2015-02-10

Pompy ciepła

Czym są pompy ciepła i jak działają?

Jak sugeruje nazwa pompy ciepła to urządzenia, których zadaniem jest „przepompowanie” ciepła z jednego miejsca w drugie (a więc same ciepła nie wytwarzają!). Jak to w praktyce wygląda? Zasada działania jest analogiczna jak w przypadku lodówki, która „odbiera” ciepło od produktów spożywczych w niej umieszczonych i „oddaje” je otoczeniu poprzez wymiennik ciepła umieszczony na tylnej ściance. Oczywiście w przypadku pomp ciepła cały proces jest niejako odwrócony – w końcu głównym założeniem jest pobieranie ciepła, a oddawane otoczeniu zimno jest efektem ubocznym.

Jak więc zbudowana jest pompa ciepła, zdolna do przetransportowania energii cieplnej ze środowiska do wnętrza domu? Podstawowym elementem jest urządzenie wielkości średniej lodówki, do którego podłączone są rury. Te rury to obwody – jeden to obwód wymiennika, a drugi obwód grzewczy. Razem tworzą one układ zamknięty, wewnątrz którego krąży czynnik roboczy. Obwód, z którego czerpane jest ciepło to tzw. dolne źródło pompy ciepła, którym jest wymiennik ciepła. Obwód, do którego to ciepło jest oddawane – to górne źródło. Wymiennik ciepła umieszczony jest w gruncie (w przypadku pomp gruntowych). Przez rurki wymiennika przepływa specjalny niezamarzający płyn, który został wcześniej w pompie ciepła schłodzony do niskiej temperatury. Teraz, przepływając przez rury umieszczone w gruncie, płyn ogrzewa się od cieplejszej ziemi. To zmagazynowane w płynie ciepło jest odbierane przez pompę ciepła i wykorzystywane do ogrzania domu lub/i podgrzania ciepłej wody użytkowej.

Rodzaje pomp ciepła

Powyżej zasada działania pompy ciepła została przedstawiona na przykładzie pompy gruntowej (wymiennik ciepła znajduje się w gruncie), jednak istnieją różne rodzaje pomp.

Powietrzna pompa ciepła – źródłem ciepła jest powietrze. Pierwszym typem tej pompy jest pompa powietrze – powietrze, której zasadą działania jest przekazywanie ciepła pobranego z powietrza zewnętrznego powietrzu wewnętrznemu. Działanie takiej pompy jest więc dokładnie przeciwne do działania klimatyzatorów. Drugim typem powietrznej pompy ciepła jest pompa powietrze – woda, która pobrane od zewnętrznego powietrza ciepło przekazuje do obiegu grzewczego wewnątrz domu (ogrzewanie podłogowe, zbiornik ciepłej wody użytkowej itp.).

Gruntowa pompa ciepła – źródłem ciepła jest grunt lub podobne do niego źródło. Tak jak w przypadku pomp powietrznych, ciepło może być transportowane do wewnątrz (gruntowo-powietrzne pompy ciepła) lub do obiegu grzewczego i zbiornika ciepłej wody (gruntowo-wodne pompy ciepła). W zależności od tego, jakie dokładnie jest źródło ciepła, możemy wśród pomp gruntowych wyróżnić pompy glebowo-powietrzne (lub glebowo-wodne) oraz skalno-powietrzne (lub skalno-wodne).

Trzecim głównym rodzajem pomp ciepła są pompy wodne, których źródłem ciepła jest woda (najczęściej wody gruntowe).

Jaką pompę ciepła wybrać?

Powyżej przedstawiono tylko główne rodzaje pomp ciepła, w zależności od zewnętrznego źródła zasilania można je dalej podzielić na elektryczne, olejowe lub gazowe; istnieje także wiele innych odmian, jak choćby pompy pobierające ciepło z powietrza wylotowego z budynku. Jak więc wybrać najlepszą?

