Ciepło z pompy

W tradycyjnych systemach grzewczych, np. węglowym, olejowym czy też gazowym, aby ogrzać pomieszczenie, układ musi wytworzyć energię, czyli spalić paliwo. Pompa ciepła nie spala żadnego paliwa – korzysta jedynie z odnawialnej energii zmagazynowanej w ziemi, wodzie lub w powietrzu. Z tego powodu uważa się, że jest to urządzenie ekologiczne.

Energia ze źródła

Pompa ciepła działa na podobnej zasadzie jak lodówka. Oczywiście, z tą różnicą, że w lodówce ciepło jest transportowane z wewnątrz na zewnątrz, zaś w pompie ciepło pobierane z zewnątrz przenosi się do pomieszczeń, gdzie wykorzystywane jest do ich ogrzewania lub przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Decydując się na pompę ciepła, która pozwala przygotować ciepłą wodę, konieczne będzie zastosowanie zasobnika o pojemności od 300 do 400 litrów.

—Na rynku dostępne są modele z wbudowanymi zbiornikami ciepłej wody użytkowej wraz z pełnym wyposażeniem potrzebnym do pracy — wyjaśnia Dawid Pantera z firmy Viessmann z Wrocławia.

W systemie ogrzewania z wykorzystaniem pompy ciepła miejsce, z którego urządzenie pobiera energię, nazywane jest dolnym źródłem ciepła. Natomiast to, do którego ciepło jest transportowane, określa się jako górne źródło. W skrócie wygląda to tak: pompa pobiera energię, np. z ziemi, a następnie przekazuje ją do systemu ogrzewania. Może nim być np. układ ogrzewania podłogowego. Do zasilania pompy ciepła wykorzystywana jest energia elektryczna lub gaz w urządzeniach typu GHP (Gas Heat Pump) oraz GAHP (Gas Absorbtion Heat Pump).

Z ziemi i powietrza

Pompa ciepła może pobierać energię z ziemi, wód gruntowych oraz powietrza. Pobieranie energii z ziemi możliwe jest dzięki zastosowaniu wymiennika gruntowego, czyli systemu rur, którym przepływa niezamarzająca ciecz zwana czynnikiem roboczym. Może nią być glikol, propan lub solanka. Kolektor, w zależności od wielkości działki, można ułożyć poziomo, spiralnie lub pionowo, na głębokości od 20 do 100 m. Gruntowe pompy ciepła, ze względu na swą wydajność, idealnie sprawdzą się jako całoroczne źródło ciepła. Z kolei pompa ciepła czerpiąca energię z powietrza, ze względu na duże wahania temperatury, może pracować niestabilnie. Aby podczas niskich temperatur jej wydajność gwałtownie nie spadła, urządzenie warto wyposażyć w dodatkową grzałkę elektryczną wspomagającą ogrzewanie. Wyróżniamy dwa modele pomp ciepła, służące do pozyskiwania ciepła z powietrza zewnętrznego: monoblock i split.

 

Woda z prądem

Efektywna, idealnie sprawdza się w domach o dużym zapotrzebowaniu na energię – pompa korzystająca z energii zgromadzonej w wodzie gruntowej. Nie dość, że urządzenie jest w stanie zaspokoić w całości zapotrzebowanie energetyczne domu i posłużyć do przygotowania ciepłej wody, to latem można je wykorzystać do schładzania pomieszczeń. Do działania pompy potrzebne są dwie studnie głębinowe. Zanim jednak zdecydujemy się na to rozwiązanie, należy zlecić badania wód. Silne zanieczyszczenia czy też niestabilny skład chemiczny wykluczają możliwość zastosowania „wodnej” pompy, a brudna woda może spowodować zakłócenia w pracy urządzenia. Wyróżniamy również pompy, które wykorzystują jako źródło ciepła ogrzewane, usuwane z domu powietrze. Dzięki temu, że jest ono bardzo wydajnym źródłem energii, efektywność urządzenia jest bardzo wysoka.

Trudny wybór

Wybór właściwego urządzenia zależy m.in. od wielkości działki, rodzaju gruntu oraz strefy klimatycznej.

— Pompy ciepła dostosowuje się indywidualnie do każdego budynku, na podstawie ściśle określonych obliczeń. Najlepsze efekty można uzyskać, wykorzystując w tym celu dane dotyczące zapotrzebowania na ciepło, które uwzględnia się już na etapie projektu architektonicznego. Warto też uwzględnić prognozy, dotyczące średniej temperatury, jaka będzie panowała w domu czy zużycia wody. Następnie, na ich podstawie, dobiera się cztery parametry pompy: moc grzewczą, moc chłodniczą, moc elektryczną oraz współczynnik wydajności urządzenia, czyli COP — objaśnia Paweł Kocięba-Żabski, prezes firmy Nateo z Warszawy.

Współczynnik wydajności (COP) to jeden z najważniejszych parametrów charakteryzujących pompę ciepła. Określa stosunek mocy grzewczej urządzenia do pobieranej ilości energii elektrycznej. Im wyższa wartość współczynnika, tym większa efektywność pompy. Współczynnik osiąga najwyższe wartości, gdy różnica temperatur systemu grzewczego oraz źródła dolnego jest najmniejsza. Istotny jest również właściwy dobór mocy grzewczej urządzenia. Jeśli będzie ona zbyt niska, urządzenie nie zapewni komfortu cieplnego. Z kolei pompa za „mocna” będzie generować niepotrzebne koszty. Określeniem parametrów urządzenia powinien zająć się instalator.

Ważne zalety

Zaletami pomp ciepła są niskie koszty eksploatacji i komfort obsługi. W zaawansowanych modelach sterowanie jest w pełni zautomatyzowane i nie wymaga od użytkownika, poza zaprogramowaniem wybranych ustawień, dodatkowej pracy.

— Pompą można sterować za pomocą menu kontekstowego oraz telefonem komórkowym. Wysyłając wiadomość sms, mamy możliwość zmiany trybu pracy urządzenia. Możemy być także informowani o nieprawidłowościach w jego działaniu — mówi Dawid Pantera.

Pompa ciepła zaliczana jest także do urządzeń ekologicznych. Nie emituje szkodliwych substancji, a do jej „napędu” wystarczy energia elektryczna. Dlaczego więc, mimo tylu zalet, urządzenie nie cieszy się dużą popularnością?

— Inwestorzy wciąż traktują je jako nowość, dlatego z reguły sięgają po standardowe rozwiązania — mówi Paweł Kocięba-Żabski.

Trudny, a zatem zniechęcający potencjalnych użytkowników, jest też dobór właściwego urządzenia. Jeśli jednak zdecydujemy się na pompę ciepła, to jej instalację bezwzględnie powinniśmy powierzyć specjaliście.

Autor: Wojciech Buszko