Czy pompa ciepła ogrzeje dom?

Urządzenia wykorzystujące odnawialne źródła energii to m.in. kolektory słoneczne i pompy ciepła. O ile kolektor słoneczny nie może być jedynym źródłem ciepła w naszym domu, to prawidłowo dobrana pompa ciepła w zupełności jest w stanie pokryć zapotrzebowanie na ciepło i ciepłą wodę użytkową gospodarstwa domowego.

pompa ciepłaMimo to przyszli użytkownicy wahają się, zadając sobie pytanie czy w naszych warunkach klimatycznych pompa ciepła wystarczy, aby ogrzać dom. Odpowiedź jest jedna – w zupełności wystarczy.

Na rynku oferowane są trzy rodzaje pomp ciepła: typu solanka-woda (BW), woda-woda (WW) i powietrze-woda (AW). Tak zwanym dolnym źródłem ciepła czyli środowiskiem z którego pompa ciepła czerpie energię cieplną są odpowiednio: solanka, woda i powietrze. „Solanka” oznacza, że pompa ciepła odbiera energię cieplną od gruntu. Energia cieplna gruntu ogrzewa najpierw płyn krążący w przewodach znajdujących się w ziemi, od którego następnie odbierane jest ciepło już w pompie ciepła. W drugim typie (WW) ciepło odbierane jest bezpośrednio od wody, natomiast typ AW czerpie energię cieplną z powietrza. Najprostszą instalacją jest z pewnością pompa ciepła typu AW. Wystarczy ją odpowiednio ustawić (zgodnie z zaleceniami producenta), podłączyć odbiornik ciepła oraz energię elektryczną i pompa zaczyna pracować. Największą niedogodnością przy użytkowaniu pomp ciepła typu AW jest zmienna temperatura jej dolnego źródła ciepła czyli powietrza. Wszyscy wiemy, że temperatury wahają się i to znacznie na przestrzeni roku. W zimie, kiedy potrzebujemy najwięcej ciepła do ogrzania domu mamy najniższe temperatury powietrza. W lecie odwrotnie – nie potrzebujemy aż tak dużo ciepła, a temperatura powietrza jest najwyższa, zatem sprawność pompy ciepła największa.
Pompa ciepła typu WW wymaga już bardziej skomplikowanej instalacji – konieczne jest wykonanie studni zasilającej i studni zrzutowej. Minimalna wydajność studni zasilającej musi być dopasowana do mocy pompy ciepła (np. 900 l/h dla 8 kW mocy i 2500 l/h dla 20 kW mocy). Zaletą jest raczej stała temperatura dolnego źródła czyli wody. Nie zapominajmy przy tym, że wodę do pompy ciepła musi doprowadzić pompa wody, która także zużywa energię elektryczną. Pompy ciepła typu WW najczęściej stosowane są w dużych instalacjach, gdzie ilość energii elektrycznej zużywanej przez pompę wody jest stosunkowo mała w porównaniu z mocą elektryczną i wydajnością samej pompy ciepła.
Trzecią odmianą pomp ciepła są pompy typu BW. Dolne źródło ciepła może być wykonane dwojako: kolektor poziomy lub pionowe sondy. W pierwszym przypadku przewody z płynem odbierającym ciepło od gruntu układane są niewiele (20 cm) poniżej strefy przemarzania gruntu. Powierzchnia jaką zajmie kolektor gruntowy w dużej mierze zależy od wydajności cieplnej, a co za tym idzie, od rodzaju gruntu, w jakim przyjdzie nam posadowić kolektor gruntowy. Wydajności cieplne gruntu wahają się w przedziale od 10 do 30 W/m². Im grunt jest bardziej nawodniony, tym większa jego wydajność cieplna. Nieco inaczej sprawa wygląda przy stosowaniu sond. Tutaj wydajność cieplna gruntu jest przyjmowana w przedziale od 20 do 70 W/mb. Obeznany w temacie pomp ciepła wiertacz jest w stanie w trakcie wykonywania odwiertu oszacować wydajność cieplną otworu. Lepiej jest przewymiarować dolne źródło niż je niedowymiarować. Mimo iż w fazie projektowej oblicza się jedynie łączną głębokość otworów pod sondy gruntowe, częściej większą wydajność i stabilność cieplną gwarantuje wykonanie mniejszej liczby głębszych otworów niż więcej płytkich otworów. Przyjmuję się, że pierwsze kilkanaście metrów otworu jest niewykorzystywane, a wiec przy płytkich otworach może to stanowić duży procent łącznej długości otworów.

Podsumowując, najbardziej wydajne i stabilne źródło ciepła to sonda pionowa. Zaraz potem prawidłowo wykonany poziomy kolektor gruntowy. Wadą tego rozwiązania jest zajmowanie dużej powierzchni terenu, na którym najlepiej zasiać trawę i wykorzystać jako boisko do gry w piłkę. Dolne źródło w postaci wody (typ WW) jest opłacalne przy dużych instalacjach. Pompy ciepła typu powietrze-woda (AW) są najtańsze w instalacji, ale z oczywistych względów nie gwarantują stabilnej wydajności dolnego źródła ciepła. Niezależnie od wyboru rodzaju pompy ciepła, każda z nich, jeśli będzie prawidłowo dobrana, może być z powodzeniem stosowana w naszych warunkach klimatycznych.

Oceń artykuł
4,00 / 5 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy

Autor: dr inż. Paweł Kowalski

Zdjęcia: Viessmann

Polecamy Ci również

Zobacz także