Pompa ciepła jest coraz częściej spotykanym rozwiązaniem wykorzystywanym do ogrzania domu. Taka tendencja nie może dziwić, gdyż jej działanie jest zarówno ekonomiczne, jak i ekologiczne. Wykorzystywane pompy ciepła można podzielić na dwa rodzaje – gruntowe i powietrzne.
Pompy ciepła są coraz bardziej popularne na całym świecie, a zasada ich działania jest bardzo prosta – pozyskują ciepło z zewnątrz i zgromadzoną w ten sposób energię przekazują do domu. Jest to więc funkcjonowanie odwrotne do lodówki.
Zgodnie z szacunkami ekspertów, już za 8 lat pompa ciepła ma być obecna w 40 procentach budynków mieszkalnych. Taka tendencja wynika z faktu, iż jest to rozwiązanie jednocześnie ekonomiczne, jak i ekologiczne. Dzięki jego zastosowaniu można zdecydowanie łatwiej spełnić warunki dotyczące zapotrzebowania budynku na nieodnawialną energię pierwotną, które obowiązują w Polsce od 2021 roku.
Z czego zbudowana jest pompa ciepła?
Każda pompa składa się ze sprężarki, skraplacza, zaworu rozprężnego i parownika. Wbrew pojawiającym się czasem opiniom, pompa ciepła pozwala ogrzać cały dom. Wykorzystuje wodę jako czynnik grzewczy, przetwarzając ją w ciepłą wodę użytkową albo kierując ją do grzejników lub zbiorników wody grzewczej.
Co bardzo ważne, pompa ciepła jest w pełni przyjaznym sposobem na ogrzanie domu i nie spala żadnych paliw kopalnych, co powodowałoby emisję zanieczyszczeń – 75% energii pozyskuje ze środowiska naturalnego. Działa także w niskich temperaturach (do nawet – 28 stopni Celsjusza) i nie generuje hałasu ani wysokich kosztów eksploatacji.
Pompy ciepła działają na różne sposoby. Pompy gruntowe absorbują energię z gruntu lub wód gruntowych i wówczas działają dzięki cieczy pobierającej ciepło z otoczenia, natomiast pompy powietrzne działają z wykorzystaniem wentylatora dostarczającego ciepło bezpośrednio do pompy.
Jak działa gruntowa pompa ciepła?
Pompa gruntowa pozwala wykorzystać ogromne zasoby ciepła znajdującego się w ziemi. Podczas jej instalacji wymiennik gruntowy, będący źródłem dolnym, jest umieszczany na odpowiedniej głębokości pod ziemią. Następnie zostaje on wypełniony wodą z płynem niezamarzającym, która ogrzana przez energię pozyskiwaną z gruntu zmienia stan skupienia w parę, a następnie trafia do sprężarki. Tam jej temperatura zostaje zwiększona. Ostatnim etapem jest oddanie przez powstałą parę ciepła do domowego systemu ogrzewania.
Wspomniany wymiennik gruntowy może być pionowy lub poziomy. Pierwszy z wymienionych wymaga wykonania odwiertów (do 100 metrów), co wpływa na większy koszt inwestycji i jest właściwe dla posiadaczy niewielkich działek. Poziomy kolektor jest dobrym rozwiązaniem dla osób posiadających teren o większej powierzchni. Rury są wówczas zakopane na głębokości 1-1,5 m.
Inne sposoby instalacji pomp ciepła to wykorzystanie w roli źródła dolnego kolektora ziemnego w systemie z bezpośrednim odparowaniem lub wykorzystanie dwóch studni – czerpnej i zrzutowej.
Jak działa powietrzna pompa ciepła?
W powietrznej pompie ciepła dolnym źródłem jest powietrze, które jest zasysane z pomieszczania lub z zewnątrz. Oddaje ono swoją energię w parowniku do czynnika chłodniczego, który pod wpływem ciepła przechodzi ze stanu ciekłego w parę. Później trafia do sprężarki, a na koniec do domowego systemu ogrzewania.
Co ważne podkreślenia, powietrzna pompa ciepła działa niezależnie od temperatury. Bilans energetyczny instalacji spada, gdy spada temperatura, ale nawet na dużym mrozie jest korzystny. Jako dowód może posłużyć fakt, że powietrzne pompy ciepła są instalowane także w krajach, w których pogoda jest zdecydowanie chłodniejsza niż w Polsce.
Przygotowaliśmy osobny artykuł poświęcony > faktom i mitom o pompach ciepła
Efektywność pomp ciepła
Najważniejszymi parametrami wykorzystywanymi do określenia wydajności pomp ciepła są współczynniki COP i SCOP. Pierwszy z nich przedstawia stosunek ilości dostarczonego ciepła do ilości zużytej energii. Im wyższy COP, tym skuteczniejsze wytwarzanie energii ze środowiska. Drugi z wymienionych to sezonowy współczynnik efektywności określający wartość z całego sezonu grzewczego.
Pompy powietrzne są łatwiejsze w instalacji i – z powodu braku konieczności wykonania wymiennika gruntowego – tańsze. Należy jednak pamiętać, że źródło dolne w pompie gruntowej pracuje w stabilnej temperaturze ziemi, co zapewnia dużo bardziej przewidywalne działanie. Efektywność pompy powietrznej jest – z powodu zmian pogody – dużo trudniejsza do oszacowania.
Koszty poniesione w związku instalacją pompy ciepła można szybko wyrównać dzięki niewielkim nakładów eksploatacyjnym. Opłacalność będzie jeszcze większą, jeśli skorzystamy z programu „Moje ciepło” wprowadzonego w 2022 roku. Najlepszym zaś rozwiązaniem jest połączenie pompy ciepła z fotowoltaiką, co pozwala ograniczyć koszty prądu i ogrzewania do maksymalnie kilkudziesięciu złotych miesięcznie. W ten sposób można uniezależnić się od podwyżek cen prądu i gazu.
Więcej na temat rodzajów pomp ciepła napisaliśmy w jednym z poprzednich wpisów.
