28 listopada 2022

Zapotrzebowanie na energię cieplną budynku a dobór mocy pompy ciepła i koszty eksploatacyjne na ogrzewanie

Czy wiesz, że obliczenie zapotrzebowania cieplnego budynku jest gwarancją dobrania właściwego ogrzewania i sposobu ocieplenia budynku? Zobacz, jak zachować ciepło.

Z artykułu dowiesz się:

  • Jak obliczyć zapotrzebowanie budynku na ciepło.
  • Jak obliczyć moc pompy ciepła do budynku.
  • Jakie są przykładowe wyliczenia zapotrzebowania ciepła.
  • Jaki jest koszt utrzymania pomp ciepła.
  • Jaki jest roczny koszt użytkowania pomp ciepła.

Zobacz też: Dlaczego warto zainwestować w rekuperację? Wady i zalety rozwiązania

Zachowanie komfortu cieplnego w domu lub mieszkaniu zależy od wielu czynników. Składa się na niego szczelność drzwi i okien, właściwe ocieplenie budynku, a także dobranie właściwego ogrzewania. Prawidłowe obliczenie zapotrzebowania budynku na ciepło pozwala na dobranie odpowiednich parametrów poszczególnych elementów i określenie, jakie systemy będą najbardziej wydajne. Chcesz dowiedzieć się, jak zagwarantować sobie odpowiednią temperaturę w domu?

Jak obliczamy zapotrzebowanie na ciepło budynków i pomieszczeń?

Podstawowe pojęcia i przyjmowane podczas obliczeń wartości 

Niezależnie od tego, czy przeprowadza się modernizację starego budynku, czy planuje wykończenie świeżo postawionego, należy zwrócić uwagę na jego właściwe ogrzanie. Dzięki prawidłowo wykonanej instalacji grzewczej oraz ociepleniu domu nie tylko ogranicza się koszt eksploatacji, ale również zapobiega powstawaniu pleśni i zawilgoceniu murów. W celu znalezienia optymalnego systemu i sposobu ocieplenia należy najpierw obliczyć zapotrzebowanie na ciepło budynku. Takie działanie umożliwi ustalenie odpowiedniej strategii docieplenia i wybranie adekwatnego do sytuacji sprzętu grzewczego.

Jak obliczyć zapotrzebowanie energetyczne domu?

Zanim przejdziemy do konkretnych wzorów, wymienimy najważniejsze pojęcia związane z zagadnieniem:

  1. Współczynniki przenikania ciepła (U), czyli ile energii ulatnia się przez ściany, okna, drzwi i dach;
  2. Obliczeniowy współczynniki przewodzenia ciepła, czyli określona przez producenta wartość, która oznacza, jak skutecznie ciepło przenika przez materiał;
  3. Przynależność do strefy i projektowa temperatura zewnętrzna oraz temperatura pomieszczeń, które pobiera się z normy PN-EN 12831:2006.

Ponadto zgodnie z nową normą PN-EN 12831:2006:

  1. Najpierw należy obliczyć współczynniki projektowanych strat ciepła, a później mnoży się ich zsumowane wartości przez różnicę w temperaturze zewnętrznej i wewnętrznej.
  2. Do wykonania obliczeń używa się wymiarów zewnętrznych budynku.
  3. Uwzględnia się tylko liniowe mostki cieplne.
  4. Temperatura w sąsiednim pomieszczeniu przyjmuje się na podstawie przeznaczenia, jeśli oba są w tym samym budynku. W przeciwnym razie stosuje się średnią z projektowanej temperatury wewnętrznej budynku i średniej rocznej temperatury na zewnątrz.

Uproszczone obliczenie rocznego współczynnika zapotrzebowania ciepła w budynku przedstawia następujący wzór:

Zapotrzebowanie na ciepło = (transmisyjna strata ciepła + wentylacyjna strata ciepła) – (zyski słoneczne + zyski wewnętrzne) kWh/rok

Powyższy wzór może być zastosowany w warunkach domowych, jednak pozyskanie potrzebnych do jego użycia danych jest nieco bardziej skomplikowane.

Zapotrzebowanie na moc cieplną budynku – odpowiedni dobór urządzenia. Jak dobrać i obliczyć moc pompy ciepła do domu?

W społeczeństwie krąży wiele mitów na temat pomp ciepła. Jednym z nich jest wysoki koszt utrzymania takiego urządzenia. Wynika on głównie z opinii osób, które nieprawidłowo dobrały moc urządzenia i zapłaciły bardzo wysoki rachunek lub niedostatecznie ogrzały dom. Jakie czynniki należy brać pod uwagę podczas wyboru pompy ciepła? Jak obliczyć zapotrzebowanie na moc?

Obliczenie zapotrzebowania na moc budynku w/m2 jest dość skomplikowane i zależy od:

  • temperatury na zewnątrz budynku,
  • wymaganej temperatury instalacji grzewczej przy danej temperaturze na zewnątrz,
  • strat ciepła.

