Czym podgrzewać wodę do mycia, aby nie zbankrutować?

Trudno dziś przewidzieć, jak będą kształtowały się ceny energii w kolejnych latach. Obecny wzrost jest silnie związany z toczącą się wojną, zachwianiem równowagi na rynkach energetycznych, podwyżkami cen węgla i gazu. Finalnie również wzrost ceny prądu jest wysoki. Myśląc o wykorzystaniu jednego z tych nośników do ogrzewania wody, warto maksymalnie ograniczyć zużycie energii we własnym domu. Jest na to wiele sposobów, począwszy od właściwego zaizolowania rur prowadzących ciepłą wodę, przez wybór nowoczesnych zbiorników z odpowiednią warstwą izolacji, a kończąc na montażu dodatkowych instalacji, takich jak kolektory słoneczne czy fotowoltaika.

40-50 l - to orientacyjna wartość zużycia ciepłej wody przez mieszkańca na dobę

Ile potrzeba energii, aby mieć ciepłą wodę?

Największy wpływ na zużycie energii do przygotowania ciepłej wody użytkowej (w skrócie c.w.u.) ma ilość wody pobieranej. Inaczej to będzie wyglądało w domu wyposażonym w standardowy natrysk, niż w tym z wanną o dużej pojemności czy natryskiem z kilkoma dyszami lub deszczownicą. Zgodnie z rozporządzeniem [1], które stanowi wytyczne do projektowania instalacji,  dobowe zużycie wody w budynku z własnym źródłem ciepła wynosi 80- 100 l na mieszkańca. Wartość ta określa zarówno sumę zimnej, jak i ciepłej wody. Z tego przyjmuje się, że około połowę stanowi woda ciepła, czyli to 40-50 l na mieszkańca na dobę. Zakładając, że jej temperatura w punkcie wypływu wynosi około 45o C, a temperatura wody zimnej to 10o C wówczas jedna osoba zużywa w ciągu doby około 2 kWh energii. Zatem tyle energii należy doprowadzić np. do grzałki, aby podgrzać określoną ilość wody w zbiorniku. Jeśli jednak c.w.u. płynie później przez rury, które nie zostały skutecznie zaizolowane, to ulega schłodzeniu. W efekcie w celu dostarczenia do kranu określonej ilości ciepłej wody trzeba zużyć znacznie więcej energii. Uwzględnić należy również straty ciepła ze zbiornika, w którym magazynujemy c.w.u., do otaczającego powietrza. Jeśli wybierzemy urządzenie dobrej klasy i odpowiednio zaizolujemy rury, straty ciepła nie przekroczą zwykle 1-1,5 kWh/dobę. Duże znaczenie ma też wielkość zbiornika, jego konstrukcja i wartość temperatury w pomieszczeniu, w którym się znajduje. Wzrost zużycia energii wystąpi także, gdy zbiornik z ciepłą wodą umieszczony jest w dużej odległości od poszczególnych kranów w domu. Dotyczy to zwłaszcza przypadku, w którym zdecydowaliśmy się na montaż cyrkulacji, czyli dodatkowej rury i niewielkiej mocy pompy, która okresowo zapewni nam ciągły przepływ ciepłej wody przez instalację. Rozwiązanie takie zapewnia co prawda wysoki komfort, krótki czas oczekiwania na c.w.u. oraz brak potrzeby odprowadzania chłodnej wody z rur do kanalizacji. Za to wielogodzinna cyrkulacja wody w rurach oznacza straty ciepła i wzrost kosztów podgrzewania wody. Oczywiście zimą ciepło oddawane z powierzchni rur nie jest zupełnie tracone, gdyż podnosi ono temperaturę w tych pomieszczeniach, przez które są poprowadzone. Trzeba jednak pamiętać, że w niektórych urządzeniach grzewczych – dotyczy to zwłaszcza pomp ciepła – częste schładzanie wody w instalacji oznacza wielokrotne ich włączanie i pracę z niską efektywnością.

Aby ograniczyć ilość energii koniecznej do podgrzania wody należy:

• zaizolować rury cyrkulacji i doprowadzające ciepłą wodę do kranów nie korzystać ze starego zbiornika bez izolacji czy też z częściową izolacją termiczną;
• unikać wielogodzinnej pracy pompy cyrkulacyjnej ciepłej wody;
• nie umieszczać zbiornika w chłodnym pomieszczeniu oraz w dużej odległości od punktów poboru wody;
• nie układać instalacji ciepłej wody i cyrkulacji w pomieszczeniach o niskiej temperaturze.

Urządzenia służące tylko do przygotowania c.w.u.

