Pompy ciepła
Pompa ciepła pozwala w bardzo wydajny sposób dostarczyć zarówno ogrzewanie jak i chłodzenie budynku, jednocześnie będąc tanim w utrzymaniu oraz praktycznie bezobsługowym urządzeniem. Każde urządzenie tego typu jest sprzedawane w połączeniu ze sterownikiem, pozwalającym skonfigurować jego zachowanie do własnych potrzeb.
Co odróżnia pompę ciepła od innych sposobów ogrzewania budynków?
Budynki mogą być ogrzewane na wiele różnych sposobów – z wykorzystaniem np. pieców na węgiel, pelet, brykiet, olej, pieców gazowych itp. Wszystkie tego rodzaju piece jednak same generują energię cieplną z paliwa im dostarczanego.
Pompa ciepła różni się pod tym względem od pieców. Jest to urządzenie, które nie tyle samo produkuje energię cieplną, co ją pozyskuje z otoczenia i przemieszcza w odpowiednie miejsce – na zasadzie podobnej do klimatyzatorów. Pompa ciepła może pozyskiwać energię cieplną np. z powietrza wokół budynku, z ziemi czy z pobliskiej rzeki.
Jak działa pompa ciepła?
Pompy ciepła pobierają energię cieplną ze źródła dolnego, następnie przy pomocy przewodów ciepłowniczych przekazują ją do źródła górnego, które przekazuje tą energię dalej - czy to do ogrzewania podłogowego, grzejnikowego, nawiewu czy też ciepłej wody użytkowej.
Kluczowym elementem działania takich pomp jest przeniesienie tej energii z jednego źródła do drugiego oraz podniesienie temperatury do odpowiedniego poziomu. Ten proces wykorzystuje zjawisko sprężania i rozprężania gazów. Biorąc gaz wejściowy o zadanej temperaturze początkowej, po sprężeniu ta temperatura znacznie wzrośnie. Analogicznie, rozprężając gaz, jego temperatura maleje.
Korzystając z tego zjawiska, pompy ciepła rozprężają czynnik chłodniczy (czyli wspomniany gaz), w ten sposób obniżając jego temperaturę. Czynnik o obniżonej temperaturze wystawiany jest na działanie temperatury źródła dolnego, pobierając z niego energię cieplną. W ten sposób czynnik o obniżonym ciśnieniu podnosząc swoją temperaturę, podnosi energię termiczną jaką przenosi. Czynnik następnie wraca do konwertera, w którym jest sprężany, jeszcze bardziej podnosząc swoją temperaturę.
Na tym etapie czynnik jest gotowy do oddania swojej energii do tzw. źródła górnego, czyli kolejnego etapu przenoszenia ciepła do źródeł docelowych - np. do centralnego ogrzewania czy zbiornika ciepłej wody użytkowej.
Rodzaje pomp ciepła
- Gruntowa – pobiera ciepło z ziemi. Takie pompy mogą posiadać kolektory poziome lub pionowe. Kolektory takie trzeba wypełnić płynem o bardzo niskiej temperaturze zamarzania. Poziome kolektory zwykle układane są stosunkowo płytko pod powierzchnią ziemi, jednak poniżej strefy zamarzania. Potrzebują jednak dość dużo powierzchni dla efektywnej pracy.
Kolektory pionowe wprowadzane są w głąb ziemi jako pojedyncze pętle rur, często nawet na kilkadziesiąt metrów pod powierzchnię gruntu. Zaletą tego rozwiązania jest stabilność pracy niezależnie od temperatury na zewnątrz. Jednakże, to rozwiązanie jest stosunkowo droższe ze względu na głęboki wykop. - Woda-woda – w tym przypadku ciepło pobierane jest z wód gruntowych np. przez wykonanie studni czerpnej i zrzutowej. Czasami do realizacji tego typu inwestycji jest konieczne uzyskanie odpowiednich pozwoleń wodnoprawnych.
- Powietrze-woda – wykorzystuje energię pochodzącą z powietrza. Montaż takiej instalacji jest prosty i tani, jednak wydajność spada wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz.
Pompy ciepła powietrze-woda są obecnie najczęściej wybieranym rodzajem. Jednakże, w zależności od rodzaju pomp konieczne są odpowiednie uprawnienia do realizacji takich instalacji. Do instalacji pomp ciepła typu Split, czyli z rozdzielną jednostką zewnętrzną i wewnętrzną, konieczny jest certyfikat F-gazowy.
W przypadku pomp ciepła typu monoblock, czyli z pojedynczą jednostką zewnętrzną, taki certyfikat nie jest konieczny, gdyż instalacja zawierająca czynniki chłodnicze jest już zmontowana fabrycznie przez producenta.