Na czym polega działanie pomp ciepła?



Pompy ciepła to jedno z popularniejszych w ostatnim czasie rozwiązań, które może znacznie zmniejszyć koszty ogrzewania domu oraz wody, a także koszty jego chłodzenia. Podobnie jak w przypadku instalacji fotowoltaicznych, koszty użytkowania pompy ciepła obejmują praktycznie tylko inwestycję w jej instalację. Czy na pewno nam się ona opłaci? W naszym dzisiejszym wpisie na blogu poświęcimy trochę miejsca właśnie pompom ciepła. Opiszemy, jakie są jej rodzaje, na czym polega ich działanie oraz jakie dają możliwości.

Podstawy działania pomp ciepła

Pompy ciepła rozmiarem przypominają niewielkie lodówki lub duże kotły grzewcze na gaz. Nazwa „pompa” opisuje tak naprawdę sposób działania tego typu instalacji. Pompy ciepła do ogrzewania domu czy wody wykorzystują bowiem ciepło, które jest przepompowywane poprzez przemiany termodynamiczne ze źródła o niższej temperaturze do cieplejszego ośrodka. W zależności od rodzaju stosowanej pompy ciepła, źródłem ciepła może być woda gruntowa, energia zgromadzona w ziemi lub energia z powietrza. W terminologii takie źródła określane są jako dolne. Z kolei źródłem górnym, czyli ośrodkiem, do którego przekazywane jest zebrane ciepło jest ogrzewana przez pompę woda lub powietrze, które dalej krążą po domu już w instalacji grzewczej.

Żeby pompa ciepła mogła spełniać swoje funkcje potrzebuje zasilania energią elektryczną. Jeżeli w gospodarstwie domowym stosuje się także instalację fotowoltaiczną, cały system jest samowystarczalny. Jeżeli jednak nie, to konieczne jest zastosowanie energii elektrycznej dostarczanej przez operatora. Na szczęście pompa ciepła nie potrzebuje jej dużo, dlatego też ogrzewanie poprzez jej zastosowanie domu jest zawsze znacznie tańsze niż stosowanie do tego celu kotła na olej lub gaz.

Rodzaje pomp ciepła

Jak już wspomnieliśmy, pompy ciepła mogą korzystać z różnych dolnych źródeł ciepła i w zależności od tego wyróżnia się ich 3 główne rodzaje. Wybór konkretnego z nich zawsze zależy od rozmiaru działki, na której znajduje się dom, rodzaju występującego na niej gruntu, strefy klimatycznej, w jakiej znajduje się dom inwestora, a także od jego możliwości finansowych.

Powietrzne pompy ciepła

Najłatwiejsze do instalacji są pompy ciepła, których dolnym źródłem ciepła jest powietrze. Wadą takiego rozwiązania jest jednak znaczne zmniejszenie ich efektywności w trakcie ochłodzenia. Po prostu im na zewnątrz panuje niższa temperatura powietrza, tym pompa ciepła musi zużywać więcej prądu do wytwarzania tej samej ilości ciepła, natomiast w tracie dużych mrozów, w ogóle nie może pracować i automatycznie uruchamia się wbudowana w nie elektryczna grzałka, co wyrównuje koszty ogrzewania domu do tych, które byśmy ponosili poprzez zastosowanie ogrzewania elektrycznego. Nie znaczy to jednak, że takie pompy nie przynoszą żadnych oszczędności. Uśredniając panujące w naszej strefie klimatycznej w sezonie grzewczym warunki pogodowe, można przyjąć, że zastosowanie powietrznych pomp ciepła pozwala na zmniejszenie kosztów ogrzewania o połowę.

Wodne pompy ciepła

Drugą możliwością jest zastosowanie wodnych pomp ciepła typu woda/woda lub woda/powietrze. Co to oznacza? W pierwszym wariancie parownik pompy jest ogrzewany czerpaną ze studni, rzeki lub jeziora wodą, natomiast ciepło skraplacza ogrzewa wodę zasilającą w domu instalację c.o. W  drugim rodzaju wodnej pompy ciepła, dolne źródło ciepła pozostaje takie same, natomiast ciepło ze skraplacza nie ogrzewa już wody, tylko nawiewane do pomieszczeń powietrze. Zastosowanie wodnych pomp ciepła jest bardzo korzystne, ponieważ temperatura wód gruntowych przez całą zimę pozostaje na stałym, stosunkowo wysokim poziomie, czyli w okolicach 8-10oC.

Wodne pompy ciepła mają też jednak swoje wady. Bywają bowiem bardzo kłopotliwe w eksploatacji, zwłaszcza jeżeli woda jest przez nią czerpana ze stawu. Wtedy bardzo często jest zanieczyszczona i wymaga jeszcze dodatkowego filtrowania oraz okresowej wymiany elementów, które ją transportują. Takie prace zazwyczaj wymagają poniesienia sporych kosztów, dlatego też stosowanie wodnych pomp zaleca się przede wszystkim w obiektach o dużym zapotrzebowaniu na ciepło.

Gruntowe pompy ciepła

Ostatnim stosowanym rodzajem pomp ciepła są pompy gruntowe. Żeby z nich korzystać, konieczne jest wwiercenie na głębokość około 1,5 m poziomego wymiennika ciepła. W zależności od potrzeb można go jeszcze wzbogacić o dodatkowe, umieszczone pionowo rury, które pozwalają na pozyskiwanie jeszcze większej ilości ciepła. Na tej głębokości temperatura gruntu wynosi od 0 do 8oC.  Jedyną wadą gruntowych pomp ciepła są stosunkowo wysokie koszty wzbogacenie poziomych wymienników ciepła o elementy pionowe.


Wróć do bloga
Projekt i wykonanie MKPOL.pl

Dla poprawnego funkcjonowania ta strona korzysta z plików cookies - użytkownik może zmienić ustawienia przeglądarki internetowej jak opisano w polityce plików cookies.