W tej grupie znajdziemy urządzenia zasilane energią elektryczną lub gazem oraz wykorzystujące ciepło z otaczającego nas powietrza. Każde z nich ma odmienne wymagania związane z montażem i z użytkowaniem. Odmienne też będą koszty eksploatacji. Warto się z tym wszystkim zapoznać, zanim zdecydujemy się na dany system podgrzewania wody.

Podgrzewacze elektryczne

Miejscowe przepływowe podgrzewacze elektryczne.

Tego typu urządzenia montuje się przy poszczególnych bateriach. Dzięki temu mamy ciepłą wodą od razu po odkręceniu kranu i nie musimy czekać, aż przypłynie ona ze znajdującego się w innym pomieszczeniu zbiornika. To ważna zaleta takiego rozwiązania. Trzeba jednak pamiętać o tym, że przygotowanie wody w krótkim czasie – praktycznie na bieżąco – oznacza potrzebę zastosowania urządzeń o wysokiej mocy. Dotyczy to zwłaszcza zasilania natrysku, który wymaga co najmniej modelu mającego moc 12-18 kW. Dzięki temu uzyskamy przepływ c.w.u. 6-9 l/min. Natomiast dla umywalki czy zlewozmywaka zalecana moc to minimum 3-5 kW. Chociaż przepływ nie będzie w pełni zadowalający, jest to rozsądne minimum, które pozwala pogodzić komfort z ograniczeniem łącznej mocy urządzeń. Wybierając podgrzewacz przepływowy, zwróćmy uwagę na sposób i dokładność regulacji temperatury. Najwyższą dokładność i najniższe koszty eksploatacji zapewnią urządzenia z płynną regulacją mocy, proporcjonalnie do aktualnego przepływu wody. Niestety są one drogie. Znacznie tańsze, ale mniej wygodne w eksploatacji są podgrzewacze z regulacją hydrauliczną (dwustopniową lub kilkustopniową), gdyż trudno w nich precyzyjnie ustawić temperaturę wody. Przykładowo zbyt niski przepływ spowoduje nagły wzrostem temperatury lub wyłączenie urządzenia. Uwaga! Zanim zdecydujemy się na zastosowanie podgrzewaczy przepływowych, powinniśmy ustalić, czy możliwe  będzie uzyskanie odpowiednio wysokiego przydziału mocy do zasilania budynku. Suma mocy wszystkich zamontowanych podgrzewaczy może wynieść nawet 20 kW. Oznacza to wyższy koszt przyłącza energetycznego i wyższe koszty stałe.

Wielopunktowy, przepływowy podgrzewacz wody.

Najlepiej wybrać model z płynną regulacją mocy. Dzięki temu niezależnie od tego, czy korzystamy z umywalki, czy natrysku, temperatura wody może być stała. Oczywiście będzie to możliwe tylko wtedy, gdy wybierzemy podgrzewacz o odpowiednio wysokiej mocy. Rozsądne minimum to 12-18 kW, co zapewni wygodną kąpiel w kabinie prysznicowej. Jeszcze wyższą moc musimy wybrać, jeśli chcemy mieć możliwość równoległego korzystania np. z natrysku i kranu w kuchni. Wielopunktowy podgrzewacz przepływowy warto zastosować tylko, gdy wszystkie punkty poboru wody znajdują się blisko siebie, np. gdy w domu jest jedna łazienka i sąsiaduje ona z kuchnią. W przeciwnym razie po każdym odkręceniu kranu będziemy musieli poczekać, aż woda przepłynie przez rury instalacji. 

Gazowy podgrzewacz pojemnościowy.

Aby uzyskać wyższy komfort,
bez wahań temperatury w zależności
aktualnego przepływu wody, można
rozważyć zastosowanie pojemnościowego podgrzewacza wody. Zbiornik ma
pojemność od 80-100 do 300 l, zatem
najczęściej umieszcza się go w pomieszczeniu technicznym. Wyposażony
jest w palnik o mocy proporcjonalnej
do jego pojemności – 5-14 kW. Urządzenie ma otwartą komorę spalania,
więc wymaga doprowadzenia powietrza do spalania gazu do pomieszczenia, w którym się znajduje.

Ile zapłacimy za podgrzewanie wody elektrycznym podgrzewaczem przepływowym?

Jeśli przyjmiemy, że zużycie wody na osobę wyniesie około 50 l/dobę wówczas każdy domownik zużyje około 2 kWh prądu. Zatem 4-osobowa rodzina pobierze miesięcznie na ten cel 240 kWh. Średnia cena energii elektrycznej dla gospodarstw domowych to obecnie około 1,27 zł za kWh (dotyczy to energii zużytej po przekroczeniu ustalonych limitów, do których stosuje się cenę z roku 2022); źródło [3]. Zatem za ogrzewanie wody za pomocą elektrycznych podgrzewaczy przepływowych zapłacimy miesięcznie około 305 zł (240 x 1,27 = 305 zł).

