Pompy ciepła stanowią przyjazne dla środowiska źródło ciepła i chłodu – wykorzystują energię znajdującą się w gruncie, powietrzu lub wodzie. Ze względu na niskie koszty eksploatacji oraz fakt, że do działania wymagają jedynie prądu elektrycznego, z roku na rok mają coraz większy udział na rynku urządzeń grzewczych.
Z tego artykułu dowiesz się:
- jaka jest zasada działania pompy ciepła typu powietrze-powietrze i powietrze-woda,
- dlaczego warto wybrać gruntową pompę ciepła,
- jakie są różnice w kosztach inwestycyjnych i eksploatacyjnych pomiędzy poszczególnymi rodzajami pomp ciepła.
Pompa ciepła jest urządzeniem zdolnym do transportu energii z bezpośredniego otoczenia budynku i wykorzystania jej do celów ogrzewania pomieszczeń oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej (wyłącznie do tego drugiego celu stosuje się pompę ciepła do cwu). Źródłem tej energii może być np. powietrze atmosferyczne lub grunt. Siłą napędową tego procesu jest sprężarka – serce pompy ciepła – która jest zasilana energią elektryczną.
Tym, co wyróżnia pompy ciepła na tle innych urządzeń grzewczych, jest fakt, że ilość energii pobranej z otoczenia jest kilkukrotnie wyższa od zużytej energii elektrycznej potrzebnej do napędu sprężarki. Jeśli decydujesz się na ogrzewanie pompą ciepła, musisz najpierw stanąć przed wyborem odpowiedniej technologii.
Pompa ciepła powietrze-woda i powietrze-powietrze
Pompy ciepła wykorzystujące powietrze atmosferyczne jako źródło energii są aktualnie najbardziej dynamicznie rozwijającym się segmentem rynku. Rozróżnia się dwa rodzaje technologii pomp powietrznych.
Pierwszym z nich jest pompa ciepła powietrze-woda. Pompy te pobierają energię z powietrza atmosferycznego, a następnie przekazują ją do instalacji wodnej centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej w budynku. Przykładem takiego rozwiązania jest pompa aroTHERM split marki Vaillant.
Podobne rozwiązanie stanowi pompa ciepła powietrze-powietrze. Tu jednakże energia jest przekazywana nie do instalacji centralnego ogrzewania, a bezpośrednio do powietrza wewnątrz budynku. Najpopularniejszym przykładem tej technologii są powszechnie znane klimatyzatory naścienne.
O ile pompy ciepła typu powietrze-powietrze stanowią doskonałe rozwiązanie w zakresie chłodzenia budynku, o tyle w przypadku ogrzewania lepsze będzie zastosowanie pompy typu powietrze-woda. Wykorzystanie instalacji wodnej centralnego ogrzewania pozwoli nie tylko na jednoczesne ogrzewanie budynku i przygotowanie ciepłej wody użytkowej, ale również na wykorzystanie pojemności cieplnej elementów konstrukcyjnych obiektu. Dzięki akumulacji ciepła np. w posadzkach poprzez instalację ogrzewania podłogowego ciepło do budynku może być dostarczane w sposób bardziej zrównoważony i ekonomiczny. W okresie letnim pompy typu powietrze-woda mogą być wykorzystane również do chłodzenia poprzez posadzki lub instalację klimakonwektorową.
Solankowe pompy ciepła
Pompy ciepła typu solanka-woda, np. flexoTHERM exclusive, czerpią energię z gruntu lub z wody. Energia z gruntu może być przekazywana poprzez kolektory umieszczone w pionowych odwiertach lub ułożone w płaszczyźnie poniżej strefy przemarzania. Energia wody może być odbierana z wód gruntowych za pośrednictwem studni lub wód powierzchniowych poprzez kolektory umieszczone w dnach stawów, rzek itd.
Najbardziej rozpowszechnionym rozwiązaniem dla gruntowej pompy ciepła jest zastosowanie pionowych odwiertów w gruncie o głębokości ok. 80–100 m. Grunt stanowi stabilne źródło energii ponieważ jego temperatura od głębokości 10–15 m jest stała. Energia pobrana z gruntu jest przekazywana do pompy ciepła za pośrednictwem cieczy niemarznącej, zwanej inaczej solanką. Następnie może być wykorzystana do celów ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Przy zastosowaniu kolektorów pionowych w okresie letnim gruntowa pompa ciepła może być wykorzystana również do chłodzenia budynku. Jak działa pompa ciepła latem? Rozróżniamy tu 2 technologie:
- Chłodzenie aktywne – z wykorzystaniem sprężarki pompy ciepła. Obieg pompy ciepła jest odwracany, a energia pobrana z budynku przekazywana do gruntu.
- Chłodzenie pasywne – z pominięciem sprężarki pompy ciepła. Energia odebrana z instalacji c.o. budynku jest przekazywana do gruntu za pośrednictwem wymiennika ciepła. Jest to metoda mniej wydajna od chłodzenia aktywnego, lecz pozwala na obniżenie temperatury o 2–3oC przy niewielkich kosztach eksploatacji związanych jedynie z napędem pomp obiegowych.
Powietrze czy grunt – którą technologię ogrzewania pompą ciepła wybrać?
Zarówno pompy powietrzne, jak i gruntowe stanowią ekologiczne i wydajne źródło ciepła dla budynku. Zastosowanie pompy gruntowej będzie się wiązało z wyższymi kosztami inwestycyjnymi ze względu na dodatkowy koszt wykonania dolnego źródła. Ponieważ jednak pracują one przez cały rok w stabilnych warunkach otoczenia, uzyskują wyższą sprawność średnioroczną od pomp powietrznych. Wiążą się z tym nawet do 30% niższe koszty eksploatacji. Stabilne warunki pracy przekładają się również na dłuższą żywotność urządzeń.
Pompy powietrzne zyskują coraz większą popularność, ponieważ są tańsze w zakupie i szybsze w montażu. Nie wymagają również dodatkowej powierzchni działki na wykonanie dolnego źródła.
Szczególnie w przypadku pomp powietrznych, ale również gruntowych warto przemyśleć zastosowanie instalacji fotowoltaicznej (np. Vaillant auroPOWER). Dzięki niej możesz nawet całkowicie zredukować rachunki za ogrzewanie.
Chcesz wiedzieć dokładnie, jak działa pompa ciepła? Sprawdź poradnik przygotowany przez ekspertów firmy Vaillant.
