Jak dobrać zasobnik i ile kosztuje cwu w pompie ciepła Altherma?

Przygotowanie wody użytkowej przez pompę ciepła rządzi się swoimi prawami, a szczególnie w przypadku powietrznych pomp ciepła.
Główne powody to stosunkowo niska temperatura zasilania oraz współudział grzałki zasobnika.

Altherma, w zależności od temperatury zewnętrznej (patrz parametry pracy) jest w stanie uzyskać tylko określoną temperaturę zasilania w obiegu pompy ciepła.
Jeśli ta temperatura jest niższa od aktualnie wymaganej nastawy, to dalsze podgrzanie wody użytkowej realizuje grzałka 3 kW zasobnika cwu.
Ponadto w ustawieniach mamy określony maksymalny czas nagrzewania w trybie pompy ciepła (30 minut, ale można to zmienić) i po pełnym rozbiorze wody z zasobnika, pompa ciepła w określonych warunkach nie zdąży w ciągu tego czasu zagrzać wody, mimo, że temperatura zasilania uzyskiwana przez pompę ciepła jest powyżej temperatury wody w zasobniku.
By podgrzać 150l zasobnik o 45 stopni (od +10 do +55 stopni) potrzebujemy 7-8 kwh. Czyli źródło ciepła o mocy 7-8 kW powinno pracować przez godzinę.
Tymczasem nasza pompa pracuje przez 30 minut, a przy niskich temperaturach zewnętrznych jej moc nominalna spada.
Pytanie więc jaki wybrać zasobnik? 150, 200 czy 300l, bo takie właśnie wielkości oferuje nam producent.

Z pomocą przychodzi nam poniższa karta doboru zasobnika ze stali nierdzewnej EKHWS (niestety po angielsku).

 

Daikin wprowadził tam wielkość EHWV, tj. ilość wody o temperaturze 40 stopni, komfortowej dla korzystania z cwu, w ilości jaką jest w stanie przygotować dla nas Altherma w zależności od wielkości zasobnika i wysokości nastawy.

Ta wielkość EHWV jest odniesiona do 3 wzorców korzystania z cwu:
– Modest – umiarkowany, do 220 litrów dziennie, typowy dla 2-ch osób
– Medium – średni, do 325 litrów dziennie, typowy dla 3-4 osobowej rodziny
– High – wysoki, do 550 litrów dziennie, typowy dla 4-6 osobowej rodziny

Jak widać z tabeli, te same ilości wody użytkowej EHWV uzyskamy z różnych zasobników, ale przy wyższych nastawach.

Odpowiednie znaki oznaczają:
++  to ilość cwu w nadmiarze, z pewnym zapasem (np. przyjazd gości czy rodziny)
+   to ilość wody wystarczająca określonym potrzebom
–    oznacza, że mogą pojawić się krótkotrwałe przerwy w dostawie wody spowodowane czasem nagrzewania.

Co ciekawe, przy zasobniku emaliowanym EKHWE, wartość EHWV jest nieco wyższa.

Czyli zasobnik emaliowany jest w stanie przygotować nieco więcej cwu. Można więc powiedzieć, że jest nieco wydajniejszy.
Dlaczego? Szukałem odpowiedzi w danych technicznych.
Jest tam informacja o grubszej izolacji. Dla stali to 40 mm, a dla emalii – 50mm.

Dla emalii podana jest też powierzchnia wężownicy (1,06 m2), a dla stali tej wartości nie znalazłem.
Mimo wszystko zalecamy zasobniki ze stali szlachetnej. Są moim zdaniem trwalsze jeśli chodzi o korozję. 
 
Dane obu zasobników poniżej.

 

 

Warto też zwrócić uwagę, że przy wysokich nastawach (+65 czy +75 stopni) rośnie procentowy udział użycia grzałki zasobnika w stosunku do trybu pompy ciepła.
Np. przy nastawie +55 stopni, prawie 80% cwu jest przygotowywane przez pompę ciepła.
Ale przy nastawie +75 stopni, ten udział spada do 60%.
Tabela pokazuje te wartości dla nominalnych  warunków pracy pompy ciepła.
Przypuszczam, że w zależności od wielkości zasobnika (np. zbyt mały) i temperatur zewnętrznych, ten udział grzałki może wzrosnąć.
Np. Altherma nie zdąży nagrzać zbyt małego zasobnika, przy pełnym jego rozbiorze, w ciągu 30 minut. (tzw heat-up time pokazany w tabelach).
Dlatego też zalecamy naszym klientom zasobniki 300l, z pewnym zapasem wody użytkowej i pracę na niskich nastawach.