Jak łatwo się domyślić, samodzielne obliczenie zapotrzebowania na ciepło przerasta umiejętności przeciętnego człowieka. Ogólnie rzecz biorąc, można jednak założyć, że im lepsza izolacja domu i im cieplejszy klimat, tym moc pompy ciepła może być mniejsza. Niestety to bardzo ogólna wskazówka, a szczegółowe wyliczenia można uzyskać jedynie po ekspertyzie profesjonalnej firmy. Wartości można także oszacować za pomocą specjalnych kalkulatorów, jednak w tym przypadku trzeba się liczyć z przeszacowaniem lub niedoszacowaniem.

Przykłady obliczeń zapotrzebowania ciepła OZC

Jak obliczyć straty ciepła w budynku i zapotrzebowanie na moc? To naprawdę skomplikowana sprawa, która nie może być opisana w jednym artykule i wymaga sporo praktyki. Jeżeli jednak znamy już te wartości, możemy z powodzeniem obliczyć, jakiej mocy pompę ciepła należy kupić.

Przykład

Moc grzewcza pompy ciepła (Pg) = ?

Powierzchnia domu = 80 m2

Zapotrzebowanie na moc = 30 W/m2

Pg = powierzchnia x zapotrzebowanie na moc

80 × 30 = 2400 W = 2,4 kW.

Oznacza to, że w danym domu sprawdzi się pompa o mocy 2,4 kW. Do tej wartości można jednak jeszcze dodać moc potrzebną na ogrzanie wody.

Koszt utrzymania pompy ciepła – współczynniki SCOP i SPF

Wiele osób zastanawia się, ile kWh dziennie zużywa pompa ciepła? Pobór mocy to w końcu podstawowy koszt ogrzania domu, od którego będzie zależała wysokość comiesięcznych rachunków. Z zagadnieniem związane są pojęcia SCOP oraz SPF. Co one oznaczają?

SCOP, czyli sezonowy współczynnik efektywności energetycznej. Obliczenie go pozwala na uzyskanie informacji o tym, ile prądu zużyje pompa ciepła przez cały rok. Dzięki współczynnikowi każdy jest w stanie dowiedzieć się, jaki będzie koszt ogrzewania z uwzględnieniem zróżnicowanych warunków pracy pompy w ciągu dnia.

SCOP = ciepło wygenerowane przez pompę w rok/energia elektryczna zużyta do napędu w ciągu roku

Przykład

Zastosowana pompa = 11 kW

Dom o powierzchni   = 140 m2

Zapotrzebowanie na ciepło = 12,120 kWh/rok

Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła = 2850 kWh/rok

SCOP = 12,120 kWh/rok / 4 450 kWh/rok ≈4.3

SPF, czyli sezonowy współczynnik wydajności. Jego obliczenie odbywa się podobnie jak SCOP, jednak używa się w tym celu rzeczywistych wartości. Przed rozpoczęciem obliczeń należy więc dokładnie zmierzyć ilość zużywanego prądu oraz dostarczanego ciepła.

Współczynniki SCOP i SPF określają, jak bardzo dana pompa jest wydajna. Na ich podstawie można określić klasę urządzenia. Ogólnie rzecz biorąc, im wyższe mają one wartości, tym mniejsze zużycie prądu i tym mniejsza będzie opłata za prąd.

Ile trzeba zapłacić za korzystanie z pompy ciepła w ciągu roku?

Każdy, kto nie posiada systemu wytwarzania energii, takiego jak panele fotowoltaiczne, musi zwracać uwagę na całkowite zużycie prądu w swoim domu. Jak oszacować koszt utrzymania pompy ciepła? Najszybciej i najbezpieczniej skorzystać z kalkulatora obliczania zapotrzebowania na ciepło, a następnie na tej podstawie obliczyć ile prądu zużyje pompa. Następnie wynik ten należy przemnożyć przez aktualną cenę prądu w danej taryfie i regionie.

Ogólnie można jednak przyjąć, że w Polskim klimacie roczny koszt ogrzania domu 100 m2, będzie wahał się od 750 do 1000 zł. To zdecydowanie mniej niż ogrzewanie gazowe oraz elektryczne. Wszystko zależy jednak od prawidłowo dobranej pompy oraz wybranej formy rozliczenia na prąd. Najlepsze w tym przypadku jest dwutaryfowe. Szacunki te zależne są również od rodzaju ogrzewania, np. podłogowego, sufitowego, standardowego.

FAQ

Jak obliczyć zapotrzebowanie na moc cieplna budynku?

Obliczenia zapotrzebowania na ciepło są dość skomplikowane i wymagają sporej wiedzy z matematyki. Warto więc w tym celu zgłosić się do profesjonalnej firmy lub skorzystać z kalkulatora.

Ile kosztuje roczne utrzymanie pompy ciepła?

Koszt utrzymania pompy ciepła przez rok to ok. 750-1000 zł w przypadku ogrzewania domu 100 m2. Warto w takim przypadku wybrać rozliczenie dwutaryfowe.

Co to jest współczynnik SCOP?

SCOP to sezonowy współczynnik efektywności energetycznej. Dzięki niemu można dowiedzieć się, jakich rachunków można się spodziewać za roczne korzystanie z pompy ciepła.

 

Oceń artykuł
[Suma: 1 Średnia: 5]

Powiązane treści