Co to jest pompa ciepła i jak działa? Zrozumiały poradnik!

W tym artykule wyjaśniamy od podstaw, co to jest pompa ciepła i jak działa. Z roku na rok jest to coraz popularniejsze urządzenie pojawiające się w rozmowach o projektach domów, termomodernizacji czy odnawialnych źródłach energii. Poniżej znajdziesz odpowiedzi na najczęściej zadawane pytania na temat pomp ciepła, w możliwie obrazowej formie, bez wdawania się w skomplikowane, bardzo techniczne szczegóły.

Sprawdź naszą podstronę ofertową pompy ciepła Lublin

Co to jest i jak działa pompa ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie zaliczane do maszyn cieplnych, którego podstawowym zadaniem jest wymuszenie przepływu ciepła z otoczenia budynku do jego wnętrza. Ponieważ mowa o zjawisku, w którym „wypompowuje się” ciepło z otoczenia, gdzie panuje niższa temperatura, do budynku, w którym jest cieplej – należy uznać to za proces przeciwny naturalnemu przepływowi ciepła.

Przedstawiając urządzenie bardziej przyziemnie, należy określić je jako sprzęt służący do pozyskiwania ciepła w sposób przyjazny dla środowiska, a przy tym tani. Aby ogrzać budynek, po zamontowaniu pompy ciepła nie potrzebujesz podłączenia gazu czy tradycyjnych paliw w rodzaju węgla. Pompa „zasysa” ciepło z naturalnych, odnawialnych źródeł wokół budynku – w zależności od rodzaju z gruntu, powietrza lub wody.

Schemat działania pompy ciepła przypomina sposób pracy chłodziarek i zamrażarek. W fizyce nazywa się to obiegiem Lindego. Zasadnicza różnica jest taka, że chłodziarki i zamrażarki usuwają ciepło z przechowywanych produktów, aby obniżyć ich temperaturę do pożądanego poziomu. Tymczasem pompa ciepła ma zapewnić budynkowi ogrzane pomieszczenia i wodę użytkową, więc zasysa ciepło z zewnątrz do środka.

Jak działa pompa zimą? Praktycznie tak samo jak wiosną, latem czy jesienią. Urządzenie jest wyposażone w sprężarkę. W dolnym źródle ciepła, czyli parowniku, znajduje się ciekły czynnik roboczy pod ciśnieniem. Gdy para trafia do sprężarki, w tym samym momencie wzrasta jej ciśnienie i energia wewnętrzna. To z kolei powoduje oddanie ciepła i skroplenie się w górnym źródle ciepła, czyli skraplaczu. Czynnik znów ma postać cieczy, następuje jego spadek ciśnienia i powrót do parownika.

Należy podkreślić, że do działania pompa ciepła potrzebuje zewnętrznego zasilania, najczęściej elektrycznego. Choć wykorzystuje do 80% ciepła z otoczenia, reszta jest zasługą energii elektrycznej. Technologia nie jest zatem całkowicie bezkosztowa, choć pozwala znaleźć bardzo wysokie oszczędności przy jednoczesnym ograniczeniu emisji szkodliwych substancji do otoczenia.

Ogrzewanie pomieszczeń a pompa ciepła – jak to działa?

Wiesz już, że pompa ciepła jako urządzenie jest przeznaczone do pozyskiwania energii z odnawialnych i ekologicznych źródeł. Do bezpośredniego ogrzewania pomieszczeń służy podłączony do niej system, np. coraz popularniejsze ogrzewanie podłogowe.

W zależności od charakterystyki wybranego urządzenia pompa ciepła może służyć jako źródło ogrzewania całego budynku albo wyłącznie ciepłej wody użytkowej. Świetnie sprawdza się do podgrzewania wody w przydomowym basenie czy chłodzenia pomieszczeń. Jest to uniwersalne urządzenie, przez co rośnie jego popularność. Jeśli dodamy do tego praktyczne aspekty, jak brak przewodu kominowego w budynku czy niewielkie rozmiary i brak konieczności wygospodarowywania dużego pomieszczenia na rozbudowaną kotłownię, omawiana technologia jawi się w bardzo pozytywnym świetle.

Ogrzewanie podłogowe najlepiej wykorzystuje potencjał i schemat działania pompy ciepła. Podłogówka nie potrzebuje wysokiej temperatury obiegu, aby dawać przez cały rok (również zimą) duży komfort funkcjonowania w budynku. Różni się tym od tradycyjnych grzejników naściennych, które wymagają wysokiej temperatury obiegu. Na rynku istnieją jednak specjalne pompy ciepła zapewniające wyższą temperaturę obiegu, w związku z czym można je łączyć z grzejnikami, ale to wciąż mniej wydajne i polecane rozwiązanie niż „podłogówka”. Efekt jest taki, że zdecydowana większość inwestorów decyduje się po prostu na pompę ciepłą zasilającą ogrzewanie podłogowe.

