Pompy Ciepła w pigułce

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, które paradoksalnie nie wytwarza ciepła. Służy ona jedynie do pobierania ciepła z otoczenia – wody, ziemi lub powietrza i przekształca je w postać, która może być wykorzystana w budynku. Właśnie z tego względu pompy nie można traktować jako prostego odpowiednika kotła. Co więcej, aby pompa działała, nie jest potrzebny proces spalania – nie ma więc popiołu, spalin, kurzu oraz innych zanieczyszczeń. Urządzenia te w pełni wykorzystują energię, która jest zgromadzona w środowisku naturalnym.

Dzięki wykorzystywaniu odpowiednich procesów termodynamicznych, pompa ciepła jest w stanie przetworzyć energię pierwotną oraz dostarczyć ją do naszej instalacji grzewczej zgodnie z naszym zapotrzebowaniem. Pompy ciepła wykorzystują także dodatkowe zasilanie, jakim jest prąd elektryczny lub gaz. Dostarczają one do naszego domu wodę w temperaturze 55°. Przeznaczone są one do wszystkich domów oraz przedsiębiorstw, które stawiają na ekologię.

Rodzaje pomp ciepła – wiedza dla początkujących

Instalacje pomp ciepła można zaplanować zarówno na etapie budowy domu, jak i w budynku już zamieszkałym. Rodzaje pomp ciepła dzielimy ze względu na rodzaj źródła z jakiego pozyskiwane jest ciepło. Według podziału głównego wyróżniamy pompę wodną, gruntową oraz powietrzną.

  • Pompa wodna. To, co ją wyróżnia to wysoka wydajność elektryczna. Źródłem tego rodzaju pompy jest płynąca ciepła woda. Może ona stanowić jedyne źródło ogrzewania znajdujące się w naszym domu. Jej problemem są jednak wysokie koszty jakie musimy ponieść na początek. Zewnętrznym źródłem zasilania pomp wodnych może być gaz, olej lub energia elektryczna.
  • Pompa gruntowa. Jest to najpopularniejszy w Polsce rodzaj pomp ciepła. Źródłem pompy gruntowej jest, jak sama nazwa wskazuje, grunt. Może być ona wykorzystywana zarówno do dostarczenia ciepła do domowego zbiornika gorącej wody, jak i do obiegu grzewczego. Główną zaletą tego rodzaju pompy jest efektywność działania, dzięki której pompa może być jedynym źródłem ogrzewania w domu. Wadą tego rozwiązania jest natomiast fakt, że przy zastosowaniu wymiennika poziomego, powierzchnia działki na której znajduje się nieruchomość musi być duża.
  • Powietrzna pompa ciepła. Największą zaletą tego rozwiązania są nieduże koszty jakie musimy ponieść na początku inwestycji. Źródłem tego rodzaju pompy jest powietrze pobierane z zewnątrz. Wśród powietrznych pomp ciepła wyróżniamy typ powietrze-powietrze, a także powietrze-woda. Może być ona wykorzystywana w każdych warunkach. Nie zaleca się jednak, aby stanowiła jedyne źródło ogrzewania w domu. Bardzo często łączy się ją z układem niskotemperaturowym, np. ogrzewaniem podłogowym.

Na rynku znajdziemy także hybrydowe pompy ciepła, które są kombinacją energii z tradycyjnego oraz odnawialnego źródła. Różnią się one między sobą zależnie od zastosowanych rozwiązań.

Powietrzna oraz gruntowa pompa ciepła przeznaczona jest szczególnie dla osób, które dysponują dużą działką oraz mają dostęp do gruntu lub wody. Pompa powietrzna jest natomiast odpowiednia dla każdego, kto chce postawić na nowoczesne źródło ogrzewania oraz, dla tego kto poddaje starszy dom termomodernizacji i chce poprawić efektywność systemów grzewczych, które już istnieją.

Jak działa pompa ciepła?

  1. Pobór ciepła.
    Ciągle krążąca w systemie źródła ciecz absorbuje ciepło z otoczenia (np. gruntu, wód gruntowych) oraz transportuje je do pompy ciepła. Cieczą tą jest najczęściej roztwór glikolu, czyli środek przeciw zamarzaniu wody zmieszany z wodą. Odstępstwem od reguły są powietrzne pompy ciepła, które zasysają powietrze z zewnątrz przez wentylator. Ten z kolei dostarcza ciepło bezpośrednio do urządzeń.
  2. Wykorzystywanie ciepła.
    Jednym z elementów pompy ciepła jest obieg, gdzie krąży czynnik chłodniczy w postaci gazu. W parowniku, który jest wymiennikiem ciepła, następuje przekazanie energii środowiska z pierwszego obiegu do czynnika chłodniczego. W efekcie czynnik odparowuje. Jeżeli mamy do czynienia z powietrzną pompą ciepła, powietrze z zewnątrz ogrzewa czynnik.
    Następnie, para pobierana jest przez sprężarkę. W rezultacie, podnosi ona poziom temperatury czynnika i staje się on znacznie cieplejszy. Do skraplacza, który jest kolejnym wymiennikiem ciepła, niemalże gorący czynnik chłodniczy dostaje się w postaci gazu, skrapla się i oddaje ciepło. Skroplony czynnik trafia do zaworu rozprężnego, gdzie ponownie zmienia się jego ciśnienie, a stan jego skupienia zmienia się na ciekły.
  3. Ogrzewanie.
    W budynku który ma być ogrzany znajdują się zasobniki, które magazynują ciepło oraz instalacja grzewcza. Jej czynnikiem grzewczym jest z reguły woda. Przyjmuje ona ciepło, które czynnik chłodniczy oddał w trakcie skraplania oraz przekierowuje go dalej do systemu dystrybucji, np. ogrzewania płaszczyznowego lub grzejników.

Główne zalety i wady pomp ciepła.

Wśród najważniejszych zalet, ze względu na brak emisji spalin, jest ekologia. Inne, równie ważne czynniki, dla których warto zdecydować się na tego typu rozwiązanie to wygoda – pompy są bowiem bezobsługowe, bezpieczeństwo – nie występuje ryzyko zaczadzenia oraz wybuchu, a także energooszczędność – pompy ciepła mają niski pobór energii elektrycznej, średnio o 60% niższy w stosunku do pieca elektrycznego.

Spośród najważniejszych wad wyróżnia się niemałą cenę, jaką muszą ponieść inwestorzy – zaczyna się ona bowiem od 30 tysięcy złotych za pompę powietrzną, nawet do 80 tysięcy złotych za pompę gruntową. Warto wziąć pod uwagę również awaryjność sprężarek stosowanych przy niskiej klasy pompach, a także fakt, że maksymalna temperatura podgrzewania wody przez pompę wynosi 60 stopni.