Kiedy zwróci się pompa ciepła, a kiedy kocioł na biomasę? Porównanie urządzeń grzewczych w 2024 roku!

• Prosty czas zwrotu SPBT to wskaźnik, dzięki któremu można porównać m.in. urządzenia grzewcze pod kątem, które z nich wcześniej się zwróci. Nie jest on jednak idealnym narzędziem.
• Paliwa kopalne odchodzą do lamusa, a technologie, które będą zmieniać ogrzewnictwo to przede wszystkim pompy ciepła, a uzupełniać układankę mają kotły na biomasę.
• Obliczyliśmy dla przykładowego budynku czas zwrotu modernizacji kotłowni. Pompa ciepła wypada zdecydowanie gorzej od kotłów na biomasę. Niemniej jednak wygrywa, jeśli mówimy o emisji czy komforcie użytkowania.

Na rynku mamy do dyspozycji wiele urządzeń grzewczych, z których niektóre są szczególnie wspierane przez państwo. Mowa oczywiście o technologiach ekologicznych na czele z pompą ciepła. Można również tak zaklasyfikować kotły na biomasę, ponieważ w niektórych starszych budynkach mogą być lepszą alternatywą dla nieefektywnego kotła na paliwo stałe. Decyzja jednak leży po naszej stronie – koniec końców to my będziemy korzystać z nowego źródła ciepła. Tak przynajmniej powinno być w teorii, bo w praktyce mamy przed sobą widmo ETS 2, który podniesie zdecydowanie ceny węgla i gazu ziemnego już w 2027 roku. Dodatkowo do 2040 roku wszystkie budynki w Polsce nie będą mogły wykorzystywać żadnych paliw kopalnych, co wprowadza dyrektywa EPBD. Do tego jednak sporo czasu.

Czym jest prosty czas zwrotu?

Prosty czas zwrotu SPBT to narzędzie, które stosowane jest w audytach energetycznych. Nie bierze pod uwagę wzrostu cen poszczególnych nośników energii, opierając się jedynie na aktualnych kosztach. Można więc powiedzieć, że nie uwzględnia wartości pieniądza w czasie ani ryzyka. Pamiętajmy, że na rynku energetycznym dochodzi do wielu zawirowań, które ciężko jest przewidzieć. Niemniej jednak dla porównań tu i teraz SPBT spełnia swoją rolę dobrze. Aby obliczyć prosty czas zwrotu, potrzebne są koszty inwestycyjne i roczne oszczędności, które wynikają z zastosowania nowego urządzenia grzewczego. Wzór wygląda następująco:

SPBT = I/CF

gdzie:
SPBT – prosty czas zwrotu [lat]
I – całkowita suma zainwestowanych środków [zł]
CF – roczny dochód generowany przez inwestycję, co w przypadku zmiany ogrzewania można traktować jako oszczędności na nowym źródle ciepła [zł]

Założenia dla urządzeń grzewczych

Porównaliśmy czasy zwrotu przy demontażu i wymianie nieefektywnego źródła ciepła na węgiel. Sprawność bezklasowego kotła przyjęto na poziomie 64%, który działa w instalacji grzejnikowej, a pozostała sprawność systemu grzewczego to 70%. Jakie źródła ciepła wzięliśmy do analizy? Tylko te, które w najbliższych latach nie będą doświadczane przez nowe obostrzenia, dlatego nie zostanie uwzględniona technologia kotłów gazowych. Podane sprawności to wartości średnie dla ogrzewania i przygotowania c.w.u.

• kocioł na pellet – sprawność 84%
• kocioł zgazowujący drewno – sprawność 84%
• pompa ciepła typu powietrze-woda – SCOP 3,5

Pompa ciepła a instalacja grzejnikowa

Obliczenia zostaną poprowadzone dla pomp ciepła w systemie grzewczym z grzejnikami, choć dedykowane dla tej technologii jest ogrzewanie płaszczyznowe – przede wszystkim podłogowe. Wówczas pompa ciepła ma wyższy współczynnik efektywności SCOP. Trzeba jednak pamiętać, że modernizacja polegająca na zastąpieniu grzejników podłogówką jest niezwykle trudna. Wyjaśnijmy dlaczego.