Miejscowe podgrzewacze pojemnościowe.

Modele te bierze się pod uwagę, np. gdy w danej lokalizacji nie możemy uzyskać mocy przyłączeniowej, która pozwoliłaby na montaż podgrzewaczy przepływowych. Poza tym można rozważać ich zakup, jeśli chcemy podgrzewać wodę w wybranych godzinach i magazynować energię, aby wykorzystać ją wieczorem i/lub rano. A do tego korzystamy z taryf G12, G12w czy G13, czyli w takich, w których okresowo cena energii jest niższa. Pojemnościowy podgrzewacz stosowany do zasilania kranu umywalki czy zlewozmywaka ma zazwyczaj pojemność 10 l, co niestety nie pozwala na akumulację energii na dłuższy okres. Natomiast zapewnia dokładną regulację temperatury niezależnie od tego, czy przepływ będzie duży czy mały. Podgrzewacz, który umożliwia korzystanie z natrysku czy wanny, musi mieć pojemność co najmniej 80-100 l. Ale moc zamontowanej w nim fabrycznie grzałki to z reguły 1,5-2 kW. Dlatego czas ponownego podgrzania wody jest dość długi – 2-3 godziny. Taki sposób sprawdza się zatem, gdy zużycie wody jest małe lub tryb życia domowników wyklucza ryzyko następujących po sobie kąpieli kilku osób.

Centralny podgrzewacz pojemnościowy.

Jeśli chcielibyśmy podgrzewać wodę wyłącznie w trakcie występowania niższej ceny energii elektrycznej, wówczas pojemność podgrzewacza powinna być zbliżona do dobowego zużycia wody. Dla rodziny czteroosobowej niezbędny będzie zatem podgrzewacz o pojemności około 200 l. 

Ile zapłacimy za podgrzewanie wody elektrycznym podgrzewaczem pojemnościowym?

Opłaty za użytkowanie elektrycznych podgrzewaczy o małej pojemności będą zbliżone do urządzeń przepływowych. Jedyną różnicą jest fakt, iż straty ciepła z modelu pojemnościowego będą wyższe z uwagi a większe gabaryty i dużą powierzchnię oddawania ciepła. Mimo wszystko współczesne urządzenia są coraz lepiej izolowane i poziom strat ciepła jest coraz niższy. Przykładowo dla podgrzewacza o pojemności 80 l dobowe straty ciepła wynoszą 1-1,5 kWh. Zatem dla czteroosobowej rodziny miesięczny koszt eksploatacji może wynosić około 362 zł (dotyczy to popularnej taryfy G11). Jeśli zaś będziemy korzystać ze zbiornika o pojemności, np. 200 l i pobierać prąd zgodnie z taryfą G12 tylko w godzinach, gdy jego cena jest niższa, to obniżymy opłaty do około 282 zł na miesiąc. Należy jednak uwzględnić to, że straty ciepła większego zbiornika są nieco wyższe i jeszcze dochodzą do tego straty ciepła z rur łączących zbiornik z oddalonymi od niego punktami poboru.

Jak obniżyć opłaty stosując elektryczny podgrzewacz pojemnościowy?

Jedną z opcji jest wykorzystanie prądu dostarczanego z instalacji fotowoltaicznej. W takiej sytuacji również wskazany jest montaż podgrzewacza o dużej pojemności i przygotowywanie wody w tych godzinach, w których instalacja fotowoltaiczna osiąga wysoką moc. W tym celu stosuje się system sterujący, który mierzy aktualną moc instalacji oraz pobór energii w budynku i w razie wystąpienia odpowiedniej nadwyżki zezwala na pracę grzałki zbiornika. Innym wariant to zastosowanie podgrzewacza współpracującego z kolektorami słonecznymi oraz wyposażonego w grzałkę elektryczną. Dzięki temu w skali roku można zredukować zużycie energii elektrycznej o około 50%.

Pompa ciepła tylko do podgrzewania wody

Tego typu urządzenie po pobraniu powietrza z zewnątrz czerpie z niego ciepło i przekazuje wodzie znajdującej się w zbiorniku. Pozwala to w skali roku zredukować zużycie energii elektrycznej do podgrzewania wody o połowę lub nawet o 2/3. Zależy to oczywiście od lokalizacji budynku, efektywności samej pompy ciepła oraz ustawionej temperatury wody. A to, w jakiej części kraju znajduje się dom, jest o tyle ważne, że z reguły poniżej temperatury zewnętrznej -5 lub -7o C ciepłą wodę uzyskuje się wyłącznie dzięki pracy grzałki elektrycznej. 

