Pompa ciepła – rodzaje i sposób działania

Wraz ze wzrostem świadomości dotyczącej zmian klimatycznych i wiążącej się z tym konieczności stosowania alternatywnych, ekologicznych rozwiązań, coraz większe zainteresowanie wzbudzać zaczęły pompy ciepła. To w pełni ekologiczne urządzenie, pozwalające na przekształcenie energii cieplnej ze środowiska, na energię cieplną, niezbędną do ogrzania budynku.

Czym dokładnie jest pompa ciepła i jakie są jej rodzaje? Dowiedz się, jak działa pompa ciepła i dlaczego warto zdecydować się na jej montaż podczas budowy lub przebudowy domu.

Co to jest pompa ciepła

Pompa ciepła to urządzenie pozwalające na wykorzystanie energii cieplnej, dostępnej w środowisku naturalnym, na tę niezbędną do utrzymania optymalnego komfortu cieplnego wewnątrz pomieszczeń. W zależności od rodzaju pompa ciepła może pozyskiwać ciepło z gruntu, wody lub powietrza, pozwalając tym samym zredukować emisję szkodliwych spalin.

Tym, co wyróżnia pompy ciepła, jest wysoki poziom ekologii. Działanie pompy ciepła opiera się w 75% na zasobach naturalnych, a w zaledwie 25% wspomagane jest energią elektryczną.

Każda pompa ciepła składa się z określonych elementów, takich jak:

• dolne źródło ciepła – w zależności od rodzaju pompy ciepła, może to być grunt, woda lub powietrze,
• pompa ciepła – odpowiedzialna za pobór energii cieplnej i jej późniejszy transport za pomocą czynnika chłodniczego bezpośrednio do instalacji grzewczej,
• górne źródło ciepła – tj. instalacja grzewcza.

W jakim celu stosuje się pompy ciepła?

Pompy ciepła stanowią obecnie najbardziej energooszczędny i ekologiczny system ogrzewania. Odpowiednio dopasowane pozwalają na skuteczne dostarczenie ciepła do budynków jednorodzinnych, wielorodzinnych i przemysłowych.

Jednak co szczególnie ważne, pompy ciepła to urządzenia o szerokim zastosowaniu, które sprawdzają się nie tylko do ogrzewania wnętrz. Równie dobrze sprawdzą się do:

• podgrzewania ciepłej wody użytkowej,
• chłodzenia pomieszczeń,
• klimatyzacji pomieszczeń,
• ogrzewania wody w basenie.

Od niedawna pompy ciepła znajdują zastosowanie również w rolnictwie, gdzie wykorzystywane są do ogrzewania pomieszczeń, w których przebywają zwierzęta, a także do chłodzenia chłodni.

Rodzaje pomp ciepła i sposób ich działania

Obecnie na rynku dostępne są różne rodzaje pomp ciepła, jednak powszechnym zainteresowaniem cieszą się trzy główne rodzaje pomp ciepła: pompy powietrzne, gruntowe i wodne. Czym się wyróżnia i jak działa pompa ciepła?

Pompy ciepła powietrzne – to najpopularniejszy rodzaj pomp ciepła, który dla sprawnego działania pobierają powietrze zewnętrzne, które następnie jest zasysane przez odpowiednie wentylatory, które odbierają ciepło i przekazują je do instalacji grzewczej. Powietrzne pompy ciepła wyróżniają się stosunkowo niskim kosztem inwestycji, na który wpływ ma prosty montaż i brak konieczności przeprowadzania skomplikowanych prac ziemnych.

Pompy ciepła gruntowe – w celu ogrzania instalacji grzewczej pobierają ciepło bezpośrednio z gruntu, wykorzystując w tym celu umieszczone w gruncie kolektory poziome i pionowe. Dla skutecznego działania, pompy ciepła gruntowe wykorzystują energię geotermalną, która utrzymuje się na stosunkowo równym poziomie. To pozwala na utrzymanie wysokiego poziomu efektywności. Warto jednak pamiętać, że choć gruntowe pompy ciepła wyróżniają się wysokim poziomem efektywności cieplnej, to wymagają przeprowadzenia obszernych prac ziemnych. Z tego powodu, ten rodzaj pomp ciepła najczęściej wykorzystywany jest w przypadku nowych inwestycji.

