Zdjęcie: 4-ECO

Pompy ciepła to temat popularny już od pewnego czasu. Po początkowych zachwytach w mediach pojawiły się dyskusje na temat opłacalności takiego rozwiązania.

Jak w takim razie podejść do tematu pomp ciepła w przedsiębiorstwie? Czy instalacja takiego urządzenia przyniesie oszczędności? Czy jest to bezpieczne? O opinie w tej sprawie poprosiliśmy specjalistów z dwóch firm: Bartłomieja Zarzyckiego, Dyrektora Działu HVAC w firmie 4-ECO oraz inż. Kamila Olejniczaka, Prezesa Zarządu firmy Prowable.

Tytułem wstępu

Pompy ciepła są urządzeniami służącymi do odzyskiwania ciepła z otoczenia i przekazywania go do otoczenia w wybranym przez instalatora czy inżyniera miejscu. Jest to metoda wydajna i z założenia oszczędna, tzn. uzyskana energia (cieplna) jest większa od włożonej w pracę urządzenia energia elektryczna. Teoretycznie jest ekologiczna (dopóki nie nastąpi rozszczelnienie układu) i może pracować bezawaryjnie i niemal bezobsługowo przez nawet kilkadziesiąt lat.

Pompy ciepła mogą wykorzystywać trzy rodzaje źródeł ciepła: powietrze (pompy powietrzne), ziemia (pompy geotermalne) oraz wody podziemne (pompy hydrotermalne). Możliwe jest także odzyskiwanie tzw. ciepła odpadowego z procesów technologicznych, a nawet – ze ścieków. Uzyskane w taki sposób ciepło odprowadzane jest do budynku, który jest ogrzewany uzyskaną z takich źródeł energią cieplną. W taki sposób pobiera się ok. 75 proc. energii, natomiast pozostałe 25 proc. musi być doprowadzone do pompy (czy szerzej – instalacji), w celu wymuszenia jej pracy oraz całej instalacji. Teoretycznie energia produkowana za pomocą pompy ciepła jest dwa razy tańsza od systemu ogrzewania gazem ziemnym, 3 razy tańsza od uzyskanej z oleju opałowego oraz 4 razy tańsza od ogrzewania elektrycznego lub gazem LPG (propan-butan). Podstawowymi elementami wchodzącymi w skład pompy ciepła są: sprężarka, skraplacz, zawór rozprężny, parownik, czynnik roboczy.

Ale wykorzystanie pomp ciepła w systemach grzewczych budynków to niejedyne zastosowanie. Energia z pomp może służyć do podgrzewania wody użytkowej, do chłodzenia – latem, jako wspomaganie klimatyzacji, w procesach technologicznych oraz w regulowaniu temperatury w magazynach w rolnictwie.

Szczegółowe informacje na temat pomp ciepła, kalkulatory, stanu prawnego, możliwości finansowania, poradniki, itp. znaleźć można na stronie Polskiej Organizacji Rozwoju Pomp Ciepła (PORT PC) –

www.portpc.pl.

Decyzja o instalacji pomp ciepła powinna być podjęta na bazie szczegółowych analiz i audytów – z tym najlepiej zwrócić się do specjalistów. Jest to istotne, gdyż pomimo potencjalnych oszczędności w późniejszym czasie na początku trzeba wydać sporo pieniędzy. W przypadku klimatyzatorów z powietrzną pompą ciepła przydatnych w niewielkich pomieszczeniach (de facto w prywatnych domach) mówimy o kwotach rządu kilku tysięcy złotych. W przypadku dużych instalacji dla przemysłu mówimy raczej o kwotach kilkuset tysięcy złotych (pojedyncza pompa gruntowa do domu jednorodzinnego to wydatek rzędu 40–50 tys. zł. Dlatego też warto – poza informacjami technicznymi – zainteresować się możliwością uzyskania dofinansowania z różnych programów rządowych. Dla firm możliwy jest także leasing.

Jakie przedsiębiorstwa mogą rozpatrywać zastosowanie pompy ciepła?