Gazowe podgrzewacze wody

Gazowy podgrzewacz przepływowy. W niektórych domach, zwłaszcza tych budowanych wiele lat temu, do podgrzewania wody wykorzystuje się przepływowe podgrzewacze gazowe. Rozwiązanie to wybierano np. gdy źródło ciepła przeznaczonego do ogrzania domu, np. kocioł, nie był przystosowany do podgrzewania wody do mycia. Większość podgrzewaczy przepływowych to urządzenia z otwartą komora spalania, które do pracy nie wymagają zasilania energią elektryczną. Z tego powodu mogą być montowane nawet w wilgotnym pomieszczeniu, czyli w łazience. Dzięki temu odległość pomiędzy nimi a punktami poboru wody jest mała. To oczywiście zaleta, ale wiąże się to również z wysoką odpowiedzialnością, ponieważ podgrzewacz do spalania gazu może potrzebować nawet około 30 m3 powietrza na godzinę. W związku z tym w łazience musi znajdować się kratka nawiewna   odpowiedniej wielkości. W przeciwnym razie grozi to powstaniem tlenku węgla (czadu) i wypływem spalin do łazienki, co stanowi śmiertelne zagrożenie dla  użytkowników. Dostępne są też na rynku podgrzewacze przepływowe z zamkniętą komorą spalania, czyli modele wyposażone w wentylator i układ rur, którymi zasysane jest powietrze do spalania gazu i odprowadzane są spaliny. Dzięki temu nie ma ryzyka wypływu spalin do pomieszczenia. Typowy gazowy podgrzewacz wody zapewnia zasilanie natrysku lub dwóch innych, mniejszych punktów poboru jednocześnie.

Ile zapłacimy za ogrzewanie pompą do CWU?

Jeśli weźmiemy za punkt odniesienia koszt eksploatacji pojemnościowego podgrzewacza wyposażonego w grzałkę, to roczne opłaty spadną z 4344 zł (12 x 362 = 4344 zł) do 1737 zł, przyjmując średnią roczną efektywność pompy do c.w.u. na poziomie 2,5. Może być on jeszcze niższy, gdy pompa ciepła współpracuje z fotowoltaiką. To bardzo korzystne połączenie, ponieważ pompa ciepła służąca wyłącznie do przygotowania ciepłej wody jest najczęściej wyposażona w sprężarkę o względnie niskiej mocy, np. 500-700 W i pracuje przez wiele godzin. W związku z tym na bieżąco wykorzystuje prąd, który trafiłby do sieci energetycznej.

Gazowy podgrzewacz pojemnościowy.

Aby uzyskać wyższy komfort, bez wahań temperatury w zależności aktualnego przepływu wody, można rozważyć zastosowanie pojemnościowego podgrzewacza wody. Zbiornik ma pojemność od 80-100 do 300 l, zatem najczęściej umieszcza się go w pomieszczeniu technicznym. Wyposażony jest w palnik o mocy proporcjonalnej do jego pojemności – 5-14 kW. Urządzenie ma otwartą komorę spalania, więc wymaga doprowadzenia powietrza do spalania gazu do pomieszczenia, w którym się znajduje. 

Ile zapłacimy za ogrzewanie gazowym ogrzewaczem pojemnościowym?

Przy aktualnej cenie gazu ziemnego 0,32 zł/kWh i sprawności podgrzewacza przepływowego 80% opłaty za podgrzewanie wody dla 4-osobowej rodziny wyniosą około 3,2 zł na dobę (8 x 0,32)/0,8 = 3,2 zł), czyli około 96 zł miesięcznie plus opłaty stałe (17,53 zł/ miesiąc, jeśli korzystamy z gazu tylko na cele podgrzewania wody i gotowania). Koszt roczny zatem to około 1362 zł. Dojdą do tego jeszcze wydatki związane z przeglądem urządzenia. 

Ile zapłacimy za ogrzanie wody gazowym ogrzewaczem pojemnościowym?

Jeśli urządzenie będzie oddalone od punktów poboru ciepłej wody, wówczas możemy wykonać cyrkulację ciepłej wody. Oczywiście ważne jest minimalizowanie strat ciepła tej instalacji przez prowadzenie rur najkrótszą trasą, skuteczną izolację termiczną i redukcję czasu pracy pompy obiegowej. Sprawność gazowych podgrzewaczy pojemnościowych jest nieco niższa niż modeli przepływowych. Poza tym zbiornik zawierający gorącą wodę oddaje ciepło do otoczenia. Zwróćmy też uwagę na to, że wartość strat ciepła zależy w dużej mierze od temperatury w pomieszczeniu technicznym oraz skuteczności izolacji rur pomiędzy podgrzewaczem a punktami poboru wody. Szacunkowy roczny koszt eksploatacji tych urządzeń wyniesie 1500-1634 zł.

