W ostatnich latach wzrasta zainteresowanie ogrzewaniem domu pompą ciepła. Czy ten system jest opłacalny? Na czym polega jego praca? Czy nadaje się do synchronizacji z podłogówką? Odpowiadamy na te i inne pytania dotyczące innowacyjnego źródła ciepła.
Jak działa pompa ciepła? Budowa
Istnieją trzy rodzaje pomp ciepła: powietrzna, wodna i gruntowa. Każdą z nich pod względem zasady działania można porównać do dwóch dobrze znanych urządzeń – lodówki i klimatyzatora, które wykorzystują te same procesy, ale działają na odwrót: zamiast ogrzewać chłodzą.
Pompa ciepła pracuje bez poboru paliwa, ponieważ pozyskuje energię nie ze spalania, a z przetwarzania zasobów otoczenia. Pompa nie jest odpowiedzialna bezpośrednio za produkcję ciepła, ale za generowanie procesów, które do niego prowadzą. Łączy ze sobą trzy obiegi: dolnego źródła, parownika i górnego źródła. Przepompowuje energię ze źródła dolnego o temperaturze niższej (powietrza, gruntu bądź wody) do źródła górnego o temperaturze wyższej (instalacji grzewczej w domu).
Sercem pompy ciepła jest napędzana elektrycznie sprężarka służąca do mechanicznego sprężania i przetłaczania gazów lub cieczy. Jej zadanie polega na podnoszeniu ciśnienia czynnika roboczego (substancji ciekłej lub gazowej przenoszącej ciepło). Procesowi temu towarzyszy naturalny wzrost temperatury.
Drugi element budowy pompy to wymiennik ciepła (parownik), który przekazuje energię do obiegu chłodniczego, natomiast trzeci to skraplacz pośredniczący między pompą ciepła a instalacją grzewczą. Czwartym elementem jest zawór rozprężny. Pełni on funkcję polegającą na rozprężaniu (zmniejszaniu ciśnienia) czynnika roboczego zanim z instalacji grzewczej trafi on z powrotem do parownika.
Dzięki tym elementom budowy obieg ciepła generowanego pompowo jest zamknięty i pozwala na uzyskanie w domu takiej samej temperatury jak w przypadku tradycyjnego ogrzewania. Mitem jest więc teoria, że ogrzewanie domu pompą ciepła nie zapewnia komfortu cieplnego.
Pompa ciepła – ogrzewanie domu tanio i ekologicznie
Ogrzewanie domu pompą ciepła to jedno z najbardziej efektywnych rozwiązań w zakresie c.o. i c.w.u. Jest sporą inwestycją, która na etapie montażu instalacji i wykonywania prac ziemnych kosztuje od 40 do 60 tys. zł w przypadku budynku o wielkości nieprzekraczającej 150 m2. Jednak ze względu na fakt, że nie wymaga zaopatrywania w paliwa, a jedyne opłaty, jakie są związane z jej użytkowaniem to rachunki za prąd, którego potrzebuje do pracy sprężarka, można uznać pompę ciepła za opłacalną i przyszłościową lokatę kapitału.
Przyjmuje się, że średni koszt ogrzewania domu pompą ciepła w skali roku jest o połowę lub nawet czterokrotnie niższy niż w przypadku ogrzewania elektrycznego, ponieważ sprężarka korzysta z prądu ekonomicznie.
Eksploatacja pompy kosztuje najmniej tych, którzy wybrali system gruntowy, ponieważ wydajność ogrzewania powietrzną pompą ciepła zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury czynnika roboczego. Im jest zimniej, tym więcej prądu potrzebuje sprężarka, która przestaje pracować, kiedy termometr wskazuje -10 lub -15 stopni mrozu (zależnie od modelu pompy). Uruchamia się wówczas grzałka elektryczna.
Powietrzne pompy ciepła charakteryzują się jednak wielofunkcyjnością. Latem działają jak klimatyzatory, a przy tym pozwalają pozbyć się wilgoci, która może prowadzić do powstawania w domu grzyba.
Co więcej, ogrzewanie pompowe jest w stu procentach przyjazne środowisku naturalnemu, ponieważ korzysta z odnawialnych źródeł energii. Fakt ten przyczynia się do rosnącej popularności ogrzewania domu pompą ciepła wśród zwolenników stylu życia eko.
Pompa ciepła – ogrzewanie wody
Pompa ciepła nie tylko bez problemu zapewni w domu odpowiednią temperaturę, lecz także podgrzeje wodę nawet do 65 stopni w 200- czy 300-litrowym zasobniku dla rodziny liczącej 3–5 osób. Można wybrać system zintegrowany z podgrzewaczem i zasobnikiem lub zamontować oddzielną pompę ciepła do wody użytkowej.
Pompy typu c.w.u. mają zazwyczaj moc grzewczą 1,5–2,5 kW, co oznacza, że w ciągu godziny są w stanie zapewnić od 30 do 60 litrów ciepłej wody, standardowa moc pomp do c.o. wynosi zaś 8–10 kW. Ogrzewanie wody pompą ciepła można wykorzystywać wymiennie ze zwykłym ogrzewaniem elektrycznym.
Pompa ciepła – ogrzewanie podłogowe
Pompa ciepła idealnie nadaje się do zsynchronizowania z ogrzewaniem podłogowym, któremu efektywną i ekonomiczną pracę zapewnia niskotemperaturowy czynnik grzewczy (30–35 stopni). Podłogówka może nawet całkowicie zastąpić grzejniki, co jest zalecanym rozwiązaniem, korzystnym dla budżetu domowego.
Dzięki rezygnacji z grzejników, nagrzewających się nawet do 55–60 stopni sprawność ogrzewania podłogowego utrzymuje się stale na wysokim, energooszczędnym poziomie. Obniżenie temperatury pracy instalacji ma jeszcze jeden duży plus – przedłuża żywotność elementów c.o. biorących udział w transportowaniu ciepła. Jest to więc najlepszy sposób na ogrzewanie domu pompą ciepła.
Niskotemperaturowe ogrzewanie domu systemem podłogowym, wbrew obawom wielu inwestorów, zapewnia komfort nawet w w mroźne dni, ponieważ ciepło drogą promieniowania i konwekcji przekazuje cała powierzchnia podłogi. Nie ma tu strat temperaturowych, z jakimi trzeba się liczyć, kiedy w domu zamontowane są grzejniki emitujące dużą część ciepła na zewnątrz (przez ścianę).