Zastąpienie instalacji grzejnikowej ogrzewaniem podłogowym wymaga demontażu istniejącej nawierzchni, co jest nie tylko czasochłonne, ale i kosztowne. Prace te generują również hałas, kurz oraz inne uciążliwości dla domowników. System ogrzewania podłogowego wymaga miejsca na rury i izolację, co oznacza podniesienie poziomu podłogi o kilka centymetrów. Może to powodować problemy z dopasowaniem drzwi czy zmianą proporcji pomieszczeń. Konieczna jest także instalacja nowej warstwy podkładu, najczęściej wylewki, aby równomiernie rozprowadzać ciepło. Cały proces to duży remont obejmujący nie tylko prace hydrauliczne, ale i wykończeniowe, co może potrwać kilka tygodni i generować wyższe koszty niż wymiana grzejników na większe. Dodatkowo instalacja podłogówki może wymagać ingerencji w inne systemy, takie jak instalacje elektryczne czy wodne, co dodatkowo komplikuje przebudowę.

Koszty ogrzewania budynku w 2024 roku!

Porównano koszty ogrzewania w budynku, który potrzebuje 120 kWh/(m²·rok) energii użytkowej. Jest to wartość charakterystyczna dla budynków w standardzie WT 2008, które charakteryzują się niewielką izolacją termiczną (10 cm ściany,  15 cm poddasze). Okna są niezespolone, a wentylacja grawitacyjna. Dodatkowo uwzględniono przygotowanie c.w.u. dla czterech osób. Założono następujące koszty poszczególnych nośników energii:

• energia elektryczna – 86,7 zł/MWh (obliczona średnia cena przez POBE)
• pellet – 1100 zł/t
• drewno – 800 zł/t
• węgiel groszek – 1500 zł/t

W efekcie koszty ogrzewania wyglądają następująco:

Pamiętajmy o odpowiedniej kolejności termomodernizacji. Najpierw redukcja zapotrzebowania na ciepło, a potem wymiana źródła ciepła. Analizowany budynek ma wysokie zużycie energii, co powinno dać do myślenia właścicielom, czy nie warto ocieplić ścian. Wybrano standard WT 2008, ponieważ istnieje duża szansa, że w takim budynku działa bezklasowy kocioł węglowy.

Prosty czas zwrotu na korzyść kotłów na biomasę

Ogrzewanie nowoczesnymi kotłami na biomasę lub powietrzną pompą ciepła wychodzi zdecydowanie taniej niż bezklasowym kotłem węglowym. Roczne koszty są do siebie zbliżone, co stawia technologię pomp ciepła w gorszej sytuacji. Koszty inwestycyjne w przypadku instalacji pomp ciepła mogą być nawet do 5 razy wyższe. Wszystko zależy od marki urządzenia, osprzętu i kosztów robocizny, czyli za całość inwestycji, za którą przyjdzie nam zapłacić. My przyjęliśmy średnie koszty inwestycyjne (urządzenie+montaż) na poziomie:

• kocioł na pellet – 15 000 zł
• kocioł zgazowujący drewno – 15 000 zł
• powietrzna pompa ciepła – 40 000 zł

Przy aktualnych cenach najszybciej zwróci się kocioł zgazowujący drewno, bo w 5,6 roku. Dla kotła na pellet SPBT jest równe 7,4 roku. Najdłużej zwracałaby się powietrzna pompa ciepła – 16,6 roku. Warto jednak pamiętać, że prosty czas zwrotu opiera się na obecnie obowiązujących cenach. Gdyby za miesiąc ponownie pellet kosztował 4000 zł/t, to czas zwrotu zdecydowanie by się wydłużył. Oczywiście pod warunkiem, że nastąpiłby wzrost w stosunku do ceny aktualnie wykorzystywanego węgla. Czy warto brać pod uwagę taki obliczony czas zwrotu inwestycji? Powinien on stanowić dla nas bardziej wyznacznik, co nam się tak naprawdę opłaci. 

Dotacja w programie Czyste Powietrze

Jak skrócić czas zwrotu SPBT? Można m.in. skorzystać z dotacji z programu Czyste Powietrze, jeśli mieszkamy w budynku jednorodzinnym lub programu Ciepłe Mieszkanie, gdy mieszkamy w budynkach wielorodzinnych. W Czystym Powietrzu można otrzymać pieniądze na każde z analizowanych urządzeń grzewczych (koszt uwzględnia zakup/montaż wraz z osprzętem, zbiornikiem buforowym i zasobnikiem c.w.u., w przypadku kotłów dodatkowo armaturę zabezpieczającą, nowy komin i układ doprowadzenia powietrza): 

