Co to jest pompa ciepła? Jak działają pompy ciepła?

 


Z artykułu dowiesz się:

  1. Czym jest pompa ciepła?

  2. Jakie rodzaje pomp ciepła można wyróżnić na rynku?

  3. Jak działa pompa ciepła?

 


Pompa ciepła to urządzenie, które bardzo często wykorzystuje się jako alternatywę dla ogrzewanie gazowego, elektrycznego czy olejowego. Nie da się ukryć, że aż ⅔ kosztów utrzymania domu związane jest właśnie z ogrzewaniem. Wspomniane rozwiązanie jest zatem atrakcyjne, ponieważ pozwala zniwelować opłaty do minimum. Pompy ciepła doskonale sprawdzą się zarówno w budynku jednorodzinnym, jak i wielorodzinnym, przemysłowym, czy komunalnym. Można je stosować w nowopowstałych budynkach, jak również w tych poddawanych renowacji. 

Czym jest pompa ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie, które pozwala na ekologiczną i tanią eksploatację ogrzewania budynku. Rozwiązanie to zapewnia niskie koszty ogrzewania budynku i wody. Istotne jest to, że pompa ciepła będzie bezawaryjnie działać przez wiele lat. 

Pompa ciepła zasilana jest energią cieplną, którą pobiera z otoczenia (grunt, woda, powietrze). Przy udziale prądu wspomniana energii zamieniana jest na tę, która ogrzewa nieruchomość i wodę użytkową. Można ją także wykorzystać do chłodzenia pomieszczeń. Jak widać, pompy ciepła nie można zatem porównać do zwykłego kotła. Jest to złożony system, który składa się z poniższych podzespołów:

  • źródła dolnego, czyli miejsca, z którego pobierana jest energia (grunt, woda, powietrze);

  • pompy, której zadaniem jest pobór ciepła z otoczenia i jego przemiana na postać, którą można efektywnie wykorzystać w budynku;

  • źródła górnego — jest to instalacja grzewcza zamontowana w budynku. Mowa tutaj o ogrzewaniu płaszczyznowym — sufitowym, ściennym lub podłogowym. Rzadko w tym wypadku stosuje się grzejniki. 

Dzięki temu, że pompy ciepła do prawidłowego funkcjonowania wykorzystują odnawialne źródła energii, stały się nieodłącznym elementem budynków tworzonych w technologii pasywnej. Można je także spotkać w niskoenergetycznych domach. 

 

Jakie rodzaje pomp ciepła można wyróżnić na rynku?

Mając na uwadze, że pompy ciepła współpracują z różnymi źródłami odnawialnej energii, na rynku można wyróżnić kilka rodzajów urządzeń. Ich klasyfikacja powstała na podstawie źródeł dolnych, z których czerpią energię. 

Gruntowa pompa ciepła

Gruntowe pompy ciepła wykorzystują geotermalną energię, która nagromadzona jest w gruncie. Ich zaletą jest wysoka efektywność, dzięki czemu mogą stać się jedynym źródłem ogrzewania domu. Pompa ciepła  gruntowa jest najczęściej stosowanym rozwiązaniem w nowopowstałych budynkach. 

Powietrzne pompy ciepła

Pompy ciepła powietrzne do prawidłowego działania wykorzystują powietrze pobrane z zewnątrz. Są to urządzenia zyskujące na popularności. Ich zaletą jest niski koszt kupna i instalacji. Jednak ze względu na źródło pozyskania energii, posiadają kilka ograniczeń. Właściciel musi zatem doposażyć budynek w dodatkowe źródła ciepła, których zadaniem jest wspomaganie pompy ciepła lub zastąpienie jej wtedy, kiedy występują największe różnice temperatur. 

Wodne pompy ciepła

Pompy ciepła wodne wykorzystują jako źródło energii wodę płynącą. Urządzenia te odznaczają się wysoką wydajnością energetyczną (często wyższą od pomp gruntowych), dlatego mogą stanowić samodzielne źródło ogrzewania. Ich wadą są wysokie koszty inwestycji, dlatego rzadko stosuje się je w budownictwie jednorodzinnym. Ze względu na zewnętrzne źródło zasilania, dzieli je się na: olejowe, elektryczne i gazowe. 

Hybrydowe pompy ciepła

Pompy ciepła hybrydowe to połączenie energii ze źródeł odnawialnych z tradycyjną. Na rynku istnieje wiele modeli, które różnią się od siebie ze względu na zastosowane rozwiązania techniczne (ich zadaniem jest zwiększenie efektywności energetycznej w ciągu roku).

 

Jak działa pompa ciepła?

Pompa ciepła, pomimo tego, że jest urządzeniem grzewczym, działa podobnie, jak lodówka. Różnica polega na tym, że kiedy ta druga usuwa na zewnątrz powstałe wewnątrz ciepło, to pompa ciepła usuwa ciepło powstałe na zewnątrz i przekazuje je do wnętrza budynku. Wspomniane urządzenie wykorzystuje tutaj tzw. efekt Joule'a-Thomsona. 

Dostępne na rynku pompy wykorzystują do ogrzania budynku ciepło, które wskutek przemian termodynamicznych (tych samych, które występują podczas działania klimatyzatorów i lodówek) "przepompowują" z miejsca o niższej temperaturze, tam, gdzie jest cieplej. Przy czym tym zimniejszym  źródeł, mogą być woda, grunt, czy powietrze (czyli źródła dolne). Górnym źródłem, które jest ogrzewane i rozprowadzane po domu jest najczęściej woda (rzadziej powietrze), która krąży w instalacji.

Autor: Aneta Wojtczak