Dom ogrzewany pompą ciepła - zasada działania pompy ciepła

Projektowanie wymarzonego domu wymusza na nas koniecznośc skupienia się na wielu aspektach i szczegółach. Jednym z priorytetów będzie wybór ogrzewania, które ma nam zapewnić komfort rozumiany jako optymalna temperatura we wnętrzu oraz mało wymagającą obsługę. Instalatorzy i projektanci coraz częściej rekomendują do tego celu pompy ciepła. Jako alternatywa dla tradycyjnych systemów grzewczych posiada wiele zalet. Wyjaśniamy, dlaczego warto zdecydować się na taką inwestycję.

fot.: Buderus - Logatherm WLW196i IR to najwyższej klasy pompa ciepła powietrze-woda o niezwykle nowoczesnym wyglądzie

Rozważania warto zacząć od zasady działania pompy ciepła...

Punktem wyjścia będzie porównanie do wszystkim znanych systemów tradycyjnych zasilanych gazem, olejem, elektrycznością lub paliwami stałymi. Podstawą ich działania jest spalanie powyższych paliw, dzięki czemu możemy osiągnąć zamierzoną temperaturę. Trzeba przy tym zwrócić uwagę na jedną ważną kwestię - aby osiągnąć komfortową temperaturę 20°C, system musi najpierw wytworzyć temperaturę sięgającą nawet 1500°C w kotle, a z tego wyraźnie widać, jak dużo energii jest zwyczajnie marnowane. Można tego uniknąć z pompą ciepła...

fot.: De Dietrich - Alezio M V200

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, które jednak nie "produkuje" energii. Do jej działania nie potrzebny jest też proces spalania, a więc nie ma spalin, popiołu, kurzu i innych efektów ubocznych. Pompy ciepła w pełni wykorzystują energię zgromadzoną w środowisku naturalnym, która drzemie w pokładach wody, gruntu a nawet powietrza.

Co więcej korzystanie z tych zasobów jest wyjątkowo korzystne dla naszego domu, bo oprócz wspomnianych już korzyściach ekologicznych, nie potrzebujemy również kotłowni, składu opału ani całej infrastruktury związanej z gromadzeniem i przetwarzaniem tradycyjnych paliw.

fot.: Immergas - pompa ciepła jest w stanie zapewnić 100% zapotrzebowania energetycznego budynku w ciągu roku

Pompa ciepła, dzięki wykorzystaniu odpowiednich procesów termodynamicznych, jest w stanie przetworzyć energię pierwotną i dostarczyć ją do naszej instalacji grzewczej zgodnie z naszym zapotrzebowaniem. W tym procesie wykorzystuje się dodatkowo zasilanie, najczęściej prądem elektrycznym. Zatem korzystamy z darmowej energii z gruntu, wody lub powietrza, a płacimy jedynie za jej transport (rachunki za prąd). Pompy ciepła mogą być też zasilane gazem >> Pompy ciepła zasilane gazem - opis technologii

fot.: LG - pompa ciepła typu split i monoblok

Pompa ciepła dostarcza do naszego domu wodę o temperaturze 55°, co oznacza niemal idealne dopasowanie do instalacji niskotemperaturowych, jak ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe, ścienne, sufitowe).

fot.: NTS-Energy - poma ciepła Hitachi Yutaki

WAŻNE!

Koszt eksploatacji pomp ciepła związany jest jedynie z zakupem energii elektrycznej do podtrzymania pracy systemu, a nie do ogrzewania wody. Przyjmuje się, że z każdego 1 kW energii elektrycznej, który zużyje pompa, można uzyskać nawet do 5 kW zielonej energii.

fot.: De Dietrich - jednym z ważniejszych parametrów pracy pompy ciepła jest współczynnik COP, który określa jej efektywność - im wyższy, tym mniej potrzeba energii elektrycznej do uzyskania tej samej ilości ciepła

Grunt, woda, czy powietrze - rodzaje pomp ciepła

Do wyboru jest kilka wariantów pomp ciepła. Przede wszystkim należy wybrać sposób zasilania. Jednymi z pierwszych były modele gruntowe, które mają też najlepszą wydajność i są w stanie zaspokoić 100% zapotrzebowania budynku na ciepło (ogrzewanie i cwu).