Urządzenia ogrzewające dom i wodę do mycia

Jeśli planujemy zastosować w domu źródło ciepła takie jak kocioł na gaz, pompa ciepła czy kocioł na pelety, to wszystkie te urządzenia przeznaczone do ogrzewania pomieszczeń w naturalny sposób wykorzystuje się również do podgrzewania wody do mycia. Aby obniżyć koszty eksploatacji, można rozważyć montaż kolektorów słonecznych lub fotowoltaiki.

Pompa ciepła do c.o. i c.w.u.

Jeżeli planujemy zastosować w domu pompę ciepła przeznaczoną do ogrzewania pomieszczeń, wówczas wykorzystuje się ją również do podgrzewania wody do mycia. W tym celu wybiera się model z wbudowanym zbiornikiem o pojemności 180-230 l. Rozwiązanie to jest odpowiednie, gdy w domu jednorodzinnym mieszkają maksymalnie cztery osoby i w łazienkach zamontowane są oszczędne lub standardowe natryski. Jeśli potrzeby są większe, wtedy wybiera się zbiornik mający 300-400 l. Taki zbiornik to korzystne rozwiązanie również we współpracy pomp z instalacją fotowoltaiczną lub wykorzystaniem taryf G12-G13. Dzięki temu bowiem można podgrzewać wodę, np. tylko w godzinach występowania niższej ceny energii lub wysokiej mocy fotowoltaiki.

Powietrzna pompa ciepła.

 Od wiosny do jesieni efektywność podgrzewania wody użytkowej przez pompę ciepła powietrze-woda może wynosić nawet 3,5 do 5. Wynika to oczywiście z wyższej temperatury powietrza w tym okresie. W sezonie grzewczym spadek temperatury oznacza również spadek mocy i efektywności urządzenia. W zależności od temperatury może ona wynosić od 1,5 do 3. W dni szczególnie mroźne moc pompy ciepła jest na tyle niska, że podgrzanie wody trwałoby kilka godzin. W celu uniknięcia tego problemu system sterujący pracą pompy ciepła uruchamia wówczas elektryczną grzałkę (tzw. szczytową), która podgrzewa wodę wraz z pompą ciepła lub samodzielnie. Zależy to od konstrukcji pompy, aktualnej temperatury zewnętrznej oraz oczekiwanej temperatury ciepłej wody. To, przy jakiej wartości temperatury na zewnątrz powinna włączyć się grzałka (zwykle od -5 do -10o C), można ustawić w sterowniku pompy ciepła. 

Gruntowa pompa ciepła.

Może samodzielnie podgrzać wodę bez konieczności uruchamiania grzałki elektrycznej, nawet gdy temperatura na dworze wynosi -20o C lub mniej. Wspomaganie może być niezbędne jedynie, gdy wystąpi potrzeba okresowej dezynfekcji termicznej wody w zbiorniku. Wtedy należy ją podgrzać aż do 70o C. 

Ile zapłacimy za ogrzanie wody pompą ciepła powietrze - woda?

Korzystając z taryfy G12, G13 warto podgrzewać wodę w godzinach występowania najniższej ceny energii i najwyższej temperatury zewnętrznej. Jeśli zaś mamy instalacją fotowoltaiczną najlepiej przygotowywać wodę do mycia w godzinach południowych. Dostępne są również systemy analizujące bieżącą produkcję energii z systemu fotowoltaicznego i aktualny pobór energii w budynku. W przypadku wystąpienia określonej nadwyżki mocy przekazują one sygnał zezwolenia na pracę do automatyki pompy ciepła. Dzięki temu ogrzewamy wodę wykorzystując energię z systemu fotowoltaicznego i redukujemy ilość energii oddawaną do sieci. Fachowcy zalecają także korzystać z automatyki pompy ciepła. Wiele modeli ma możliwość wyboru między podgrzewaniem wody w krótkim czasie a pracą ekonomiczną. Ten ostatni sposób zapewnia nawet o 30% niższe koszty użytkowania, ale oczywiście oznacza dłuższy czas podgrzewania wody. W zależności od lokalizacji pompy ciepła, ustawionej temperatury, czy godzin jej podgrzewania średnioroczna efektywność może wynosić od 2,5 do 3. W efekcie koszt eksploatacji waha się między 1448 a 1740 zł.

Jak ograniczyć koszt eksploatacji pompy ciepła powietrze - woda?

