Klimatyzator zamiast tradycyjnego ogrzewania? Analiza Politechniki Poznańskiej wskazuje na niskie koszty
Nowoczesne klimatyzatory z funkcją grzania mogą pełnić rolę podstawowego źródła ogrzewania w mieszkaniach i domach jednorodzinnych – wynika z analizy przygotowanej przez Instytut Inżynierii Środowiska i Instalacji Budowlanych Politechniki Poznańskiej na zlecenie LG Electronics. Opracowanie objęło urządzenia wykorzystujące technologię pomp ciepła powietrze–powietrze oraz powietrze–woda.
Badanie przeprowadzono dla mieszkania o powierzchni 35 m2 oraz domu jednorodzinnego o powierzchni 120 m2. Uwzględniono pięć stref klimatycznych Polski i siedem lokalizacji, bazując na danych typowego roku meteorologicznego. Badanie laboratoryjne i symulacyjne objęło analizę pracy klimatyzatora o mocy grzewczej 4,0 kW (chłodniczej 3,5 kW).
Obliczenia zostały wykonane przy założeniu, że koszt zmienny energii elektrycznej pobieranej z sieci wynosi 1 zł za kWh.
Według opracowania urządzenia typu powietrze–powietrze mogą obecnie pełnić znacznie szerszą funkcję niż wyłącznie chłodzenie pomieszczeń. W analizowanych wariantach klimatyzator z funkcją grzania był rozpatrywany zarówno jako wsparcie istniejącego systemu grzewczego, jak i samodzielne źródło ciepła.
Koszty ogrzewania mieszkania o powierzchni 35 m2
Zwrócono uwagę, że znaczenie tego typu rozwiązań rośnie wraz z poprawą standardu energetycznego budynków. Im niższe zapotrzebowanie na energię, tym bardziej widoczne stają się potencjalne oszczędności wynikające z zastosowania nowoczesnych urządzeń HVAC.
Wyniki rocznych i dziennych kosztów eksploatacji różnią się w zależności od standardu izolacji termicznej budynku:
- Standard WT2021 (nowe budownictwo): Roczny koszt ogrzewania lokalu zamknął się w przedziale od 279,72 zł do 512,35 zł. W przeliczeniu na dobę oznacza to wydatek rzędu od 0,77 zł do 1,40 zł.
- Standard WT2010 (starsze budownictwo): Zapotrzebowanie na ciepło w tego typu obiektach generowało roczne koszty na poziomie od 422,66 zł do 741,53 zł, co przekłada się na dobowy wydatek w granicach od 1,16 zł do 2,03 zł.
Autorzy raportu podkreślają, że wskazane kwoty mogą zostać dodatkowo zredukowane, jeżeli system grzewczy zostanie zintegrowany z domową instalacją fotowoltaiczną oraz magazynem energii.
Wydatki w domu jednorodzinnym o powierzchni 120 m2
Analiza Politechniki Poznańskiej objęła również symulację dla większego metrażu, gdzie system grzewczy oparty na klimatyzatorach połączono z dedykowaną pompą ciepła do przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) o pojemności 200 litrów. Układ ten zestawiono z tradycyjnym kotłem gazowym.
W budynku spełniającym wymogi izolacyjności WT2021 roczny koszt ogrzewania wnętrz oraz jednoczesnego podgrzewania wody wyniósł od 2967,02 zł do 3952,03 zł (w ujęciu dziennym: od 8,13 zł do 10,83 zł).
W przypadku obiektu wzniesionego w standardzie WT2010 roczne opłaty za energię elektryczną na te cele oszacowano w przedziale od 5032,23 zł do 6896,23 zł.
Specyfikacja techniczna i algorytmy sterowania
Na efektywność prezentowanych systemów HVAC (ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja) wpływa zastosowanie algorytmów sztucznej inteligencji, które na bieżąco monitorują obecność ludzi w pomieszczeniach i analizują panujące w nich warunki termiczne. Na tej podstawie automatycznie regulowany jest kierunek oraz prędkość nadmuchu.
W badanych układach przygotowania ciepłej wody wykorzystano urządzenie pracujące na bazie naturalnego czynnika chłodniczego R290 o niskim współczynniku globalnego ocieplenia (GWP wynoszącym 3), które pozwala na podgrzanie wody do temperatury 75 st. C w klasie energetycznej A+. Urządzenie to wyposażone jest w funkcję SG Ready, która umożliwia bezpośrednią współpracę z panelami fotowoltaicznymi w celu optymalizacji autokonsumpcji prądu.
Charakter modelowy analizy
Politechnika Poznańska podkreśliła, że przedstawione dane mają charakter modelowy i bazują na średniomiesięcznych temperaturach dla typowego roku meteorologicznego w siedmiu polskich lokalizacjach. Obliczenia uwzględniają wyłącznie nakłady na energię elektryczną, co oznacza, że nie ujęto w nich początkowych kosztów inwestycyjnych (zakupu i montażu urządzeń), wydatków związanych z regularnym serwisowaniem ani indywidualnych ograniczeń technicznych konkretnych budynków.
Autorzy zaznaczyli również, że rzeczywiste koszty eksploatacji mogą różnić się w zależności od lokalizacji, standardu energetycznego obiektu oraz aktualnych cen energii.
Katarzyna Poprawska-Borowiec, redaktor Gramwzielone.pl
katarzyna.borowiec@gramwzielone.pl
© Materiał chroniony prawem autorskim. Wszelkie prawa zastrzeżone. Dalsze rozpowszechnianie artykułu tylko za zgodą wydawcy E-Magazyny Sp. z o.o.
