Z pompami ciepła mamy do czynienia codziennie, choćby w postaci lodówek. W ostatnich latach wykorzystanie tej technologii do ogrzewania budynków zyskało ogromną popularność w naszym kraju. Mimo że coraz częściej spotykamy się z pompami ciepła, nadal nie zawsze jest jasne, jak te urządzenia działają i dlaczego są tak opłacalne. Razem z ekspertami Vaillant wyjaśniamy, na co należy zwrócić uwagę przy wyborze pompy ciepła.
Z tekstu dowiesz się:
- czym charakteryzuje się powietrzna pompa ciepła,
- na jakiej zasadzie działa gruntowa pompa ciepła,
Pompa ciepła transportuje energię z bezpośredniego otoczenia budynku i wykorzystuje ją do ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Jeśli odwrócimy ten proces w okresie letnim, możemy transportować nadwyżki energii poza budynek i w ten sposób go chłodzić. W zamkniętym obiegu termodynamicznym wewnątrz pompy ciepła krąży czynnik chłodniczy, na którym zachodzą cztery zasadnicze procesy.
- W sprężarce czynnik chłodniczy jest kompresowany i rośnie jego temperatura (analogicznie jak rośnie temperatura pompki podczas pompowania koła).
- W skraplaczu czynnik chłodniczy oddaje ciepło do instalacji grzewczej budynku, ulegając jednocześnie procesowi skraplania.
- Skroplony czynnik trafia na zawór rozprężny, podczas rozprężania następuje gwałtowny spadek temperatury oraz ciśnienia (tak samo się dzieje z puszką aerozolu, której temperatura spada, gdy się go używa).
- W parowniku czynnik chłodniczy o niskiej temperaturze odbiera ciepło od otoczenia oraz ulega odparowaniu, następnie jest kierowany do sprężarki i proces rozpoczyna się od nowa.
W procesie tym wykorzystuje się jedynie energię elektryczną potrzebną do napędu sprężarki. Najistotniejsze jest jednak to, że ilość energii pobranej z otoczenia jest kilkukrotnie wyższa od zużytej energii elektrycznej potrzebnej do podtrzymania procesu. Właśnie dlatego pompy ciepła są urządzeniami wyjątkowo oszczędnymi oraz przyjaznymi środowisku.
Niezależnie od rodzaju sprężarkowej pompy ciepła opisany wyżej proces zawsze będzie taki sam. Poszczególne ekologiczne pompy ciepła będą jednak różnić się rodzajem zastosowanej technologii, w tym przede wszystkim typem dolnego źródła ciepła.
Pompy ciepła typu powietrze-woda
Pompa ciepła powietrze woda wykorzystuje powietrze atmosferyczne z otoczenia budynku jako źródło energii (tak zwane dolne źródło ciepła). Powietrzne pompy ciepła to urządzenia łatwe i szybkie w montażu, dlatego też stanowią najdynamiczniej rozwijający się segment rynku urządzeń grzewczych. Powietrzne pompy ciepła składają się najczęściej z 2 urządzeń – jednostki zewnętrznej oraz wewnętrznej.
Technologicznie pompy ciepła powietrze-woda można podzielić na dwa rodzaje:
- Monoblokowe pompy ciepła, takie jak Vaillant aroTHERM plus – cechują się tym, że wszystkie elementy układu chłodniczego znajdują się w jednostce zewnętrznej. Z budynkiem łączy je instalacja wodna lub (polecana) glikolowa. Dzięki takiemu rozwiązaniu pompa ta jest łatwa i szybka w montażu. Nie bez znaczenia jest fakt, że pompy aroTHERM plus pracują na wyjątkowo przyjaznym dla środowiska i wydajnym czynniku chłodniczym R290, nieprzyczyniającym się do znacznego zwiększenia śladu węglowego.
- Pompy ciepła typu split, takie jak Vaillant aroTHERM split, różnią się od pomp monoblokowych tym, że elementy układu ziębniczego rozdzielone są pomiędzy jednostkę wewnętrzną a zewnętrzną. Łączy się je specjalnymi rurami, w których krąży czynnik chłodniczy. Do ich połączenia i uruchomienia wymagane są odpowiednie narzędzia oraz uprawnienia (tzw. F-gaz). Są to jednak urządzenia często tańsze w zakupie od pomp monoblokowych.
Oba typy urządzeń zasilają instalację grzewczą w budynku oraz przygotowują ciepłą wodę użytkową. W okresie letnim możliwe jest odwrócenie obiegu chłodniczego i wykorzystanie pompy ciepła do chłodzenia budynku – tzw. chłodzenie aktywne.
Pompy ciepła typu solankowego
Pompy ciepła typu solanka-woda, takie jak Vaillant flexoTHERM exclusive, mogą pobierać energię z gruntu lub z wody. W odróżnieniu od powietrza atmosferycznego są to źródła o stabilnej średniorocznej temperaturze. Dlatego też w większości przypadków pompy solankowe cechują się wyższą efektywnością od pomp powietrznych.
Energia wody może być odbierana z wód gruntowych za pośrednictwem studni lub poprzez kolektory umieszczone na dnie np. stawów lub rzek. Energia gruntu natomiast jest odbierana poprzez pionowe sondy umieszczone w odwiertach lub poziome kolektory ułożone w płaszczyźnie poniżej strefy przemarzania. Najczęściej wykorzystuje się pionowe odwierty o głębokości 80-100 m w gruncie. Dzięki temu zyskuje się bardzo stabilne dolne źródło ciepła, ponieważ temperatura gruntu od głębokości około 10-15 metrów ulega zrównoważeniu.
Pobierana energia przekazywana jest do pompy ciepła za pośrednictwem cieczy niemarznącej – inaczej zwanej solanką. Następnie jest wykorzystywana do ogrzewania oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Gruntowe pompy ciepła również mogą być wykorzystywane do chłodzenia. Poza chłodzeniem aktywnym z wykorzystaniem sprężarki w przypadku gruntowych pomp ciepła z dolnym źródłem w postaci pionowych odwiertów możemy również chłodzić budynek pasywnie – bezpośrednio oddając energię z budynku do gruntu z pominięciem pompy ciepła. Ta technologia chłodzenia jest nieco mniej wydajna, natomiast jedynym kosztem jest energia zużyta do zasilania pomp obiegowych dolnego źródła i instalacji wodnej budynku.
Jaką pompę ciepła wybrać?
Bez względu na zastosowaną technologię pompy ciepła stanowią przyjazne dla środowiska oraz wydajne źródło ciepła. Zastosowanie pompy solankowej będzie się wiązało z wyższym kosztem inwestycyjnym ze względu na konieczność wykonania odwiertów. Pracuje ona jednak w stabilnych warunkach, co przyczynia się do niższych kosztów eksploatacyjnych oraz często wyższej żywotności. Pompy powietrzne zyskują większą popularność, ponieważ są zdecydowanie tańsze w zakupie i szybsze w montażu. Nie wymagają również dodatkowej powierzchni na wykonanie dolnego źródła. W obu przypadkach warto rozważyć zastosowanie dodatkowo instalacji fotowoltaicznej Vaillant auroPOWER pozwalającej nawet na całkowitą redukcję kosztów ogrzewania.
Niezależnie od wybranej technologii tylko prawidłowo dobrana do budynku pompa ciepła pozwoli na długą i efektywną eksploatację. Dlatego też warto skorzystać z pomocy profesjonalistów. Skontaktuj się z naszymi ekspertami poprzez formularze kontaktowe.