Im wyższa jest różnica między wymaganą temperatura ciepłej wody a temperaturą zewnętrzną, tym niższa jest efektywność pompy ciepła. Z tego powodu należy unikać podgrzewania wody w godzinach porannych. Oczywiście nie zawsze będzie to możliwe. Jeśli jednak pojemność zasobnika na to pozwala, najlepiej przygotować ciepłą wodę do mycia w godzinach występowania najwyższej temperatury zewnętrznej. Natomiast złym rozwiązaniem jest wielogodzinna eksploatacja instalacji cyrkulacji ciepłej wody. Powoduje cykliczne schładzanie zasobnika ciepłej wody, a także pracę pompy ciepła w najmniej sprzyjających warunkach. 

Ile zapłacimy za ogrzanie wody gruntową pompą ciepła?

Średnioroczna efektywność podgrzewania wody z wykorzystaniem gruntowej pompy ciepła może wynosić od 3 do 3,3. Zależy to od warunków gruntowych, wielkości i rodzaju instalacji dolnego źródła ciepła oraz ustawionej temperatury ciepłej wody. Zatem roczny koszt eksploatacji może wynosić od 1316 do 1448 zł.

Jak ograniczyć koszt eksploatacji?

Po pierwsze należy zadbać o to, by pompa ciepła optymalnie współpracowała z zasobnikiem ciepłej wody. Musi to być model wyposażony w dużej powierzchni wężownicę. Nie można w tym przypadku stosować zbiorników przeznaczonych do współpracy z kotłami. Oczywistym jest też dostosowanie godzin pracy urządzenia do godzin, w których energia jest rozliczana wg niższej ceny lub też godzin pracy instalacji fotowoltaicznej.

Jak wykorzystać fotowoltaikę we współpracy z pompą ciepła lub zasobnikiem wody z grzałką?

Montowane obecnie przydomowe instalacje fotowoltaiczne rozliczane są w tzw. systemie net-billingu. W nim nadwyżki energii odprowadzane do sieci są rozliczane wg średniej ceny z towarowej giełdy energii z poprzedniego miesiąca. Przychody ze sprzedaży energii są gromadzone w tzw. depozycie konsumenckim i są wykorzystywane do rozliczania zakupu energii czynnej poza godzinami, w których instalacja PV generuje wysoką moc. Jeśli po roku w depozycie konsumenckim występuje nadwyżka środków w stosunku do kosztu zakupu energii, wówczas środki zostaną przelane na konto właściciela instalacji. Przy czym wysokość wypłaconej nadwyżki to maksymalnie 20%zużycia energii w danym miesiącu. W związku z tym nie warto stosować instalacji o zbyt wysokiej mocy. W roku 2022 stawki odsprzedaży energii były wysokie i wynosiły od 0,66 do nawet 1 zł/kWh. W związku z tym nawet przychód z instalacji o niewielkiej mocy pozwalał uzyskać środki na zakup dużej ilości energii. Trzeba jednak pamiętać o tym, że w od lipca 2024 roku rozliczenie energii oddawanej do sieci będzie już realizowane na bieżąco wg średnich godzinowych cen rynkowych. Trudno dziś ocenić, jakie będą to stawki. Można się jednak spodziewać, że w godzinach południowych, w trakcie pracy dużej liczby instalacji, duża ilość dostępnej energii sprawi, że ceny będą niższe. Mimo wszystko warto rozważyć zastosowanie instalacji fotowoltaicznej w celu ograniczenia kosztów eksploatacji pompy ciepła czy tym bardziej podgrzewacza wody wyposażonego w grzałkę. Takie rozwiązanie pozwala zwiększyć ilość energii elektrycznej wykorzystywanej na bieżąco i zredukować ilość energii oddawanej do sieci. Będzie to miało znaczenie szczególnie od roku 2024. 

Kocioł kondensacyjny na gaz

Dysponując kotłem gazowym na potrzeby ogrzewania budynku lub rozważając jego zakup, warto wykorzystać to urządzenie również do podgrzewania wody do mycia. Mamy w tym przypadku do wyboru dwie technologie, czyli tzw. kotły dwufunkcyjne i zestawy kotłów jednofunkcyjnych z zasobnikiem ciepłej wody.

Kocioł dwufunkcyjny.

Tego typu urządzenie grzewcze ma wbudowany niewielki wymiennik ciepła, w którym po odkręceniu kranu podgrzewana jest woda do mycia. W efekcie w danej chwili kocioł może zasilić najwyżej kran w kuchni i przy umywalce lub też baterię natryskową. Z tego powodu modele dwufunkcyjne można zastosować w domu z jedną łazienką sąsiadującą z kuchnią.

Zestaw kotła jednofunkcyjnego z zasobnikiem ciepłej wody.

