Jaki wpływ ma temperatura ciepłej wody użytkowej na koszty ogrzewania i efektywność energetyczną?

Zapotrzebowanie cieplne budynku to zapotrzebowanie energetyczne, którego celem jest osiągnięcie i utrzymanie komfortowej temperatury w pomieszczeniach. Dla uproszczenia obliczeń można przyjąć zapotrzebowanie na ciepło na poziomie:

• 130 W/m2 w starszym budownictwie, 

• 100 W/m2w modernizowanym domu, 

• 60 W/m2w nowym budynku. 

Przykładowo: moc, jakiej potrzebujemy do ogrzania powierzchni 120 m2, czyli najpopularniejszej wielkości nowego budynku, oscyluje na poziomie 7 kW. Jak można zauważyć, to nie jest dużo. W szczególności gdy porównamy to z zapotrzebowaniem w starszych budynkach, które jest mniej więcej dwa razy wyższe i wynosi ok. 16 kW.

Czytaj również: Instalacja fotowoltaiki zwiększa cenę nieruchomości przy sprzedaży

Wniosek jest jeden. Nowoczesne technologie w budownictwie mają znaczący wpływ na obniżenie kosztów ogrzewania, co generuje spore oszczędności. W większości domów główne koszty związane z systemem ogrzewania, jakie musimy ponieść, to nie tylko utrzymywanie komfortowej temperatury w pomieszczeniach, ale również produkcja ciepłej wody użytkowej. Ilość energii, jakiej potrzebujemy do produkcji c.w.u, jest stała, ale to nie znaczy, że nie możemy tutaj poszukać oszczędności.

Ciepła woda użytkowa (c.w.u.) – do czego ona służy?

C.w.u. to produkt, który powstaje w wyniku podgrzania zimnej wody wodociągowej za pomocą urządzenia grzewczego. Tej wody używamy na co dzień, najczęściej w celach sanitarnych. Zadana temperatura wody w kranie ma znaczący wpływ na komfort użytkownika i jego samopoczucie, ale również na koszt, jaki musi on ponieść w celu jej ogrzania. 

Dlaczego ustawienie właściwej temperatury c.w.u. jest tak ważne?

• Względy higieniczne

Zbyt niska temperatura np. w zasobniku może spowodować rozwój groźnych bakterii Legionella. Temperatura, która najbardziej sprzyja rozwojowi bakterii, to 20-45°C. Problem nasila się, gdy pobór wody jest mały, przez co woda długo stoi w zasobniku. Temperatura, w jakiej całkowicie pozbywamy się problemu z bakteriami, wynosi 50°C (wystarczy utrzymać taką temperaturę przez minimum 2 godziny). Można również przeprowadzić wygrzew antybakteryjny (w Saunier Duval – program Anty-Legionella), który wygrzewa zasobnik na krótki czas do temperatury 65-70°C, w której bakterie giną natychmiast. Można również ustawić stałą temperaturę 60°C, w której bakterie giną w ciągu 2minut, ale utrzymywanie takiej temperatury bez dużych poborów c.w.u. nie jest zalecane.

• Względy techniczne

Zbyt wysoka utrzymywana temperatura może spowodować osadzanie się niepożądanego kamienia na elementach grzewczych urządzenia, wymiennikach ciepła oraz w samych rurach instalacji grzewczej. Problem z wytrącaniem się osadów jest tym większy, im twardszą mamy wodę (duża ilość węglanów wapna i magnezu). Z tym zjawiskiem można jednak skutecznie walczyć za pomocą zmiękczaczy wody oraz poprzez utrzymywanie temperatury c.w.u. niższej niż 55-60°C. Zakamienienie instalacji zmniejsza w znaczący sposób wymianę cieplną. Można przyjąć, że jeden milimetr kamienia powoduje zmniejszenie efektywności przekazywania ciepła o ok. 10%.

• Względy ekonomiczne

Koszt wytworzenia c.w.u. jest bezpośrednio powiązany z zadaną temperaturą, ponieważ energia, jaką musimy dostarczyć, by ją wyprodukować, jest znacznie wyższa. Ponadto zadana wysoka temperatura ciepłej wody użytkowej powoduje zwiększenie kosztów eksploatacyjnych. Wynika to z możliwości odkładania się kamienia, a także ze spadku efektywności urządzenia grzewczego (praca z wysoką temperaturą, tzw. wysoki parametr pracy).

Jaki jest wpływ ustawień temperatury ciepłej wody użytkowej na efektywność COP pomp ciepła?

Doskonałym przykładem na to, jak zbyt wysokie ustawienie temperatury c.w.u. wpływa na zmniejszenie efektywności pracy urządzenia, są pompy ciepła. Zwiększenie temperatury ciepłej wody użytkowej o 10°C może niekorzystnie wpłynąć na efektywność pracy i obniżyć ją nawet o 20-30%. Temperatura zasilania pompy ciepła jest zależna od zadanej temperatury c.w.u.(temperatura zasilania musi być wyższa o kilka °C niż temperatura zadana w zasobniku). Niektóre pompy ciepła, takie jak np. Genia AIR Split marki Saunier Duval, pozwalają na uzyskanie temperatury zasilania powyżej 60°C podczas pracy na samej sprężarce. Pozwala to na utrzymanie stabilnej temperatury w zasobniku na poziomie 55°C. Wyższe ustawienie temperatury c.w.u. może spowodować uruchomienie się grzałki elektrycznej w urządzeniu, a w skrajnych przypadkach nawet wyłączenie pompy ciepła. Obydwa przypadki w bardzo negatywny sposób wpływają na efektywność COP.

Optymalna temperatura c.w.u. – jaką ustawić?

Temperaturę zadaną ciepłej wody użytkowej należy ustawić tak, aby uwzględnić wiele kryteriów związanych nie tylko z komfortem użytkowania, ale również z aspektami higienicznymi i technicznymi. Można uznać, że w przypadku domu jednorodzinnego ustawienie poziomu temperatury c.w.u. powinno wynosić od 48 do 51°C. Ta temperatura nie sprzyja rozwojowi bakterii, nie zwiększa występowania kamienia w instalacji oraz nie obciąża nadmiernie urządzenia grzewczego. Zapewnia za to użytkownikowi najwyższy poziom komfortu i bezpieczeństwa.

Czytaj również: Dlaczego warto przeprowadzić przegląd techniczny pompy ciepła przed sezonem grzewczym?