Przejdźmy do kosztów przygotowania cwu dla pompy ciepła Altherma.

Tutaj sprawa jest dość skomplikowana, bo wpływ na koszty mają tutaj dwie rzeczy.

Pierwsza z nich to indywidualne upodobania w korzystaniu z cwu.
Zakłada się, że na osobę potrzebujemy od 1 do 1,5 tys kwh rocznie. A więc rozrzut 50%.

Druga sprawa to specyfika samej pompy ciepła, na którą składają się:

– współpraca z grzałką zasobnika
– temperatura zewnętrzna i je wpływ na COP pompy ciepła
– stosunkowo niska temperatura zasilania (a im wyższa, tym niższy COP)
– graniczne czasy nagrzewania

Przy kotle gazowym 18-20 kW i temperaturze zasilania 60-80 stopni, zasobnik załadujemy w kilkanaście minut, góra w godzinę.
Tutaj sytuacja wygląda inaczej.

Myślę, dla szacunków można przyjąć następujące założenia:

– nastawa 65 stopni, czyli 70% cwu przygotuje pompa ciepła, a 30% grzałka zasobnika
– przez połowę sezonu (lato) Alltherma pracuje z COP równym 3,5, przez 30% sezonu (zima, okres łagodny) z COP równym 2,5 i przez 20% sezonu (zima, okres ostry) z COP równym 2
– zapotrzebowanie 5 tys kwh/rok odpowiadające 4-osobowej rodzinie, czyli 3,5 tys kwh z pompy ciepła i 1,5 kwh z grzałki
– koszt 1 kwh – 0,50 zł

I tak otrzymamy
1,5 tys kwh x 0,5 zł = 750 zł
3,5 tys kwh x 50% x 0,5 zł/3,5 = 250 zł
3,5 tys kwh x 30% x 0,5 zł/2,5 = 210 zł
3,5 tys kwh x 20% x 0,5 zł/2 = 175 zł
Łącznie ok. 1.400,00 zł
Stąd koszt pozyskania 1 kwh na potrzeby cwu wyniesie ok. 28 groszy.

To jeszcze nie wszystko.
Dochodzi do tego taka wartość jak tzw strata postojowa.
Daikin podaje ją dla zasobnika emaliowanego i w przypadku pojemności 300 litrów wynosi ona 2,5 kwh/24h, czyli ok. 900 kwh rocznie, co przy średnim koszcie pozyskania 28 groszy daje nam 250 zł.
Dla zasobnika ze stali szlachetnej tej wartości nie znalazłem.
Tak więc koszt przygotowania cwu przy powyższych założeniach wyniesie ok. 1600-1700 zł.

Ale to tylko szacunek. Każdy może go zrobić we własnym zakresie, zmieniając nieco założenia odnośnie ilości osób czy też ilości kwh/rok.

Czy taki jest ten koszt w rzeczywistości?
Trudno powiedzieć bo opomiarowanie jest dość kłopotliwe.

Potrzebujemy licznik ciepła na nitce cwu, żeby wiedzieć ile kwh ciepła dała Altherma do układu zasobnika cwu.
Licznik elektryczny na agregacie, zliczający kwh tylko w trybie przygotowania cwu.
Wtedy otrzymamy ilość ciepła i poświęconą na to energię elektryczną dla gotowania cwu za pomocą pompy ciepła.
Dalej potrzebujemy licznik elektryczny na grzałce zasobnika cwu, by otrzymać ilość kwh równą ciepłu, dla przygotowania cwu za pomocą grzałki, a tym samym koszt tego ciepła.
Wreszcie licznik ilości wody na wlocie do zasobnika cwu, by odnieść to do ilości wody na osobę czy gospodarstwo.
Dopiero wtedy jesteśmy w stanie obliczyć koszt pozyskania cwu, tj ilość kwh i ich koszt w odniesieniu do ilości cwu.
Jak ktoś ma zacięcie i opomiarowaną Althermę w ten właśnie sposób, to zapraszam do podzielenia się wynikami pomiarów.
 
Istotny jednak jest fakt, że wielu klientów od całościowego rachunku za prąd odejmuje jakąś typową kwotę przypadającą na oświetlenie i agd, a resztę przypisuje pompie ciepła czyli ogrzewaniu. Co jak widać nie do końca jest zgodne z prawdą, bo kwota rzędu 1,5 tys zł stanowi istotną wartość, która z ogrzewaniem nic wspólnego nie ma.