Rodzaje pomp ciepła
Kategorie:

Rodzaje pomp ciepła

Avatar
Opublikowane przez

Rodzaje pomp ciepła. Ogrzewanie domów za pomocą tradycyjnego pieca opalanego węglem kamiennym lub drewnem odchodzi do lamusa. Coraz większą popularność zdobywają pompy ciepła, które działają w oparciu o energię odnawialną, nie zanieczyszczają środowiska i są znacznie bardziej samowystarczalne od pieca. Stawiają na nie przede wszystkim właściciele nowo budowanych domów, ale ich instalacja jest możliwa w starszych konstrukcjach. Jakie pompy ciepła wyróżniamy, czym się różnią i jak działają?

Działanie pompy ciepła

Pompa ciepła wykorzystuje różnicę temperatur otoczenia. Zgodnie z zasadami termodynamiki, ciepło przepływa od ośrodka o wyżej temperaturze do tego o niższej. Pompa ciepła, podobnie jak lodówka, odwraca tę sytuację. Pobiera ciepło z zewnątrz i oddaje je w domu. Aby było to możliwe, pompa musi składać się z systemu źródła ciepła, który odpowiada za pobór energii z otoczenia, samej pompy ciepła, która przetwarza pobraną energię na ciepło użyteczne, oraz systemu rozprowadzania i magazynowania ciepła. Ten ostatni odpowiada za transport ciepłego powietrza czy wody po całym domu oraz jego przechowywanie w przypadku nadwyżek (chociażby latem). W pompie ciepła znajdują się parownik i sprężarka, których działanie warunkuje dostęp do energii elektrycznej. W tych urządzeniach, za pomocą procesów termodynamicznych, temperatura powietrza zostaje odpowiednio ustalona i ciepło trafia do pomieszczeń.

Rodzaje pomp

Najbardziej znaną jest powietrzna pompa ciepła, którą montuje się najczęściej ze względu na ich stosunkowo niską cenę. Można tu wyróżnić pompę powietrzno-powietrzną, która działa na zasadzie klimatyzatora. Przekazuje jednak ono ciepło do środka, zamiast je odprowadzać. Pobiera energię na zewnątrz domu, z powietrza, a następnie ogrzewa je i rozprowadza po całym budynku. Kolejnym rodzajem pomp powietrznych są pompy powietrzno-wodne. Czerpią energię podobnie jak ich poprzednik, natomiast są wykorzystywane do ogrzewania wody w instalacjach grzewczych, na przykład w podłogówce.

Wyróżnia się również gruntowe pompy ciepła, które pobierają energię z głębi Ziemi. Są one bardziej efektywne od pomp powietrznych, wiążą się jednak z wyższymi kosztami – należy wykonać odwiert geotermalny, który będzie źródłem. Idealną sytuacją jest taka, kiedy odwiert sięga do warstwy wód podziemnych – wtedy sprawność jest możliwie najwyższa. Ostatnim rodzajem pomp są pompy wodne, które wykorzystują energię przepływu cieczy do wytwarzania energii. Ich zastosowanie jest najmniejsze spośród wyżej wymienionych.

Zalety i wady pomp ciepła

Już na etapie projektowania domu warto przemyśleć takie rozwiązanie problemu ogrzewania. Przy instalacji pompy ciepła zbędnym staje się komin i cała instalacja wentylacyjna, co znacznie obniża koszty budowy domu. Ponadto pompa ciepła nie wymaga źródła opału, co ogranicza coroczne rachunki za zakup węgla czy drewna. Jest też bardzo tania w eksploatacji. Nie tylko ma dość krótki okres zwrotu inwestycji (około 5 lat), ale też bardzo długą żywotność, sięgającą połowy stulecia. Oczywiście należy regularnie poddawać ją kalibracji i regulacji oraz naprawom serwisowym. Istotną zaletą pompy ciepła jest jej pozytywny wpływ na środowisko naturalne. Użytkowanie nie wiąże się z produkcją gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń, a do produkcji energii wykorzystuje się odnawialne źródła. To więc inwestycja w przyszłość. Pompa ciepła jest też kompatybilna z innymi instalacjami wytwarzającymi energię w sposób ekologiczny, na przykład z fotowoltaiką.

Z pewnością do wad instalacji pomp ciepła należy zaliczyć dość wysokie ceny zakupu i montażu, sięgające dziesiątek tysięcy złotych. Ponadto pompa ma ograniczenia w ogrzewaniu wody. Najczęściej jest to około 60 stopni Celsjusza. Jej wdrożenie może być utrudnione w budynkach powstałych lata temu, ponieważ (w zależności od rodzaju) wymaga dodatkowych instalacji między poszczególnymi pomieszczeniami, celem rozprowadzenia ciepła.

Dodatkowe możliwości

Ciekawą opcją jest połączenie systemu ogrzewania za pomocą pompy ciepła z rekuperacją, czyli wentylacją mechaniczną z odzyskiem ciepła. Druga z wymienionych instalacji odpowiada za wentylację domu za pomocą odpowiedniego wywietrznika, w przeciwieństwie do rozwiązania tradycyjnego – wywietrzników zamontowanych w oknach i kratek wentylacyjnych. Takie rozwiązanie zapewnia stały dopływ świeżego powietrza w odpowiedniej temperaturze. Ponadto umożliwia domontowanie filtrów powietrza, które zapobiegną dostawaniu się do domu zanieczyszczeń przemysłowych ale też alergenów, wirusów i bakterii. Wszystko to bez konieczności otwierania okien. Cena wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła nie jest niska. Jednak jej montaż w połączeniu z pompą ciepła pozwoli na zaoszczędzenie, jako że obie instalacje mają podobną budowę i wykorzystują wspólne elementy. Warto zwrócić uwagę na oszczędności, jakie przyniesie taka inwestycja – tradycyjna wentylacja grawitacyjna powoduje znaczną utratę energii cieplnej i wysokie koszty ogrzewania. Tymczasem pompa ciepła w połączeniu z rekuperatorem pozwolą na rezygnację z wywietrzników, spadek strat energetycznych i z czasem na zwrot zainwestowanych pieniędzy. W połączeniu z instalacją fotowoltaiczną, dom staje się niemal samowystarczalny pod względem zapotrzebowania na energię.