Rodzaje pomp ciepła

Podstawowy podział pomp ciepła wynika z rozróżnienia, skąd urządzenie pobiera ciepło. Tym samym wskazuje się na:

• powietrzne,
• gruntowe,
• wodne.

Powietrzne pompy ciepła dzielą się na pompy powietrze-powietrze, które przekazują ciepło do budynku oraz powietrze-woda, które przekazują ciepło do zbiornika z gorącą wodą. Warto podkreślić, że pompy powietrze-powietrze są w swoim działaniu i wyglądzie bardzo podobne do klimatyzatorów, a przy tym cieszą się największą popularnością wśród klientów. Co do zasady powietrzne pompy ciepła uważa się za tanie i łatwe w montażu.

Gruntowe pompy ciepła, nazywane także geotermalnymi, pozyskują ciepło z różnego rodzaju gruntów – np. gleb, skał, wód podziemnych. Źródło ciepła zależy więc od lokalizacji budynku i odwiertu wykonanego w celu instalacji pompy. Wodne pompy wykorzystują zaś wodę płynącą. Na rynku pojawiły się także hybrydowe modele, które łączą najważniejsze funkcje i zalety poszczególnych rodzajów maszyn.

Co to jest COP pompy ciepła?

Pytanie w rodzaju „co to jest COP pompy ciepła?” pojawia się na etapie wyboru konkretnego urządzenia, ponieważ skrót ten odnosi się do współczynnika efektywności, który należy wziąć pod uwagę podczas kupna. COP to z języka angielskiego „coefficient of performance” i oznacza stosunek ilości energii, która trafia do pompy ciepła oraz ilość energii, którą zużywa. Przykładowo: COP 5 oznacza, że do pozyskania 5 kW ciepła urządzenie zużywa 1 kW energii elektrycznej.

Producenci wydajnych pomp ciepła chętnie dzielą się wynikami COP, które aktualnie oblicza się na podstawie normy PN-EN 14511-2. Należy mieć jednak świadomość, że współczynnik efektywności badany jest w warunkach laboratoryjnych, a więc różniących się od lokalnych uwarunkowań charakterystycznych np. dla Twojego budynku. Niemniej jednak warto porównywać urządzenia z uwzględnieniem COP.

Oprócz COP przy wyborze urządzenia warto zwracać uwagę na jeszcze dwa inne skróty. SCOP oznacza współczynnik sezonowej efektywności, obliczany np. dla sezonu grzewczego. Tymczasem SPF to nic innego jak SCOP, ale na podstawie obliczeń dla wybranej instalacji i budynku – w warunkach rzeczywistych, a nie laboratoryjnych.

Jak obniżyć koszt działania pompy ciepła?

Wiesz już, jak działa pompa odpowiadająca za pozyskiwanie ciepła z odnawialnych, dostępnych obok budynku źródeł, np. powietrza. Wspominaliśmy jednak, że urządzenie potrzebuje do pracy zasilania elektrycznego. Jak zatem sprawić, aby eksploatacja systemu grzewczego była możliwie jak najtańsza? Skoro wybierasz alternatywnie wobec tradycyjnych kotłów na gaz czy węgiel, zapewne chcesz zminimalizować wydatki do zera. Jeśli wykorzystasz poniższe wskazówki, z pewnością odczujesz finansową różnicę.

1. Inwestuj w wydajne pompy ciepła

Nawet jeśli pompa ciepła jest droższa, warto rozważyć jej zakup, o ile za wartością materialną idzie wysoka jakość, a więc atrakcyjna wydajność.

2. Postaw na odpowiedni projekt

Bardzo ważne jest to, żeby właściwie wkomponować rodzaj pompy ciepła do budynku i wybranego systemu ogrzewania. Wspominaliśmy już o tym w nawiązaniu do wyboru np. ogrzewania podłogowego.

3. Wykorzystaj energię słoneczną

Nie chcesz płacić za prąd potrzebny do zasilania pompy ciepła? W takim razie zadbaj o jego samodzielną produkcję. Jest to możliwe dzięki odpowiednio zaprojektowanej i zamontowanej instalacji fotowoltaicznej. W nowoczesnym budownictwie często kupuje się zarówno panele słoneczne, jak i pompę ciepła, bo razem dają efekt finansowej i ekologicznej synergii.

Dotacja na pompę ciepła

Popularność pomp ciepła wynika nie tylko z rosnącej świadomości, co to jest, ale również z możliwości obniżenia kosztów inwestycji poprzez pozyskanie dotacji.

Dofinansowania są przyznawane dla właścicieli domów, budynków firmowych czy gospodarstw rolnych, dlatego warto z nich skorzystać. W razie jakichkolwiek pytań dotyczących zasad i schematu działania pompy ciepła, jej rodzajów czy profesjonalnego serwisu skontaktuj się z Velit System.