Pompa ciepła: jakie korzyści płyną z jej montażu w domu

Osoby, które mieszkają w domu lub budują dom coraz częściej decydują się na zastosowanie odnawialnych źródeł energii (tzw. OZE). Jednym z ekologicznych źródeł energii są pompy ciepła.

Czym są pompy ciepła?

Najprościej mówiąc są to urządzenia, które pobierają ciepło zmagazynowane w naszym naturalnym środowisku i oddają je do układu grzewczego (czyli centralnego ogrzewania, wymiennika ciepłej wody użytkowej lub wentylacji z odzyskiem ciepła). Źródłem ciepła może być ziemia, woda oraz powietrze. Najbardziej stabilnym źródłem, jeżeli chodzi o parametry termiczne, jest grunt.

Pompy ciepła są niskotemperaturowym źródłem ciepła. Maksymalna temperatura wody uzyskiwana na wyjściu z urządzenia nie przekracza 55 stopni Celsjusza. Skuteczność działania pompy ciepła określa się współczynnikiem efektywności ciepła (COP). Jest to stosunek otrzymanej ilości ciepła w skraplaczu do zużytej energii napędowej. COP jest tym wyższy, im niższa jest temperatura zasilania układu centralnego ogrzewania (c.o.). Z tego powodu przy pompie ciepła najlepsze jest ogrzewanie powierzchniowe – podłogowe, ścienne lub sufitowe. Oba typy ogrzewania wymagają temperatury zasilania nieprzekraczającej 35 stopni Celsjusza.

Polecamy: Kominek z płaszczem wodnym jako ogrzewanie tanie i ekologiczne 

Jeżeli mieszkamy w starym domu i z różnych względów chcemy lub musimy zdecydować się na ogrzewanie grzejnikowe, to przy pompie ciepła najlepsze będą grzejniki konwekcyjne lub klimakonwektory. Urządzenia te muszą być jednak dobrane do maksymalnej temperatury zasilania wynoszącej 55 stopni Celsjusza. Przy takim rozwiązaniu musimy jednak liczyć się z niższym współczynnikiem efektywności pompy ciepła.

Parametrem, który wpływa na efektywność pompy ciepła, jest również temperatura źródła dolnego, czyli środowiska z którego pobieramy ciepło. Jest ona ważna, ponieważ pompa ciepła wykorzystuje zewnętrzne źródło zasilania jako energię napędu. Energia ta podnosi temperaturę czynnika roboczego i pozwala na praktyczne zastosowanie zawartego w nim ciepła pobranego z otoczenia. Dlatego im niższa będzie temperatura wody zasilającej ogrzewanie, tym pompa będzie pracować oszczędniej. Przyjmuje się, że pompy 20 procent energii potrzebnej do zaspokojenia zapotrzebowania energetycznego domu pobierają z zewnątrz. Najczęściej zewnętrznym źródłem energii jest prąd. Są też jednak pompy olejowe i gazowe.

Instalacja z pompą ciepła jest tym efektywniejsza (współczynnik COP wyższy), im mniejsza jest różnica między temperaturami dolnego i górnego źródła. Skuteczność pompy zależy ponadto od lokalizacji domu oraz warunków atmosferycznych, które panują w danym rejonie zimą.

Eksperci podkreślają, że klimat panujący w Polsce jest wystarczający, by instalacja z pompą ciepła działała efektywnie. Choć przy bardzo dużych mrozach może okazać się, że trzeba dogrzać dom drugim źródłem ciepła. Warto jednak wiedzieć, że wieloletnie pomiary wykazują, że w Polsce średnio jest tylko 12 dni w roku z temperaturą poniżej -10 stopni Celsjusza. Jeśli chcemy, żeby pompa ciepła była jedynym źródłem ogrzewania w naszym domu (tzw. instalacja monowalentna), wybierajmy spośród pomp gruntowych lub wodnych.

Przeczytaj: Odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania na temat pomp ciepła

Jeżeli chcemy ocenić rzeczywiste koszty ogrzewania pompą ciepła, musimy oprócz sprawności pompy ciepła uwzględnić też efektywność całej instalacji. W tym celu należy sprawdzić efektywność tych urządzeń, które zasilane są energią elektryczną (pomp obiegowych, siłowników itd.), w ciągu danego okresu czasu, na przykład miesiąca lub całego okresu grzewczego.

Urządzeniem charakteryzującym się najprostszą instalacją jest powietrzna pompa ciepła. Wystarczy ustawić ją zgodnie z zaleceniami producenta, podłączyć odbiornik ciepła, dostarczyć energię elektryczną i pompa zaczyna pracować.

Wodna pompa ciepła to już bardziej skomplikowana instalacja. Trzeba wykonać studnię zasilają(o wydajności dopasowanej do pompy) i studnię zrzutowej. Zaletą jest raczej stała temperatura dolnego źródła, czyli wody.

W trzecim typie pomp, czyli w pompach gruntowych dolne źródło ciepła można wykonać na dwa sposoby: jako kolektor poziomy lub sondy gruntowe. W pierwszym przypadku przewody z płynem odbierającym ciepło od gruntu układa się poniżej strefy przemarzania gruntu. Wadą tego rozwiązania jest zajmowanie dużej powierzchni terenu.

Główne zalety zastosowania pomp ciepła

Dzięki tej nowoczesnej technologii możliwa jest oszczędność kosztów ogrzewania. Dlaczego? Ponieważ pompa w blisko 80 procentach pokrywa swoje zapotrzebowanie na energię czerpiąc ją za darmo ze środowiska naturalnego. Wysokość oszczędności zależy od wybranego typu pompy ciepła. Jak wcześniej mówiliśmy najefektywniejsze są gruntowe pompy ciepła, które współpracują z ogrzewaniem płaszczyznowym (najczęściej podłogowym) i czerpią ciepło z gruntu za pośrednictwem odwiertów. Najmniej efektywne są powietrzne pompy ciepła, ponieważ temperatura powietrza zimą jest najniższa.

Co jeszcze przemawia na zastosowaniem pomp ciepła?

Pompy ciepła stanowią energooszczędne, niezależne i ekologiczne źródło ciepła. Dodatkowo instalacja z ich wykorzystaniem jest trwała i zapewnia wysoki komfort użytkowania, ponieważ cicho pracuje i nie trzeba doglądać procesów ogrzewania. Zastosowanie pompy ciepła ma również aspekt ekologiczny – znacznie zmniejsza się emisja szkodliwych substancji do środowiska w porównaniu z konwencjonalnym ogrzewaniem z wykorzystaniem paliw stałych. Dodatkowo pompy ciepła są bezpieczne w użytkowaniu, ponieważ nie korzystają z otwartego gazu czy ognia. Pompy ciepła można stosować w nowo budowanych domach oraz już istniejących.

Dowiedz się: Jaki jest czas zwrotu inwestycji w panele fotowoltaiczne. Możliwości dofinansowania