Ogrzewanie domu gazem płynnym może się wiążać ze stosunkowo dużymi kosztami. Koszty ogrzewania domu można jednak wówczas obniżyć przez zastosowanie pompy ciepła typu powietrze/woda. Modernizacja ogrzewania polega wówczas na pozostawieniu istniejącego kotła gazowego jako tzw. szczytowego źródła ciepła, a pompa ciepła pełni funkcję podstawowego źródła ciepła o najniższych kosztach pracy. Taki system jest określany systemem ogrzewania hybrydowego. Znaczące obniżenie kosztów ogrzewania domu gazem płynnym, pozwala na szybki okres zwrotu kosztów inwestycji. Powietrzna pompa ciepła może dodatkowo posłużyć do chłodzenia pomieszczeń w okresie letnim.

1. Kocioł na gaz płynny w układzie hybrydowym
z pompą ciepła
 Koszty ogrzewania domu gazem płynnym
 Możliwości zmniejszenia kosztów eksploatacji dzięki układowi hybrydowemu
 Dobór pompy ciepła powietrze/woda jako drugiego źródła ciepła w domu
Wydanie 1/2015
28.07.2015
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl

2. 2
Ogrzewanie domu gazem płynnym
 Według danych [1] można
szacować, że w Polsce około 70.000
domów jest ogrzewanych gazem
płynnym. Dotyczy to w szczególności
budynków, gdzie brak jest dostępu
do sieci gazociągowej i gdy dostęp
do niej jest przewidywany
w przyszłości.
 Często ten sam kocioł gazowy
(jak np. Vaillant ecoTEC) pozwala na
łatwe przezbrojenie palnika i zmianę
zasilania z gazu płynnego na ziemny.
Źródło: [1] „Efektywność energetyczna w Polsce. Przegląd 2013.” Instytut Ekonomii Środowiska, 2014

3. 3
Koszty ogrzewania domu gazem płynnym
- od czego zależą?
 Ogrzewanie gazem płynnym w porównaniu do innych paliw stanowi stosunkowo
kosztowne rozwiązanie, a ceny gazu płynnego ulegają wahaniom zależnie od cen
hurtowych paliw oraz od okresu roku (m.in. różnice w cenach zakupu w sezonie
grzewczym i poza nim).
 Warunki zakupu gazu płynnego mogą się różnić w zależności od indywidualnej
umowy z dostawcą. W znacznej mierze zależą od tego, czy zbiornik gazu jest
własnością prywatną, czy jest dzierżawiony
od dostawcy gazu płynnego.
 Dzierżawa zbiornika jest zwykle korzystna
gdy przewidywane jest w bliskiej przyszłości
podłączenie budynku do sieci gazociągowej.
 Własny zbiornik podnosi koszty inwestycji
o kilkanaście tysięcy zł, ale daje większą
niezależności w zamawianiu gazu
i niższą cenę jego zakupu. Utrzymanie
zbiornika należy wówczas do użytkownika
(np. przeglądy techniczne, ok. 150 zł/rok).

4. 4
Koszty ogrzewania domu gazem płynnym
- porównanie kosztów dla domu 200 m2
Przykład porównania kosztów:
 Dom 200 m2, standard energetyczny
dla lat 90-tych poddawany modernizacji
 Maksymalne potrzeby ciepła: 12 kW
 Woda użytkowa (4 os.): 240 l/dzień
 Ceny paliw i energii 07.2015:
- gaz płynny:
2,84 zł/dm3 (zbiornik dzierżawiony)
- energia elektryczna:
0,58 zł/kWh w taryfie G11
 Sprawności: założone jako
średnioroczne dla trybów CO/CWU
 Sprawność w trybie ogrzewania CO
określona dla instalacji ogrzewania
grzejnikowego (55/45 oC)
zł/rok brutto

5. 5
Jak obniżyć koszty ogrzewania domu
z kotłem na gaz płynny?
 Możliwym do zastosowania rozwiązaniem jest układ hybrydowy, czyli
zastosowanie pompy ciepła typu powietrze/woda współpracującej z istniejącym
w budynku kotłem zasilanym gazem płynnym. Kocioł stanowi wówczas tzw.
szczytowe źródło ciepła pracujące przy zwiększonym zapotrzebowanie na ciepło.
Pompa ciepła powietrze/woda
wymaga jedynie niewielkiej
powierzchni zabudowy na
zewnątrz budynku.
Wysokiej klasy pompa ciepła
może pracować nawet do
temperatury zewnętrznej -20 oC
i uzyskiwać temperaturę
zasilania instalacji grzewczej
powyżej 60 oC.

