Krótki przewodnik po pompach ciepła – rodzaje i działanie pomp

0
Pompa ciepła
Pompa ciepła to urządzenie, które można stosować w nowych domach, ale również w starszych budynkach.

Pompy ciepła wykorzystują ciepło gromadzone w powietrzu, wodzie gruntowej i gruncie. Ciepło to przy udziale prądu przekształcane jest energię wykorzystywaną do ogrzewania nieruchomości i podgrzewania wody użytkowej.

Pompy ciepła, jako urządzenia wykorzystujące energię odnawialną, stały się niezbędnym elementem każdego nowego domu pasywnego i niskoenergetycznego. Myli się jednak ten, kto sądzi, że pompy wykorzystywać można jedynie przy okazji budowy nowych nieruchomości – równie dobrze pompy ciepła wykorzystać można w obiektach powstałych wiele lat temu. Pompy nadają się do wykorzystania nie tylko w budynkach jednorodzinnych, ale również w budownictwie wielorodzinnym, komunalnym i przemysłowym.

Jak działają pompy ciepła?

Niezależnie od rodzaju wykorzystywanego ciepła każda pompa składa się z kilku głównych, podstawowych elementów. Pierwszym jest wymiennik, którego zadaniem jest pozyskiwanie ciepła (z wody, gruntu lub powietrza). Drugi element to sprężarka, która jest sercem systemu. Trzeci – to kolejny wymiennik – tym razem do oddawania ciepła, wykonany zwykle ze stali szlachetnej. Czwarty to zawór rozprężny. Elementy – by pompa zadziałała i była skuteczna – muszą tworzyć zamkniętą, hermetyczną całość, którą wypełnia tzw. czynnik chłodniczy, który paruje w bardzo niskiej temperaturze. Dzięki takim właściwościom – nawet w czasie srogich polskich zim – jest on w stanie zamienić się w parę, która jest następnie sprężana, co powoduje wzrost jej ciśnienia. Zjawisku temu towarzyszy z kolei zwiększanie się temperatury i wytwarzanie ciepła, które oddawane jest do wymiennika i później wykorzystywane jest do ogrzewania nieruchomości. Para – po oddaniu ciepła – traci swoją temperaturę i skrapla się, trafiając z powrotem do obiegu przez zawór rozprężny, który powoduje spadek ciśnienia i temperatury na tyle duży, że czynnik chłodniczy ponownie zaczyna parować, dzięki czemu cały proces można rozpocząć ponownie.
Pompy ciepła można podzielić ze względu na źródło z którego jest ono pozyskiwane.

Gruntowe pompy ciepła

W Polsce najczęściej stosuje się gruntowe pompy ciepła, mają one też największy udział w instalacjach nowo budowanych. Charakteryzują się wysoką efektywnością działania i pozwalają na pracę monowalentną (co oznacza, że pompa jest na tyle skuteczna, że może stanowić jedyne źródło ogrzewania nieruchomości). Warto mieć na uwadze, że w wypadku zastosowania wymiennika poziomego będzie potrzebna dość duża powierzchnia działki (niezabudowana). Szacuje się, że aby uzyskać 1 kW mocy grzewczej potrzeba przynajmniej 40 metrów kwadratowych gruntu. Nieco inaczej sytuacja wygląda sytuacja, gdy zastosowane zostaną sondy pionowe. Tu problem polega jednak na tym, że wiercenia powinny być dość głębokie, sięgające około 100 metrów. W zależności od gruntu, na którym odbywać się będą wiercenia, tego typu odwierty kosztować mogą nawet kilka tysięcy euro.

Dowiedz się więcej: Na co zwrócić uwagę, wybierając gruntową pompę ciepła

Wodne pompy ciepła

Wodne pompy ciepła również cechuje wysoka wydajność energetyczna, o wiele wyższa niż w wypadku pomp gruntowych, przez co również mogą być stosowane jako jedyne źródło ogrzewania. W polskich warunkach, w budownictwie jednorodzinnym pompy wodne są stosowane rzadziej ze względu na koszty inwestycyjne. Choć do uzyskania 1 kW mocy grzewczej wystarczy przepływ wody gruntowej rzędu 150 litrów na godzinę, to woda ta musi być odseparowana od głównego wymiennika ciepła wymiennikiem pośrednim, by uniknąć jego zanieczyszczenia. To z kolei powoduje konieczność poniesienia dodatkowych wydatków inwestycyjnych.

Powietrzne pompy ciepła

Popularność powietrznych pomp ciepła rośnie, bo wymagają „na starcie” poniesienia przez inwestora najniższych kosztów. Tego rodzaju pompy ciepła można jednak stosować w każdych warunkach. Wadą tego rozwiązania jest zwykle konieczność wyposażenia nieruchomości w inne, dodatkowe źródło ogrzewania, które będzie albo współistniało z ogrzewaniem z pompy powietrznej, albo je zastępowało w przypadku największych różnic temperatur w środku i na zewnątrz pomieszczeń.

Coraz lepsze możliwości pomp ciepła, jak i niższe ceny powodują, że coraz więcej inwestorów – także w Polsce – życzliwym okiem spogląda na ten rodzaj ogrzewania nieruchomości. Pompy ciepła mają bowiem wiele zalet i cech, którymi nie mogą wykazać się „klasyczne” źródła ogrzewania. Nie spowodują one chociażby pożaru, ich użytkowanie nie grozi zaczadzeniem, a tym bardziej eksplozją. Pompy pozwalają na ograniczenie kosztów ogrzewania, energia z której korzystają pochodzi ze źródeł odnawialnych, a obecne czynniki chłodzące znajdujące się w wymiennikach również można zaliczyć do ekologicznych – są w pełni degradowalne i nieszkodliwe dla środowiska. Nic więc dziwnego, że w niektórych europejskich krajach pompy ciepła mają już znaczący udział w ogrzewaniu. Tak jest chociażby w Szwecji, gdzie taki system ogrzewania posiada już 70 procent gospodarstw domowych, w Szwajcarii z kolei co trzeciej inwestycji mieszkaniowej towarzyszy instalacja pomp ciepła.

Dowiedz się: Jak od 2017 r. zmienią się wytyczne dotyczące zapotrzebowania domów na energię pierwotną

Oceń artykuł
5,00 / 2 głosów
Co sądzisz na ten temat
Zaloguj się i skomentuj pierwszy
Więcej na ten temat:

Autor: Sławomir Bobbe

Polecamy Ci również

Zobacz także