Bartłomiej Zarzycki: – Pompy ciepła, z uwagi na swoją uniwersalność, mogą stanowić podstawowe źródło ciepła do ogrzewania w wielu różnych przedsiębiorstwach, bez względu na profil ich działalności. Obecnie coraz częściej stosuje się je do ogrzewania hal produkcyjnych, magazynowych, budynków biurowych czy socjalnych oraz budynków użyteczności publicznej. Kluczowym czynnikiem decydującym o możliwości zastosowania pompy ciepła jest wymagana temperatura czynnika grzewczego w instalacji centralnego ogrzewania. W zdecydowanej większości przypadków mieści się ona w zakresie pracy stosowanych powszechnie pomp ciepła mogących uzyskiwać temperatury czynnika grzewczego do ok. 60°C. Przy prawidłowym doborze urządzenia należy wziąć pod uwagę kilka parametrów, m.in. powierzchnię i kubaturę budynku, grubość i jakość warstw izolacji termicznej podłogi, ścian czy dachu, ewentualne zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową (szczególnie istotne w szpitalach, hotelach, sanatoriach itp.), dotychczasowe zapotrzebowanie na opał czy inny nośnik energii służący celom ogrzewania budynku, możliwości montażowe jednostek zewnętrznych czy np. możliwości wykonania tzw. dolnego źródła dla pomp ciepła gruntowych. Im większy budynek i gorsza jakość izolacji, tym zapotrzebowanie na tzw. moc grzewczą będzie większe, co wiąże się z koniecznością zastosowania pompy ciepła o większej mocy lub tzw. kaskady pomp ciepła. Jest to układ kilku urządzeń zarządzanych przez sterownik kaskadowy odpowiadający za uruchamianie poszczególnych urządzeń w kaskadzie w zależności od zapotrzebowania i dotychczasowego obciążenia każdej z pomp ciepła. W takim układzie sterownik kontroluje również, aby wszystkie pompy ciepła były równomiernie eksploatowane, co zapobiega nadmiernemu zużyciu np. jednej z pomp w sytuacji, gdy pozostałe są rzadziej uruchamiane.

Kamil Olejniczak: – Wymianę źródła ciepła na pompę ciepła bądź zamontowanie tego źródła ciepła mogą rozpatrywać przedsiębiorstwa, którym zależy na  obniżeniu poziomu dwutlenku węgla, co z jednej strony ma znaczny wpływ na klimat, natomiast z drugiej – redukuje konieczność ponoszenia opłat związanych z emisją CO2. Jest to rozwiązanie służące zwiększeniu efektywności energetycznej. Nie bez znaczenia pozostaje fakt, iż wymiana źródła ciepła na pompę ciepła eliminuje ryzyko związane z jego dostępnością oraz wystąpieniem ewentualnego wzrostu cen. Dokonując wyboru docelowej technologii pompy ciepła należy uwzględnić w szczególności kubaturę budynku, jego funkcje użytkowe oraz koszty ponoszone na jego ogrzewanie. Kolejnym ważnym czynnikiem jest strefa klimatyczna oraz izolacja samego budynku, jak również dysponowanie odpowiednią przestrzenią na jej instalację.

Jakiego rodzaju pompy ciepła znajdują zastosowanie w przedsiębiorstwach?