• Podstawowy poziom dofinansowania:
  • pompa ciepła powietrze-woda o podwyższonej klasie efektywności energetycznej (maks. 19 400 zł; intensywność 55%)
  • pompa ciepła powietrze-woda (maks. 12 600 zł; intensywność 40%)
  • kocioł na pellet drzewny o podwyższonym standardzie (maks. 9 100 zł; intensywność 45%)
  • kocioł zgazowujący drewno o podwyższonym standardzie (maks. 9 000 zł; intensywność 45%)
• Podwyższony poziom dofinansowania:
  • pompa ciepła powietrze-woda o podwyższonej klasie efektywności energetycznej (maks. 28 100 zł; intensywność 80%)
  • pompa ciepła powietrze/woda (maks. 22 000 zł; intensywność 70%)
  • kocioł zgazowujący drewno o podwyższonym standardzie (maks. 14 300 zł; intensywność 70%)
  • kocioł na pellet drzewny o podwyższonym standardzie (maks. 14 300 zł; intensywność 70%)
• Najwyższy poziom dofinansowania:
  • pompa ciepła powietrze/woda o podwyższonej klasie efektywności energetycznej (maks. 35 200 zł; intensywność 100%)
  • pompa ciepła powietrze/woda (maks. 31 500 zł; intensywność 100%)
  • kocioł zgazowujący drewno o podwyższonym standardzie (maks. 20 400 zł; intensywność 100%)
  • kocioł na pellet drzewny o podwyższonym standardzie (maks. 20 400 zł; intensywność 100%)

Można więc otrzymać naprawdę sporą sumę, dzięki której będziemy musieli przeznaczyć mniej pieniędzy na inwestycję. Szczególnie wysokie dotacje są na pompy ciepła, co znajduje odzwierciedlenie w tym, że jej zakup i montaż jest na rynku względnie najdroższy wśród źródeł ciepła. Jeżeli chcesz wiedzieć, czy kwalifikujesz się do wzięcia udziału w programie Czyste Powietrze, sprawdź materiał: Kto tak naprawdę może skorzystać z programu Czyste Powietrze?

Do walki z emisją najlepsza pompa ciepła!

Zachęcamy do skorzystania z dotacji i do montażu jednego z ekologicznych źródeł ciepła, wśród których najmniejszy wpływ na środowisko ma pompa ciepła. Pompa ciepła nie generuje lokalnych spalin ani emisji zanieczyszczeń w miejscu użytkowania. Wykorzystuje energię z otoczenia (powietrze, woda, grunt), co sprawia, że jest urządzeniem neutralnym pod względem emisji CO₂, o ile korzysta z odnawialnych źródeł energii elektrycznej. W Polsce w 2023 roku około 27% energii w miksie pochodziło z OZE – reszta to węgiel i inne paliwa kopalne. Tendencja jest jednak taka, że z roku na rok coraz mniejszy udział w generacji energii elektrycznej w Polsce mają źródła nieodnawialne.

Z kolei kocioł na biomasę, choć można traktować go za ekologiczne rozwiązanie w porównaniu z tradycyjnymi kotłami węglowymi, wciąż emituje pyły i benzo(a)piren w procesie spalania. Może zatem przyczyniać się do zanieczyszczenia powietrza, zwłaszcza w miejscach o gęstej zabudowie. Nowoczesne kotły na biomasę, szczególnie te, na które można wziąć dotację w programie Czyste Powietrze, muszą spełniać surowe normy związane z emisją pyłów. Emisja cząstek stałych może wynosić maksymalnie 20 mg/m³ (w odniesieniu do suchych spalin w temp. 0°C, 1013 mbar przy O₂=10%)

Komfort użytkowania

Pompa ciepła zyskuje przewagę nad kotłem na biomasę przede wszystkim pod względem komfortu użytkowania oraz emisji zanieczyszczeń. Przede wszystkim, pompa ciepła jest urządzeniem praktycznie bezobsługowym – działa automatycznie, bez potrzeby regularnego uzupełniania paliwa czy czyszczenia. Eliminuje to wiele kłopotów związanych z codziennym użytkowaniem kotła na biomasę. W przypadku kotła użytkownik musi regularnie dostarczać biomasę oraz zajmować się usuwaniem popiołu, co wymaga czasu i wysiłku.

Decyzja jednak pozostaje po naszej stronie, a wybór najczęściej uzależniamy od trzech wyżej wspomnianych aspektów. Dla większości ważny będzie czas zwrotu, a więc stosunek kosztów inwestycyjnych do potencjalnych oszczędności. Inni jako najważniejszą kwestię uznają komfort, a niektórzy poziom emisji. Pamiętajmy, że wymiana źródła ciepła to nie wszystko. Warto również zastanowić się nad ociepleniem domu, co dodatkowo obniży rachunki za ogrzewanie.

Źródła: POBE, czystepowietrze.gov.pl, własne.