Upraszczając maksymalnie temat, można powiedzieć, że najmniejszych nakładów finansowych wymaga zazwyczaj instalacja pompy typu powietrze – woda. Warunkiem koniecznym do instalacji pompy woda – woda jest dostępność wód gruntowych. Największych nakładów inwestycyjnych wymaga zazwyczaj instalacja pompy gruntowej, a dokładniej wykonanie odwiertów. Za najefektywniejsze uznaje się pompy ciepła, których źródłem zasilania jest woda. Przewagą pomp powietrznych są najniższe koszta montażu i fakt, że nie wymagają wykonywania odwiertów ani innych prac ziemnych.

Wybierając najodpowiedniejszy rodzaj pompy ciepła należy wziąć pod uwagę warunki geologiczne, warunki klimatyczne, wielkość działki i rodzaj zabudowy, zapotrzebowanie na ciepło i ciepłą wodę użytkową oraz inne zamontowane systemy ogrzewania w danym budynku. Każdy szanujący się sprzedawca pomoże klientowi dobrać najlepsze dla niego rozwiązania, biorąc pod uwagę powyższe czynniki.

Zalety i wady pomp ciepła

Instalacja pompy ciepła wiąże się z wieloma korzyściami, nie można jednak pominąć także negatywnych aspektów. Aby mieć pełniejszy obraz tego, na co się decydujemy wybierając pompę ciepła, spójrzmy na poniższe zestawienie.


ZALETY

WADY

* Znaczna redukcja kosztów ogrzewania pomieszczeń i podgrzania ciepłej wody użytkowej (niskie koszty eksploatacji)

* Ekologiczność (brak spalin, odpadów, korzystanie z energii odnawialnej)

* Oszczędność miejsca (brak kotłowni) i pracy oraz kosztów (nie wymaga komina ani wentylacji)

* Długa żywotność pomp (ok. 30 lat) i wysoka niezawodność

* Bezpieczeństwo (brak ryzyka poparzenia, zatrucia gazem, wybuchu itp.)

* Niezależność od dostawców tradycyjnych źródeł energii (olej, gaz itp.)

* Cicha praca pompy

* Pompa działa bezobsługowo, nie wymagane przeglądy

* Wielofunkcyjność – pompa ciepła ogrzewa pomieszczenia, podgrzewa wodę, może działać jako rekuperator lub chłodzić budynek podczas upalnego lata

* Podniesienie wartości domu/budynku

* Wysoki koszt inwestycyjny, szacunkowo wynosi od ok. 30 tys. do nawet 70 tys. zł (zależy od mocy i funkcji pompy)

* Instalacja niektórych pomp wymaga specjalnego zezwolenia na budowę

* Pompa najlepiej współpracuje z ogrzewaniem płaszczyznowym, które powinno być uwzględnione w projekcie

* Dostępność wystarczająco dużego terenu wokół domu lub obecność wód gruntowych (w zależności od typu pompy)

* W razie przerw w dostawie prądu praca pompy zostaje zatrzymana

W każdym przypadku przed podjęciem ostatecznej decyzji zaleca się dokładne wyliczenie całkowitych kosztów inwestycji i porównanie ich z kosztem instalacji alternatywnego źródła energii. Należy także porównać szacunkowe przyszłe koszty eksploatacji obu systemów i na tej podstawie wyliczyć czas zwrotu inwestycji. Po wykonaniu tego zadania i po dokładnej analizie wszystkich „za i przeciw” będziemy mieć z pewnością pełniejszy obraz sytuacji i podejmiemy dobrą decyzję.


Powrót do Porady

Aktualności
05 Styczeń
2013

Działa jak cichy zabójca..

To wtedy źle pojęta oszczędność i nadmierna szczelność pomieszczeń mogą doprowadzić do odcięcia d...

więcej

14 Grudzień
2012

Najprostszy sposób na oszacowanie zapotrzebowania na kolektory.

Junkers oferuje praktyczne narzędzie przydatne przy szacowaniu zapotrzebowania na kolektory słone...

więcej

14 Grudzień
2012

Rekuperacja a zdrowie

Dzisiejszy poziom rozwoju technologicznego pozwala na to, aby nasze domy były coraz szczelniejsze...

więcej