fot.: Wienkra

Z czasem obserwowaliśmy również znaczny rozwój technologii pomp powietrznych, którymi również jesteśmy w stanie ogrzewać dom przez cały rok (wcześniej były wykorzystywane raczej na potrzeby przygotowania c.w.u. lub do wspomagania ogrzewania). Co więcej, dobrze przemyślany system jest w stanie również chłodzić budynek latem.

fot.: Grupa BRANN - wysokotemperaturowa pompa ciepła powietrze-woda

DOWIEDZ SIĘ KONIECZNIE:

• Powietrzna pompa ciepła - SPLIT czy MONOBLOK
• Gruntowa pompa ciepła - wymiennik poziomy czy pionowy

WAŻNE - zgłoś, czym ogrzewasz dom

 Deklaracja o źródłach ciepła - obowiązek dla każdego właściciela domu jednorodzinnego od 1 lipca 2021 roku

Źródło górne, źródło dolne

Pompy ciepła składają się z dwóch zasadniczych części nazywanych źródłem dolnym, czyli część znajdująca się „przed” pompą (kolektor gruntowy poziomy lub pionowy/pompa powietrzna) oraz źródłem górnym, czyli odbiornik tego ciepła, najczęściej podłogówka lub klimakonwektor.

fot.: Stiebel Eltron - pompa ciepła może znaleźć się również w budynkach modernizowanych, trzeba jednak pamiętać o dostosowaniu górnego źródła ciepła (tradycyjne grzejniki są tu najmniej opłacalne)

Kolektor poziomy czy pionowy

Kolektor poziomy

• układa się na głębokości od około 1,2 do 1,5 metra pod powierzchnią ziemi
• ich montaż trwa kilka dni
• potrzebujemy dużej działki

Kolektor pionowy

• konieczne są odwierty sięgające do 130 metrów
• odwierty należy zlecić specjalistycznej firmie
• prace trwają około 2-3 dni
• nie wiele droższy od poziomego
• oszczędzamy powierzchnię działki
• stabilniejsze źródło ciepła
• jednymi z najbardziej efektywnych energetycznie są pompy ciepła typu woda-woda składające - na działce wykonuje się dwie studnie. Z pierwszej (tzw. biorczej) pobiera się wodę, a druga (tzw. zdawcza) odprowadza ją z powrotem do środowiska naturalnego

fot.: Iglotech - generalny dystrybutor pomp ciepła Neoheat

Gruntowa pompa ciepła - fakty

• wykorzystują do działania tzw. lewobieżny obieg termodynamiczny
• szystkie elementy systemu tworzą zamknięty układ, wewnątrz którego krąży ekologiczny czynnik roboczy - najczęściej jest to glikol, którego obieg wymuszany jest przez pompę obiegową, zasilaną energią elektryczną.

fot.: Dimplex - powietrzne i gruntowe pompy ciepła

Grzanie za pomocą pompy ciepła - jak to działa?

Czynnik roboczy w postaci mieszaniny cieczy i gazu trafia w pierwszej kolejności do parownika, w którym ulega procesowi odparowania. W ten sposób dochodzi do odebrania energii z dolnego źródła, czyli gruntu/powietrza/wody. Następnie zostaje on zassany w postaci pary do sprężarki, gdzie jego temperatura i ciśnienie wzrasta. W dalszej kolejności trafia on (w postaci gazowej) do skraplacza i oddaje energię do źródła górnego (np. podłogówki). W tym momencie dochodzi do jego skroplenia. Ostatnim elementem zamykającym obieg jest zawór rozprężny, który redukuje ciśnienie i temperaturę czynnika roboczego. Na koniec wraca on z powrotem do gruntu i odzyskuje utraconą energię.

fot.: SBS - pompa ciepła Keller HP 265

Szukasz pompy ciepła do swojego domu - zobacz BAZĘ FIRM

Zobacz także:

• Jak przygotować dom na instalację pompy ciepła
• Schemat instalacji pompy ciepła
• Grzejniki do pomp ciepła - przegląd rozwiązań