Jak działają pompy ciepła?

Pompy ciepła to jeden z lepszych pomysłów na ogrzewanie domu. Aby ten jednak zadziałał, a inwestycja w pompę szybko się zwróciła, konieczne będzie poznanie i wybranie odpowiedniego źródła ciepła. W przypadku pomp mogą to być powietrze, woda, lub grunt.

To, które z nich sprawdzi się w twoim domu najlepiej w głównej mierze zależy od zamieszkiwanej działki. Wiele osób nie rozumie istoty działania pompy ciepła, gdyż słysząc, że korzysta ona z energii elektrycznej łatwo jest założyć, że to zwyczajnie ogrzewanie elektryczne. Okazuje się jednak, że koszty ogrzewania domu za pomocą wymiany cieplnej umożliwianej przez pompę ciepła są znacznie niższe, niż inne stosowane powszechnie rozwiązania (takie jak ogrzewanie gazem). Pojawia się zatem pytanie: kiedy warto postawić na ogrzewanie za pomocą pompy ciepła i na który z dostępnych wariantów się zdecydować?

 

Jak działają pompy ciepła?

Pompa ciepła przypomina swoim wyglądem gazowy kocioł grzewczy i z założenia pełni w domu tę samą funkcję. Różnica polega jednak na tym, że pompa wykorzystuje do ogrzewania ciepło, które dzięki przemianom termodynamicznym jest przepompowywane ze źródła o niższej temperaturze do cieplejszego ośrodka. Działanie to jest więc oparte właściwie na tych samych zasadach co klimatyzatory (co z kolei oznacza, że odpowiednio dobrany klimatyzator może spełniać również funkcje pompy ciepła).

Źródłem zimniejszym (dolnym) dla pompy ciepła mogą być grunt, woda lub powietrze, a źródłem górnym, czyli tym do którego ciepło jest dostarczane jest woda, która następnie jest rozprowadzana po instalacji grzewczej całego domu. Pompy elektryczne to urządzenia zasilane energią elektryczną, jednak jej zużycie jest tu znacznie niższe niż w przypadku ogrzewania kotłem na gaz czy olej.

 

Jaką pompę ciepła wybrać?

Jak wspominaliśmy, źródłami z których pompa będzie pozyskiwała ciepło mogą stać się powietrze, woda, lub grunt. Najłatwiejszym rozwiązaniem są pompy korzystające z powietrza, jednak ich skuteczność maleje wraz z obniżeniem się temperatury na zewnątrz, a więc nie są dość efektywne (zużywają wtedy więcej energii elektrycznej do wytwarzania tej samej ilości ciepła). Pompy ciepła korzystające z ogrzewania wodnego pobierają natomiast ciepło zgromadzone w wodach gruntowych, które przez całą zimę zachowują temperaturę około 8-10 stopni, a więc są efektywnym dolnym źródłem dla pompy. Do ich działania potrzebne są jednak dwie studnie głębinowe, gdzie woda z jednej będzie czerpana, a do drugiej odprowadzana. Zamiast studni można tu jednak wykorzystać dostęp do stawu lub innego zbiornika wodnego (choć tu woda wymaga dodatkowego filtrowania). Rozwiązania te są jednak w dalszym ciągu bardzo kosztowne, przez co najczęściej stosowanym rozwiązaniem jest ogrzewanie z gruntu.

Temperatura gruntu spada zimą maksymalnie do 0 stopni, jeśli pompa zostanie zamontowana na wysokości około 1,5 metra pod ziemią. Temperatury te pozwalają na ekonomiczną pracę urządzenia. Wykonanie gruntowego wymiennika ciepła jest dość trudnym etapem instalacji pompy, jednak korzyści płynące z tego rozwiązania są dość zauważalne już od samego początku – koszty ogrzewania mogą być nawet o połowę mniejsze od kosztów ogrzewania gazem ziemnym.

 

Klimatyzator jako pompa ciepła

Każda pompa ciepła może w teorii spełniać funkcję zarówno ogrzewania, jak i chłodzenia powietrza. Aby wykorzystać pompę ciepła do chłodzenia pomieszczeń wystarczy jedynie odwrócić kierunek tłoczenia sprężarki oraz zawór rozprężający, zmieniając tym samym kierunek przepływu czynnika chłodniczego, a więc również kierunek przepływu ciepła. Jest to tak zwane chłodzenie aktywne i nie jest ono jedynym sposobem zamiany pompy ciepła w klimatyzator. Wśród innych sposobów znajdziemy jeszcze chłodzenie pasywne, wentylację z rekuperacją oraz Gruntowy Wymiennik Ciepła. Praktycznie każdy producent pomp ciepła posiada w swojej ofercie pompy ciepła odwracalne, podobnie jak większość producentów klimatyzacji może zaproponować rozwiązanie działające także jako ogrzewanie (w ofertach marek takich jak Mitsubishi, Fujitsu czy LG z łatwością znajdziemy klimatyzatory będące jednocześnie pompami ze źródłem w postaci powietrza).

 

Zostaw swój komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *