Jakie jest średnie zużycie prądu w domu jednorodzinnym przy pompie ciepła?

Zastanawiasz się, ile prądu zużywa pompa ciepła miesięcznie i rocznie oraz jakie czynniki wpływają na ten wynik? Wyjaśniamy, jakie jest średnie miesięczne zużycie prądu w gospodarstwie domowym z pompą ciepła, przedstawiamy przykładowe wyliczenia oraz podpowiadamy, jak można zoptymalizować zużycie energii i obniżyć rachunki za prąd.

Jak działa pompa ciepła i dlaczego zużywa prąd?

Pompa ciepła to nowoczesne urządzenie grzewcze, które wykorzystuje energię z otoczenia – powietrza, gruntu lub wody – aby zapewnić ogrzewanie budynku oraz podgrzewanie ciepłej wody użytkowej (C.W.U.). Zasada jej działania opiera się na przenoszeniu ciepła z jednego miejsca do drugiego, zamiast jego bezpośredniego wytwarzania, jak ma to miejsce w tradycyjnych systemach grzewczych, takich jak kotły na paliwa kopalne czy piece elektryczne. Dzięki temu pompa ciepła zużywa niewielką ilość energii elektrycznej w stosunku do ilości ciepła, które dostarcza do budynku.

Dlaczego pompa ciepła zużywa prąd?

Pomimo że pompa ciepła wykorzystuje darmową energię z otoczenia, do prawidłowego działania potrzebuje energii elektrycznej. Prąd zasila najważniejsze elementy systemu, takie jak sprężarka, pompy obiegowe czy sterowniki i elektronika.

Co wpływa na zużycie energii przez pompę ciepła?

Średnie zużycie prądu w domu jednorodzinnym przez pompę ciepła nie jest wartością stałą – podobnie jak spalanie paliwa w samochodzie, zależy ono od wielu zmiennych. Jakie są te najważniejsze?

a) Standard energetyczny budynku

• – Im lepiej ocieplony dom, tym mniej ciepła ucieka na zewnątrz, a to oznacza, że pompa ciepła będzie musiała pracować krócej i mniej intensywnie, co obniży zużycie energii elektrycznej.
• – Słaba izolacja dachu, ścian i fundamentów może prowadzić do ucieczki ciepła, zmuszając pompę ciepła do częstszej pracy.
• – Im większy budynek, tym większa ilość energii potrzebna do jego ogrzania.

b) Warunki pogodowe i klimat

Temperatura zewnętrzna ma bezpośredni wpływ na efektywność pracy pompy ciepła.

Niskie temperatury zimą

• – Pompy powietrzne tracą efektywność w temperaturach poniżej -10°C i mogą wymagać wsparcia grzałki elektrycznej, co znacznie zwiększa zużycie prądu.
• – W regionach o surowszym klimacie lepszym wyborem są pompy gruntowe, które działają stabilnie niezależnie od pogody.

Wahania temperatury

W okresach przejściowych (jesień/wiosna) pompa ciepła zużywa znacznie mniej energii niż w mroźne zimowe dni.

c) Rodzaj pompy ciepła a średnie zużycie prądu

Powietrzne pompy ciepła zużywają więcej prądu w niskich temperaturach, ponieważ ich efektywność spada wraz z obniżeniem się temperatury powietrza. W chłodne zimowe dni mogą pobierać nawet 30–40% więcej energii niż pompy gruntowe.

Gruntowe pompy ciepła charakteryzują się stabilnym poborem energii przez cały rok, ponieważ temperatura gruntu pozostaje względnie stała.

d) Współczynnik efektywności COP i SCOP

Aby określić, jak efektywnie pompa ciepła wykorzystuje energię elektryczną, stosuje się dwa wskaźniki:

• – COP (Coefficient of Performance) – oznacza stosunek dostarczonej energii cieplnej do zużytej energii elektrycznej w danym momencie.

Przykład: Jeśli pompa ciepła ma COP = 4, oznacza to, że dostarcza 4 kWh ciepła przy zużyciu 1 kWh energii elektrycznej.

• – SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) – sezonowy współczynnik efektywności, który uwzględnia zmieniające się warunki pogodowe i pokazuje średnią efektywność urządzenia w całym sezonie grzewczym.

Nowoczesne pompy ciepła mają COP w granicach 3–5, co oznacza, że zużywają nawet trzy- lub pięciokrotnie mniej energii elektrycznej, niż produkują ciepła.

e) Sposób użytkowania pompy ciepła

Nawet najlepsza pompa ciepła może zużywać więcej prądu, jeśli jest niewłaściwie użytkowana.

• – Temperatura ustawiona na termostacie

Każdy dodatkowy stopień powoduje wzrost zużycia energii o 5–10%.

Optymalna temperatura w domu to 20–22°C, a w sypialni 18–19°C.

• – Tryb pracy pompy ciepła

Tryb stały (ciągłe utrzymywanie temperatury) jest bardziej efektywny niż częste zmiany ustawień.

Unikanie nadmiernego przegrzewania pomieszczeń pozwala ograniczyć zużycie energii.

• – Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej (C.W.U.)

Ogrzewanie wody użytkowej może stanowić 20–30% całkowitego zużycia energii.

Im więcej mieszkańców w domu, tym wyższe zużycie prądu przez pompę ciepła.

• – Funkcja chłodzenia latem

Pompy ciepła mogą pełnić funkcję klimatyzacji, co zwiększa ich roczne zużycie energii elektrycznej.

f) Wpływ taryfy energii elektrycznej na koszty użytkowania

Koszt eksploatacji pompy ciepła zależy nie tylko od jej zużycia energii, ale również od wybranej taryfy prądu.

• – G11 (jednolita stawka przez całą dobę) – standardowa taryfa, często droższa dla użytkowników pomp ciepła.
• – G12 (dzienna i nocna stawka) – pozwala na korzystanie z tańszego prądu w godzinach nocnych, co jest korzystne dla pomp ciepła z magazynowaniem ciepła.
• – G12w (taryfa weekendowa) – umożliwia korzystanie z tańszej energii w weekendy i nocą.

g) Integracja z fotowoltaiką

Połączenie pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną może zredukować zużycie płatnej energii elektrycznej nawet o 70%, co obniża koszty ogrzewania.

Zużycie prądu przez pompę ciepła dla różnych budynków

Jak już wspomnieliśmy, wskaźnikiem, który pozwala określić efektywność pompy ciepła, jest współczynnik SCOP (Seasonal Coefficient of Performance), czyli sezonowy współczynnik efektywności. Im wyższa jego wartość, tym mniejsze zużycie prądu.

Podstawowy wzór do obliczenia zużycia energii przez pompę ciepła to:

Roczne zapotrzebowanie budynku na ciepło (kWh) / SCOP pompy ciepła = Roczne zużycie energii elektrycznej (kWh)

Zapotrzebowanie budynku na ciepło to ilość energii potrzebnej do ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania ciepłej wody użytkowej (C.W.U.).

Założenia do obliczeń

Obliczenia zostały przeprowadzone przy uwzględnieniu standardowego zapotrzebowania na ciepło dla różnych typów budynków:

• – Dom energooszczędny (standard WT 2021, dobrze ocieplony) – 75 kWh/m²/rok
• – Dom po częściowej termomodernizacji (standard WT 2017) – 100 kWh/m²/rok
• – Nieocieplony dom starszego typu – 200 kWh/m²/rok (zgodnie z danymi POBE)

Dodatkowo przyjęto następujące temperatury zasilania:

• – Ogrzewanie podłogowe – 35°C
• – Grzejniki niskotemperaturowe – 50°C
• – Grzejniki wysokotemperaturowe – 60°C+ (niższa efektywność, konieczne wsparcie grzałki elektrycznej)
• – Ciepła woda użytkowa (C.W.U.) – 50°C

Dla uproszczenia obliczeń przyjęto SCOP dostosowane do temperatury zasilania:

• – SCOP 4,5 dla ogrzewania podłogowego (35°C)
• – SCOP 3,5 dla grzejników niskotemperaturowych (50°C)
• – SCOP 3,0 dla grzejników wysokotemperaturowych (60°C+)

Przykład 1: Dom energooszczędny 80 m² (SCOP = 4,5, ogrzewanie podłogowe 35°C)

• – Roczne zapotrzebowanie na ciepło: 6 000 kWh
• – Zużycie energii przez pompę ciepła: 6 000 kWh / 4,5 = 1 333 kWh/rok
• – Średnie zużycie prądu miesięcznie: 1 333 kWh/rok / 12 = 111 kWh/miesiąc
• – Przewidywany roczny koszt energii elektrycznej (przy stawce 1,11 zł/kWh):
  1333 × 1,11 = 1 479,63 zł

Przykład 2: Starszy dom 100 m² po częściowej termomodernizacji (SCOP = 3,5, grzejniki niskotemperaturowe 50°C)

• – Roczne zapotrzebowanie na ciepło: 10 000 kWh
• – Zużycie energii przez pompę ciepła: 10 000 kWh / 3,5 = 2 857 kWh/rok
• – Średnie zużycie prądu miesięcznie: 238 kWh/miesiąc
• – Przewidywany roczny koszt energii elektrycznej:
  2 857 × 1,11 = 3 171 zł

Przykład 3: Nieocieplony dom 120 m² (SCOP = 3,0, grzejniki wysokotemperaturowe 60°C+)

• – Roczne zapotrzebowanie na ciepło: 24 000 kWh (zgodnie z danymi POBE)
• – Zużycie energii przez pompę ciepła: 24 000 kWh / 3,0 = 8 000 kWh/rok
• – Średnie zużycie prądu miesięcznie: 667 kWh/miesiąc
• – Przewidywany roczny koszt energii elektrycznej:
  8 000 × 1,11 = 8 880 zł

W przypadku grzejników wysokotemperaturowych (60°C+) sprawność pompy ciepła jest niższa, co oznacza, że pompa może częściej korzystać z grzałki elektrycznej. To dodatkowo podnosi zużycie energii, zwłaszcza w okresach silnych mrozów.