Bartłomiej Zarzycki: – Mogą to być zarówno pompy ciepła typu powietrze-woda (czyli te najpopularniejsze dzisiaj, pobierające ciepło z powietrza atmosferycznego), typu solanka–woda (tzw. gruntowe), typu woda–woda (czerpiące ciepło z wody, np. zalewu) oraz typu powietrze–powietrze (czyli popularne klimatyzatory z funkcją grzania stosowane np. do ogrzewania pojedynczych pomieszczeń). Przy zastosowaniach komercyjnych, czyli np. dla przedsiębiorstw, gdzie zapotrzebowanie na moc grzewczą jest często względnie duże, stosuje się zazwyczaj kaskady pomp ciepła typu powietrze-woda albo solanka-woda. Wynika to m. in. z ich mocy, możliwości technicznych montażu oraz dostępu do tzw. dolnego źródła, czyli powietrza lub gruntu. W takich rozwiązaniach pompy ciepła pracują często w układzie kaskadowym, gdzie łączna moc urządzeń może przekraczać nawet kilkaset kilowatów, przy mocy pojedynczego urządzenia wynoszącej nawet ponad 100 kW. Najczęściej stosowanym czynnikiem chłodniczym w tych urządzeniach jest gaz R32, R410a (aktualnie wycofywany) czy R290 (znany również jako propan). Pompy ciepła pracujące na propanie potrafią często uzyskiwać wyższe temperatury czynnika grzewczego, dzięki czemu mogą stać się dobrym wyborem do instalacji wymagających wyższych temperatur roboczych, np. przy współpracy z nagrzewnicami wodnymi. Ostatnio coraz częściej mówi się również o pompach pracujących na innym naturalnym czynniku, jakim jest CO2 (R744). Urządzenia te potrafią uzyskiwać jeszcze wyższe temperatury, co umożliwia stosowanie ich do również do produkcji ciepła technologicznego, a ponadto, dzięki skutecznemu odzyskowi ciepła przy chłodzeniu, ciepło usuwane z budynku mogą bardzo efektywnie wykorzystać np. do przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Kamil Olejniczak: – Jako Firma Prowable stosujemy rozwiązania proponowane przez Solar Polska. Są to przede wszystkim produkowane w Danii przemysłowe pompy ciepła Thermonova. Proponujemy dwa rozwiązania, a więc powietrze–woda oraz powietrze–powietrze. Pompy powietrze–woda mają zastosowanie tam, gdzie dochodzi do wymiany źródła ciepła, lecz jednocześnie modyfikacjom nie ulega sama instalacja grzewcza. Pompy ciepła powietrze–powietrze znajdą zastosowanie w przedsiębiorstwach, którym zależy na zapewnieniu komfortu termicznego, bez konieczności instalacji CO. Dzięki temu same koszty inwestycyjne są dużo niższe, natomiast zasada działania jest dokładnie taka sama, co przekłada się na krótszy czas kosztów przeznaczonych na tego typu inwestycję.

Czy zastosowanie takich pomp jest bezpieczne dla pracowników?

Bartłomiej Zarzycki: – Stosowanie pomp ciepła jest absolutnie bezpieczne i przy prawidłowej ich obsłudze, także tej serwisowej, nie narażamy pracowników na jakiekolwiek dodatkowe ryzyka. W pompach ciepła nie ma elementów, które mogą stwarzać jakiekolwiek zagrożenie związane z ich normalną eksploatacją, a pod wieloma względami są one zdecydowanie bezpieczniejsze niż konwencjonalne źródła ciepła opierające swoją pracę o procesy spalania. Jakiekolwiek zagrożenia mogą wynikać głównie z nieodpowiedniej obsługi serwisowej, a nie z samego urządzenia.

Kamil Olejniczak: – Stosowanie pomp ciepła do ogrzewania obiektów przemysłowych jest rozwiązaniem całkowicie bezpiecznym, a same pompy nie zwiększają w żaden sposób zagrożenia dla samego obiektu czy też pracowników – Wynika to przede wszystkim ze specyfiki samego rozwiązania oraz miejsca montażu (pompy montowane są na zewnątrz budynków).

Jak wygląda kwestia finansowania takich przedsięwzięć?

Bartłomiej Zarzycki: – Finansowanie pomp ciepła dla przedsiębiorstw może odbywać się na kilka sposobów, w tym poprzez dotacje, preferencyjne kredyty czy leasing. Istnieją programy rządowe, takie jak Energia Plus czy regionalne fundusze wspierające inwestycje w odnawialne źródła energii. Firmy mogą także korzystać z kredytów ekologicznych oferowanych przez banki lub leasingu jako alternatywy dla zakupu.

