolejnym ważnym aspektem jest ustawienie temperatury wody w zasobniku CWU w taki sposób, by była komfortowa, a jednocześnie niezbyt wysoka- im wyższa temperatura tym wyższe koszty eksploatacyjne urządzenia. W przypadku występowania w układzie pompy cyrkulacyjnej do CWU należy upewnić się, że nie pracuje ona zbyt długo oraz, że nie włącza się przy zbyt niskiej temperaturze wody.

Po uznaniu, że czas pracy oraz jakość pracy w trybie CWU jest na zadowalającym poziomie, następnie należy zweryfikować ustawienia pompy ciepła w trybie CO.

Kluczową kwestią będzie również wymagana temperatura zasilania instalacji grzewczej wynikająca z tzw. krzywej grzewczej. Im niższa temperatura zasilania tym lepiej. Tym wyższa sprawność pracy pompy ciepła. W przypadku bardzo dobrze ocieplonego domu nie można jednak zbyt gwałtownie obniżyć temperatury zasilania instalacji, gdyż temperatura może wyjść poza kopertę pracy sprężarki, co spowoduje zablokowanie jej pracy i włączenie grzałki.

 

Dodatkowo dochodzą aspekty związane z pracą instalacji:

1) Optymalizacja kosztów eksploatacji pompy ciepła wiąże się z koniecznością regularnego kontrolowania filtra umieszczonego na rurociągu powrotnym do skraplacza pompy ciepła. Ograniczenie przepływu, spowodowane najczęściej zabrudzeniem wspomnianego filtra, przejawia się zwykle zbyt dużą różnicą temperatur pomiędzy wlotem i wylotem z pompy ciepła (T6-T3). Konsekwencją takiego stanu rzeczy jest zwiększony pobór energii elektrycznej, wynikający z nieoptymalnych warunków pracy układu chłodniczego.

2) Kolejnym wartym przemyślenia aspektem jest obniżenie temperatury zasilania obiegów grzewczych. Szacuje się, że obniżenie temperatury wody grzewczej o 1℃ spowoduje wzrost współczynnika COP o około 2%, co bezpośrednio przełoży się na obniżenie kosztów eksploatacji. Oczywiście do tematu obniżania temperatury zasilania należy podejść z rozwagą. Nie jest możliwe obniżenie temperatury wody grzewczej znacząco poniżej temperatury projektowej, gdyż w efekcie tego doprowadzimy jedynie do zaburzenia komfortu termicznego w budynku. Proces należy prowadzić stopniowo, mając cały czas na uwadze, że nadrzędnym celem jest w dalszym ciągu utrzymanie komfortu termicznego.

3) Na ekonomiczną pompy ciepła wpływa również kondycja jednostki zewnętrznej. Czystość parownika, znajdującego się w tylnej części jednostki zewnętrznej, stanowi kluczowy aspekt poprawnego odbioru ciepła z otoczenia. Dlatego też zaleca się regularne, przynajmniej raz do roku, czyszczenie powierzchni parownika.

Opublikowano: 08.09.2022