Pompy ciepła wodne – wymagają wykonania dwóch studni głębinowych – czerpnej i zrzutowej. Alternatywnie jako źródło ciepła wykorzystać można okoliczne zbiorniki wodne. Następnie dla sprawnego działania wykorzystują energię zakumulowaną w wodzie. Wodne pompy ciepła wyróżniają się wysoką efektywnością, na którą wpływa względnie stała temperatura wód podziemnych i gruntowych.

Jaki rodzaj pomp ciepła wybrać?

Odpowiednio dobrana pompa ciepła pozwala na skuteczne ogrzanie nawet dużego domu. Jednak co ważne, nie ma uniwersalnej pompy ciepła, która równie dobrze sprawdzi się w każdym przypadku.

Skuteczność i wydajność urządzenia uzależniona jest od szeregu różnych czynników, wśród których istotną rolę odgrywają stan budynku, zastosowana termoizolacja oraz wielkość pomieszczenia. Aby wybrać najlepsze rozwiązanie, warto zasięgnąć porady specjalisty, który po przeanalizowaniu kluczowych czynników, pomoże dobrać pompę ciepła, dopasowaną do potrzeb danego budynku.

Gdzie zamontować pompy ciepła?

Sposób i miejsce montażu pompy ciepła uzależniony jest od wybranego rodzaju urządzenia. Pompy ciepła powietrzne, typu monoblok należy montować wewnątrz budynku. Urządzenie to swym wyglądem i rozmiarem przypomina tradycyjną lodówkę, dzięki czemu nie zajmuje zbyt dużo przestrzeni i może być montowane w dowolnym miejscu.

Pompy ciepła typu monoblok dedykowane do ogrzewania podłogowego wyróżniają się kompaktowym rozmiarem, z kolei te dostosowane do współpracy z tradycyjnymi grzejnikami, wymagają wydzielenia dodatkowej przestrzeni na komponenty, takie jak osobna pompa obiegowa i zbiornik buforowy.

Pompy ciepła typu split montuje się na zewnątrz budynku. Urządzenie zabezpieczone jest specjalną obudową, która skutecznie zabezpiecza komponenty przed działaniem czynników zewnętrznych.

Z uwagi na łatwy montaż, jednostki zewnętrzne zwykle montuje się na ścianie budynku. Należy przy tym pamiętać, że wyrzutnia nie powinna być skierowana na ścianę budynku, ponieważ mogłoby to doprowadzić do nadmiernego zawilgocenia ściany. Równie istotne jest odpowiednie ustawienie czerpni, ta nie powinna się znajdować blisko przeszkód, takich jak m.in. drzewa czy krzewy.

Dlaczego warto zdecydować się na pompę ciepła?

Pompy ciepła nie bez przyczyny cieszą się coraz większym zainteresowaniem inwestorów. To nowoczesne i ekologiczne rozwiązanie, które niesie ze sobą szereg korzyści. Wśród głównych powodów, dla których warto rozważyć montaż pompy ciepła, wymienić można m.in. takie korzyści jak:

• Niskie koszty eksploatacji – zastosowanie pomp ciepła, mimo początkowych wyższych kosztów instalacyjnych, pozwalają na znaczące obniżenie kosztów związanych z późniejszym ogrzewaniem domu. Co więcej, w zestawieniu z instalacją fotowoltaiczną pozwalają pozyskiwać ciepło niemal całkowicie bezkosztowo.
• Uniwersalność – w zależności od potrzeb w danym momencie, pompy ciepła mogą służyć do ogrzewania pomieszczeń zimą oraz ich chłodzenia latem.
• Bezpieczeństwo – pompy ciepła nie wymagają dodatkowego spalania paliw, co znacząco zmniejsza ryzyko oparzenia lub zatrucia gazem.
• Energooszczędność – pompy ciepła uznawane są za jedne z najbardziej energooszczędnych systemów ogrzewania pomieszczeń. Dla sprawnego działania wykorzystują ciepło pozyskane z otoczenia, opierając się w aż 75% na odnawialnych źródłach energii.