Koszt pompy ciepła zazwyczaj księguje się jako środek trwały – podlega on amortyzacji, a standardowa stawka wynosi 10% rocznie. Istnieje też możliwość skorzystania z jednorazowej amortyzacji w ramach limitów dla MŚP.

Warto zaznaczyć, że firmy takie jak 4 ECO, zajmujące się sprzedażą i montażem pomp ciepła, nie tylko dostarczają nowoczesne rozwiązania grzewcze, ale również pomagają klientom w znalezieniu i skorzystaniu z aktualnych programów dofinansowania. Dzięki temu przedsiębiorstwa mogą zoptymalizować koszty inwestycji i szybciej osiągnąć oszczędności na ogrzewaniu.

Kamil Olejniczak: – Inwestycja w wymianę źródła ciepła na pompę ciepła podlega dotacjom z programów ogólnokrajowych jak i programów regionalnych. Ponieważ pompa ciepła jest ekologicznym rozwiązaniem, to możliwe jest pozyskanie dotacji z różnych tytułów – programy dofinansowań związane z ekologią, poprawą efektywności energetycznej itp. Sama instalacja pompy ciepła nie podlega żadnym dodatkowym opłatom, a wręcz zwalnia z opłat za emisje CO2, które firmy będą ponosić w przypadku z korzystania z gazu do ogrzewania swoich obiektów.

Czy jest to ekonomicznie opłacalne?

Bartłomiej Zarzycki: – Panuje mit, że pompy ciepła nadają się tylko do współpracy z ogrzewaniem podłogowym, co nie jest prawdą. Oferowane obecnie urządzenia osiągają bardzo dobre parametry wydajnościowe nawet przy współpracy z grzejnikami, natomiast należy podkreślić, że efektywność jeszcze wzrasta, gdy nie potrzebujemy wysokich temperatur czynnika grzewczego. Można to osiągnąć np. stosując przewymiarowane grzejniki, które osiągną odpowiednią moc przy niższej temperaturze wody grzewczej w instalacji centralnego ogrzewania. Odpowiednio dobrane nagrzewnice wodne również mogą dobrze współpracować z pompami ciepła – kluczowe jest tutaj prawidłowe zaprojektowanie układu, który nie będzie wymagał temperatur wyższych niż możliwości źródła ciepła. Zwrócić uwagę należy również na aspekty techniczne eksploatacji pomp ciepła i oszczędności pośrednie stąd płynące. Mowa o bezobsługowości (a tym samym oszczędności etatów), braku konieczności stawiania kominów (i jednocześnie przeglądów kominiarskich) czy zdecydowanie mniejszych wymaganiach wobec pomieszczenia maszynowni (w porównaniu do pomieszczenia kotłowni na kocioł spalający paliwo). Określenie dokładnych oszczędności wymaga analizy parametrów budynku i instalacji centralnego ogrzewania oraz informacji o dotychczasowym zużyciu opału. Na podstawie tych danych można oszacować oszczędności wynikające z montażu pomp ciepła. Najprościej odnieść się do ogrzewania elektrycznego, które w eksploatacji może być od 3 do nawet ponad 4 razy droższe niż ogrzewanie za pomocą pomp ciepła.

Kamil Olejniczak: – Wykonane przez nas dotychczas analizy dla konkretnych zakładów przemysłowych i hal logistycznych wskazują jednoznacznie, że inwestycje w wymianę źródeł ciepła na pompy ciepła ThermoNova są uzasadnione ekonomicznie, a czas zwrotu z inwestycji może wynieść nawet poniżej 5 lat. Wskazuje to jednoznacznie, że taka inwestycja ma wprost uzasadnienie biznesowe, a dodatkowo zapewnia bezpieczeństwo energetyczne i zwiększa konkurencyjność rynkową przedsiębiorstwa.

Autor: Tomasz Kurzacz

Pełny tekst w wersji PDF znajduje się poniżej lub proszę kliknąć niniejszy link do pobrania pliku PDF
 
GM_2025_2_26_28_Pompy_ciepla