Wpływ podgrzewania ciepłej wody użytkowej (C.W.U.) na zużycie prądu

Podgrzewanie ciepłej wody użytkowej stanowi 20–30% całkowitego zużycia energii przez pompę ciepła.

Obliczenia dla 4-osobowej rodziny (zużycie 50 litrów/osobę dziennie) przy założeniu, że pompa podgrzewa wodę do 50°C i działa ze SCOP 3,5:

• – Roczne zapotrzebowanie na energię do C.W.U.: ok. 3 000 kWh
• – SCOP pompy ciepła: 3,5
• – Roczne zużycie energii elektrycznej:
  3 000 kWh / 3,5 = 857 kWh
• – Roczny koszt podgrzewania wody użytkowej:
  857 × 1,11 = 951,27 zł

Jak zmniejszyć średnie miesięczne zużycie prądu?

Pompy ciepła to jedno z najbardziej efektywnych energetycznie rozwiązań grzewczych, ale ich zużycie energii elektrycznej może różnić się w zależności od warunków technicznych i sposobu użytkowania. Odpowiednia optymalizacja pracy systemu może prowadzić do znacznych oszczędności, zmniejszając średnie zużycie prądu w gospodarstwie domowym nawet o 30–50%.  Aby ograniczyć koszty eksploatacji pompy ciepła, można zastosować kilka rozwiązań:

• – Lepsza izolacja budynku – ocieplenie ścian, dachu i podłóg zmniejsza zapotrzebowanie na ciepło.
• – Wybór pompy ciepła o wysokim SCOP – im wyższy SCOP, tym mniejsze zużycie energii elektrycznej.
• – Inteligentne sterowanie i harmonogram pracy pompy ciepła – nowoczesne pompy ciepła są wyposażone w systemy sterowania, które pozwalają na automatyczne dostosowanie pracy urządzenia do aktualnych warunków pogodowych i zapotrzebowania na ciepło.Automatyczne sterowanie pozwala zmniejszyć zużycie energii nawet o 15–20%.
• – Korzystanie z taryfy G12/G12w lub taryfy trójstrefowej G13 (więcej o taryfach energetycznych pisaliśmy tutaj).
• – Integracja z fotowoltaiką – zasilanie pompy ciepła darmową energią słoneczną pozwala zmniejszyć rachunki nawet o 70%.
• – Ograniczenie zużycia energii na podgrzewanie wody użytkowej (C.W.U.) – podgrzewanie wody użytkowej może stanowić 20–30% całkowitego zużycia energii przez pompę ciepła. Jak zmniejszyć koszty podgrzewania wody?Najlepiej poprzez ustawienie temperatury na 45–50°C zamiast 55–60°C (niższe straty energii) oraz instalację zbiornika buforowego, który przechowuje podgrzaną wodę i redukuje konieczność częstego uruchamiania pompy. Korzystanie z trybu „eko” w okresach mniejszego zapotrzebowania na ciepłą wodę. W efekcie obniżenie temperatury podgrzewania wody o 5°C może zmniejszyć zużycie prądu nawet o 10%.

Średnie zużycie prądu w gospodarstwie domowym – podsumowanie

Pompa ciepła to jedno z najbardziej efektywnych i ekologicznych rozwiązań grzewczych dla domu jednorodzinnego. Dzięki wykorzystaniu energii odnawialnej z powietrza, gruntu lub wody, urządzenie może generować 3–5 razy więcej ciepła, niż zużywa energii elektrycznej, co obniża koszty ogrzewania budynku i podgrzewania ciepłej wody użytkowej.

W dobrze ocieplonych, nowoczesnych domach o powierzchni 80–100 m² roczne zużycie energii może wynosić 1 500–2 500 kWh. W starszych, nieocieplonych budynkach zużycie energii może być nawet 2–3 razy wyższe, co oznacza większe koszty eksploatacji.

Aby zmniejszyć zużycie prądu przez pompę ciepła, warto zastosować termomodernizację budynku, zoptymalizować ustawienia temperatury, korzystać z inteligentnego sterowania, wybrać korzystniejszą taryfę energetyczną (np. G12, G12w lub G13) oraz rozważyć instalację fotowoltaiczną, która może niemal całkowicie zniwelować koszty ogrzewania.

Dzięki odpowiedniej konfiguracji i świadomemu użytkowaniu pompa ciepła jest jednym z najtańszych i najbardziej opłacalnych systemów grzewczych, który nie tylko obniża rachunki za energię, ale również przyczynia się do zmniejszenia emisji CO₂, wspierając ekologiczne podejście do ogrzewania budynków.