6. 6
Jak dobrać moc grzewczą pompy ciepła?
 W układzie hybrydowym pompa ciepła powietrze/woda może zapewniać
pokrycie od 60 do 95% rocznych potrzeb cieplnych. Czas pracy pompy ciepła
zależeć będzie od wymaganych temperatur roboczych systemu grzewczego
oraz kosztów wytworzenia ciepła w porównaniu do np. kotła grzewczego.
Dla przykładowego budynku 200 m2
dobrana pompa ciepła uzyskuje nominalną
moc grzewczą 9,6 kW przy temperaturze
zewnętrznej 2 oC i przy zasilaniu 35 oC
(A2/W35) oraz 9,1 kW dla punktu A2/W45
Q = 12 kW
(przy -20 oC)

7. 7
Przykład doboru pompy ciepła o mocy
nominalnej 9,6 kW (A2/W35)
 Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej rośnie zapotrzebowanie ciepła
budynku i obniża się moc grzewcza powietrznej pompy ciepła. Praca pompy
ciepła może być realizowana samodzielnie do -7 oC (punkt biwalencyjny „B1”),
a równolegle z kotłem do np. -15 oC (punkt biwalencyjny „B2”).
Temperatura zewnętrzna (oC)
Mocgrzewcza(kW)
Zapotrzebowanieciepła(kW)
B1
Pompa
ciepła
+ KociołKocioł
Sprężarka inwerterowa pozwala na
płynną regulację mocy grzewczej
pompy ciepła dla dostosowania
jej do zmiennych potrzeb ciepła
B2
Pompa
ciepła

8. 8
Czas pracy pompy ciepła w sezonie
grzewczym – samodzielnie i z kotłem
Temperatura zewnętrzna (oC)
Mocgrzewcza(kW)
Zapotrzebowanieciepła(kW)
B1
Pompa
ciepła
+ KociołKocioł
B2
Pompa
ciepła
Średnia temperatura zewnętrzna
pomiędzy -7 oC, a -15 oC występuje
np. w Warszawie przez około 2%
czasu trwania sezonu grzewczego
(ok. 115 godzin)
Średnia temperatura zewnętrzna
pomiędzy -15 oC, a -20 oC
występuje np. w Warszawie
sporadycznie w ciągu roku
~0,5% sezonu grzewczego ~2% sezonu grzewczego
Średnia temperatura zewnętrzna
wyższa niż -7 oC występuje np.
w Warszawie przez około 97,5%
czasu trwania sezonu grzewczego
(ok. 6670 godzin)
~97,5% sezonu grzewczego
Sezon grzewczy dla Warszawy
i temperatury granicznej zewnętrznej
+15 oC trwa ok. 6670 godzin

9. 9
Czas pracy pompy ciepła w sezonie
grzewczym – samodzielnie i z kotłem
Pompa ciepła o mocy grzewczej 9,1 kW (A2/W45) powinna
w budynku o maksymalnym zapotrzebowaniu ciepła 12 kW
pokrywać zapotrzebowanie ciepła pracując samodzielnie
przez ok. 97,5% sezonu grzewczego, do temperatury -7 oC
Praca równoległa pompy ciepła i kotła
grzewczego na gaz płynny będzie
wymagana poniżej temperatury
zewnętrznej -7 oC przez około 1,5%
sezonu grzewczego
Samodzielna praca kotła grzewczego
może następować dopiero poniżej
-15 oC - sporadycznie, przez około
0,5% sezonu grzewczego

10. 10
Koszty eksploatacji pompy ciepła (zł/kWh)
zależnie od efektywności COP
 Wraz ze spadkiem temperatury zewnętrznej obniża się efektywność pompy ciepła COP
i wzrasta koszt wytworzenia ciepła (zł/kWh). Należy więc sprawdzić czy praca pompy ciepła
będzie opłacalna. W przypadku ceny gazu 2,84 zł/litr, aktualnej w 07.2015 r. (chemline.pl),
koszt wytworzenia ciepła 0,486 zł/kWh będzie wyższy w każdych warunkach, a więc pompa
ciepła powinna pracować do jak najniższej temperatury zewnętrznej, gdzie koszt
wytworzenia ciepła wynosi 29 gr za 1 kWh. Do kalkulacji przyjęto całkowitą cenę energii
elektrycznej 1-taryfową w wysokości 0,58 zł/kWh.
Temperatura zewnętrzna
Temperaturazasilania
COP  2,5
(~ A-7/W45)
0,232 zł/kWh
55/45 oC
Kocioł
Pompa
ciepła
COP  4,0
(~ A5/W35)
0,145 zł/kWhCOP  5,5
(~ A10/W30)
0,105 zł/kWh
COP  2,0
(~ A-20/W43)
0,290 zł/kWh
COP  2,0
(~ A-14/W50)
0,290 zł/kWh
System
grzewczy