Nazwa tego typu kotła wiąże się z tym, iż podgrzewa on jedynie tzw. wodę grzewczą, która trafia później do instalacji ogrzewania lub do wężownicy w zasobniku ciepłej wody. Powoduje to sukcesywne podgrzewanie wody zgromadzonej w zbiorniku. Dzięki temu w wybranych godzinach mamy do dyspozycji np. 100-150 czy 200 l ciepłej wody. Nie ma wówczas problemu z równoległym korzystaniem z natrysku i kranu przy zlewozmywaku czy też dwóch łazienek jednocześnie. Zastosowanie zasobnika ciepłej wody pozwala również wykonać w budynku instalację cyrkulacji ciepłej wody. Oczywiście eksploatacja takiej instalacji generuje dodatkowe koszty, dlatego najkorzystniej jest zamontować zasobnik ciepłej wody możliwie blisko kuchni i łazienki. Dodatkowo należy zawsze zadbać o dokładność zaizolowania rur cyrkulacji, ciepłej wody oraz ustawić optymalny czas pracy pompy cyrkulacyjnej.

Ile zapłacimy za ogrzanie wody kondensacyjnym kotłem na gaz z zasobnikiem?

Kotły kondensacyjne uzyskują wyższą sprawność podgrzewania wody od typowych podgrzewaczy. Jest to możliwe dzięki precyzyjnej regulacji mieszanki paliwowo-powietrznej, a także regulacji temperatury wody zasilającej wymiennik ciepła. Efektywność pracy zestawu może sięgać 90% w stosunku do ciepła spalania gazu. Dzięki temu, nawet po uwzględnieniu strat ciepła z zasobnika na poziomie 1 kWh/dobę, ogrzanie wody dla czterech osób może kosztować około 3,2 zł/dobę, czyli 96 zł miesięcznie, co daje około 1152 zł rocznie. Opłaty stałe i tak musimy ponosić, jeśli wykorzystujemy kocioł również do ogrzewania domu. Jeśli korzystamy z gazu płynnego i dysponujemy własnym zbiornikiem, wówczas roczne wydatki mogą być obecnie o około 30% wyższe w porównaniu do gazu ziemnego. Z kolei w instalacji ze zbiornikiem dzierżawionym opłaty będą jeszcze wyższe.

Jak ograniczyć koszt eksploatacji?

Jeśli wybierzemy kocioł kondensacyjny z zasobnikiem, wtedy typowym rozwiązaniem jest zastosowanie zbiornika ciepłej wody o większej pojemności, czyli 250-300 l i zasilenie go również z instalacji solarnej. Dzięki pracy kolektorów słonecznych zużycie gazu ziemnego na potrzeby przygotowania ciepłej wody może być w skali roku niższe nawet o około 50%.

Kocioł na pelety

Jeśli typu kocioł służy do ogrzewania domu, można wykorzystać go również do podgrzewania wody użytkowej. W tym celu wystarczy zastosować zasobnik z wbudowanym wymiennikiem ciepła (najczęściej z wężownicą) i dodatkową pompę obiegową oraz czujnik temperatury. Gdy temperatura wody  zbiorniku spadnie poniżej zadanej wartości, wówczas kocioł uruchomi palnik, który rozgrzeje wodę w obiegu wewnętrznym i zasili wymiennik ciepła w zasobniku. Wskazane jest przy tym zastosowania zbiornika o większej pojemności, np. 200-300 l, w celu zminimalizowania liczby załączeń pracy kotła, szczególnie w okresie letnim.

Ile zapłacimy za ogrzanie wody kotłem na pelety?

Przez wiele lat cena peletów oscylowała w granicach 700-800 zł/tonę. Wartość opałowa tony tego paliwa wynosi około 5000 kWh. Po uwzględnieniu sprawności kotła (75-80%) koszt uzyskania z niego jednego kWh energii wynosił ok. 0,19 zł/kWh. W 2022 roku cena peletów osiągnęła wartość powyżej 2500 zł/tonę, a teraz spadła do ok. 2000 zł/tonę, zatem koszt energii nie przekracza 0,53 zł/kWh. W efekcie za przygotowanie ciepłej wody do mycia dla 4 osób zapłacimy rocznie 1752 zł. Jeśli zaś uwzględnimy spadek sprawności kotła w okresie letnim (straty ciepła z urządzenia, które stygnie przez kilka godzin) opłaty wzrosną do ok. 2200 zł.

Jak obniżyć koszt eksploatacji?