11. 11
Kalkulacja kosztów ogrzewania
dla przykładowego domu 200 m2
Koszty eksploatacji (zł/rok)
 Oszczędności roczne dla układu hybrydowego mogą wynieść około 6.780 zł
to jest mniej o 54% w porównaniu do samodzielnego kotła na gaz płynny.
- 6.780 zł/rok
- 54%
 Na pompę ciepła przypada około 90% całkowitych rocznych kosztów eksploatacji
(4.650 zł/rok), na kocioł grzewczy około 10% (1.270 zł/rok).
 (*) Sprawność kotła i współczynnik efektywności COP pompy ciepła
podano dla trybu grzewczego CO i podgrzewania wody CWU
Koszty ogrzewania domu oraz
podgrzewania wody użytkowej CWU
*
*

12. 12
Wyznaczanie temperatury biwalencyjnej
- funkcja triVAI®
 Funkcja triVAI® regulatora pracy układu hybrydowego Vaillant CalorMATIC 470
pozwala zdefiniować ceny paliw, również w podziale na taryfy czasowe
w przypadku taryfy 2-strefowej dla energii elektrycznej.
 W ten sposób regulator wybiera do pracy to źródło ciepła, które w określonych
warunkach zapewni najniższe koszty eksploatacyjne.

13. 13
Przykład rozwiązania 1. Układ hybrydowy
z gazowym kotłem kondensacyjnym
 Pompa ciepła  (Vaillant aroTHERM VWL) zasila system grzewczy  poprzez
sprzęgło hydrauliczne i zarazem zbiornik buforowy  (40 litrów). Może również
podgrzewać ciepłą wodę użytkową  w przez dolną wężownicę podgrzewacza
2-wężownicowego . Kocioł wiszący (na gaz płynny lub ziemny) może zasilać
system grzewczy  poprzez sprzęgło hydrauliczne  oraz podgrzewać wodę
użytkową przez górną wężownicę podgrzewacza . Takie rozwiązanie wymaga
zastosowania podgrzewacza 2-wężownicowego (jak dla instalacji solarnej), ale
pozwala na podgrzewanie wody użytkowej przez obydwa źródła ciepła.







14. 14
Przykład rozwiązania 2. Układ hybrydowy
z gazowym kotłem kondensacyjnym
 Pompa ciepła  (Vaillant aroTHERM VWL) zasila system grzewczy  poprzez
sprzęgło hydrauliczne i zarazem zbiornik buforowy  (40 litrów). Nie jest
przewidziana do podgrzewania ciepłej wody użytkowej . Kocioł wiszący
jednofunkcyjny (na gaz płynny lub ziemny) może zasilać system grzewczy 
poprzez sprzęgło hydrauliczne  oraz podgrzewać wodę użytkową
w podgrzewaczu . Takie rozwiązanie jest częściej spotykane w praktyce, ze
względu na częstsze stosowanie standardowych podgrzewaczy wody z jedną
wężownicą grzejną. Podgrzewanie wody użytkowej realizowane jest wyłącznie
przez kocioł. Pompa ciepła pracuje wyłącznie dla zasilania systemu grzewczego.







15. 15
Wybór hybrydowego systemu grzewczego
- podsumowanie
 Zastosowanie powietrznej pompy ciepła będzie tym bardziej opłacalne im
większe potrzeby cieplne będą wymagane dla budynku i im wyższa będzie cena
zakupu gazu płynnego. Należy odpowiednio do potrzeb dobrać wielkość pompy
ciepła i tym samym jej udział w bilansie cieplnym budynku.
 Układ hybrydowy daje dodatkowe korzyści – zwiększenie niezależności od
jednego rodzaju paliwa/energii, zwiększenie poziomu bezpieczeństwa (np. przy
awarii jednego ze źródeł ciepła), a także możliwość wykorzystania pompy ciepła
do chłodzenia pomieszczeń, zamiast dodatkowego układu klimatyzacji.

16. Chłodzenie
Ogrzewanie
Energia odnawialna
Kotły gazowe
Kotły olejowe
Pompy ciepła
Kolektory słoneczne
Systemy wentylacji
www.eko-blog.pl www.vaillant.pl