Aby obniżyć koszty związane z użytkowaniem kotła na pelety, można rozważyć zastosowanie zbiornika współpracującego z kolektorami słonecznymi. Dzięki temu praca kotła w okresie letnim nie będzie potrzebna, a zużycie paliwa na ten cel będzie niższe prawie o połowę. Innym rozwiązaniem jest montaż pompy ciepła powietrze- -woda do podgrzewania c.w.u. Zbiornik tego typu pompy powinien być wyposażony w wężownicę współpracującą z kotłem. Dzięki temu latem podgrzejemy wodę za pomocą pompy ciepła, która działa z wysoką efektywnością, a zimą wykorzystamy do tego kocioł.

Jak najlepiej wykorzystać prąd dostarczony przez fotowoltaikę?

Można to osiągnąć na różne sposoby. Prostym rozwiązaniem jest wykorzystanie sterownika pompy ciepła lub czasowego programatora grzałki. Od wiosny do jesieni czas pracy pompy ciepła w trybie podgrzewania c.w.u. czy czas pracy grzałki warto zaprogramować tak, by urządzenie podgrzewało wodę w godzinach południowych. Innym rozwiązaniem jest zastosowanie systemu zarządzania energią, który w godzinach występowania znacznej nadwyżki energii może wymusić pracę pompy ciepła czy grzałki w celu podgrzania wody użytkowej. Co ważne w programie wspierającym montaż instalacji fotowoltaicznych „Mój Prąd” jest możliwość uzyskania dofinansowania zarówno na zakup instalacji fotowoltaicznej, a także zbiornika, w którym magazynujemy energię oraz systemu zarządzania energią. Obecny poziom dotacji jest stosunkowo wysoki. Dodatkowo właściciele domu modernizowanego mogą wykorzystać ulgę termomodernizacyjną. Pamiętamy jednak o tym, że instalacja PV nie zawsze dostarczy takiej ilości energii, jak jest potrzebna do pracy pompy ciepła czy grzałki. Tak się dzieje np. od listopada do lutego w czasie pochmurnych dni lub wtedy, gdy występują opady śniegu.

Porównanie kosztów eksploatacji przedstawionych urządzeń i rozwiązań

Wybór optymalnej technologii podgrzewania wody do mycia jest obecnie bardzo trudny. Nie powinniśmy jednak opierać się tylko na aktualnych cenach poszczególnych nośników energii. Ich wartości nie mają dziś wiele wspólnego z rzeczywistymi kosztami ich pozyskania. Przykładowo cena gazu ziemnego na giełdzie holenderskiej zmieniała się przez wiele lat w zakresie od kilkunastu do dwudziestu kilku euro za MWh (megawatogodzinę). Od roku 2021 zaczęła gwałtownie rosnąć, osiągając nawet powyżej 340 euro/MWh. W lutym 2023 wynosiła około 55 euro/ MWh, co nadal jest wartością co najmniej 2-3-krotnie wyższą od ceny z okresu stabilizacji. Cena dla gospodarstw domowych została czasowo zablokowana na niższym poziomie, ale nadal jest ona znacznie wyższa od ceny z roku 2021 i lat poprzednich. Z podobną sytuacją mamy do czynienia w przypadku energii elektrycznej. Jej cena dla gospodarstw domowych jest także aktualnie niższa niż wynika to z relacji giełdowych. Mimo to koszt podgrzewania wody dla czteroosobowej rodziny za pomocą prostych podgrzewaczy jest bardzo wysoki. Niezależnie od tego, na którą z przedstawionych technologii się zdecydujemy, warto zadbać o redukcję zużycia energii. Instalacja ciepłej wody i ewentualnie cyrkulacji powinna być możliwie krótka i skutecznie zaizolowana. Ponadto czas pracy pompy cyrkulacyjnej powinien być zredukowany do minimum. Oprócz czasowego programowania jej pracy można też wykorzystać rozwiązania, które pozwalają w prosty sposób wymusić krótkotrwałą pracę pompy cyrkulacyjnej, np. po wejściu do łazienki. W tym celu wykorzystuje się czujniki ruchu, przekaźniki połączone z włącznikiem oświetlenia czy proste przyciski umieszczane, np. pod umywalkami. Inną metodą ograniczenia zużycia energii jest wykorzystanie kolektorów słonecznych, instalacji fotowoltaicznej czy pompy ciepła. Jeśli chodzi o pompy ciepła powietrze-woda ważne jest również zastosowanie zasobnika ciepłej wody o względnie dużej pojemności. Pozwala to podgrzewać wodę w godzinach występowania najwyższej temperatury powietrza, dzięki temu osiągnie ona wysoką efektywność. Oczywiście skuteczność wykorzystania energii będzie też zależała od lokalizacji urządzenia. Inny będzie roczny koszt eksploatacji pompy ciepła powietrze-woda w Zielonej Górze, a inny, znacznie wyższy, w okolicy Suwałk.