Pompy ciepła to nie tylko bardzo ekologiczne, ale również niezwykle ekonomiczna alternatywa dla kotła węglowego. Może odciążyć finansowo również posiadaczy ogrzewania wyłącznie gazowego albo w pełni elektrycznego. Cieszy się zatem rosnącym zainteresowaniem, szczególnie że w ramach programu „Czyste powietrze” można liczyć na dofinansowanie inwestycji sięgające onad 20 tysięcy zł. By jednak maksymalnie czerpać z jej możliwości, warto przed planowaniem zmiany lub wyboru ogrzewania poznać wszystkie rodzaje pomp ciepła i zasadę działania każdej z nich.
Pompy ciepła – rodzaje i zasada działania
To, jak działa pompa ciepła, jest uzależnione od jej typu. A tych jest całkiem sporo, na rynku można bowiem znaleźć pompy gruntowe, powietrzne, wodne oraz hybrydowe. Przeczytaj, czym charakteryzuje się każdy z rodzajów pompy ciepła:
- Pompa gruntowa
Pompa gruntowa pobiera ciepło z gruntu albo wody gruntowej. Proces ten zachodzi przy pomocy wymiennika gruntowego, który zostaje umieszczony pod ziemią albo w odwiertach w gruncie lub skale macierzystej. W związku z tym wybór pompy gruntowej jest polecany przede wszystkim osobom, które szukają instalacji grzewczej dla dopiero budowanej nieruchomości.
We wspomnianym wymienniku krąży mieszanka wody z płynem, który nie ulega zamarzaniu – alkoholem albo glikolem. Odbiera on ciepło z gruntu i, ogrzany przy jego pomocy, trafia do wymiennika ciepła. Następnie energia cieplna zostaje przekazana do czynnika chłodniczego, który się nagrzewa, po czym w parowniku zamienia się w parę. Ta trafia do sprężarki, która podnosi jej temperaturę (wykorzystuje energię elektryczną), a później do skraplacza przekierowującego ciepło do instalacji grzewczej – grzejników albo ogrzewania podłogowego.
- Pompa powietrzna
Źródłem ciepła w przypadku pompy powietrznej jest powietrze atmosferyczne. Co istotne, urządzenia tego typu występują w dwóch wersjach: monoblok, składającego się z jednego modułu montowanego na zewnątrz budynku oraz split, na który składają się dwa moduły; wewnętrzny i zewnętrzny. W odróżnieniu od pompy gruntowej, w przypadku powietrznej nie trzeba wykonywać odwiertów w gruncie ani przeprowadzać podziemnej instalacji. Montuje się ją bowiem na ścianie budynku (w środku albo na zewnątrz, zależnie od typu) bądź montuje na postumencie.
Zarówno w przypadku pompy powietrznej typu split jak i monoblok, zasada działania jest taka sama. Ciepło z dolnego źródła jest przejmowane na skutek odparowania czynnika roboczego. Proces ten odbywa się podczas przepływu czynnika roboczego przez wymiennik ciepła – parownik. Sprężarka zasysa czynnik chłodniczy o niskim ciśnieniu i niskiej temperaturze, a następnie pary czynnika podlegają sprężaniu adiabatycznemu. Podczas sprężania wzrasta ciśnienie i temperatura czynnika roboczego, a zmniejsza się objętość właściwa. Następnie następuje proces oddawania ciepła do źródła górnego na skutek skraplania par. Ciepło jest przekazywane w skraplaczu na skutek przemiany fazowej czynnika roboczego z gazowej na ciekłą. Koniec procesu to rozprężanie czynnika roboczego w zaworze dławiącym, który reguluje ilość czynnika dostarczanego do parownika.
- Pompa wodna
Pompa wodna pobiera energię cieplną ze specjalnych studni pomp ciepła. To zatem ponownie rozwiązanie dla osób, które planują dopiero budowę domu, wymaga bowiem poprowadzenia odpowiedniej instalacji na zewnątrz budynku, a także montażu wspomnianych studni.
Pompa czerpie wodę z pierwszej studni (tzw. czerpnej) i przekazuje ją do parownika, gdzie woda oddaje energię cieplną i ogrzewa przepływający przez niego czynnik roboczy. Ten odparowuje i trafia do sprężarki, a schłodzona woda pozostała w parowniku ląduje w drugiej studni (zrzutowej). Czynnik roboczy w stanie gazowym zostaje sprężony, a jego temperatura znacznie wzrasta. Gorąca para zostaje przeniesiona do skraplacza, gdzie ogrzewa krążącą w nim wodę, natomiast czynnik roboczy, który oddał ciepło, skrapla się. Trafia do zaworu rozprężnego i wraca do parownika, a cały proces się powtarza.
- Hybrydowa pompa ciepła
Hybrydowa pompa ciepła to stosunkowo nowe i niezwykle innowacyjne rozwiązanie. Łączy w sobie dwa systemy grzewcze: pompę powietrzną typu split oraz kocioł gazowy. Choć w Polsce nie ma jeszcze wiele urządzeń tego typu, to bez większego problemu można wejść w posiadanie takiej pompy, co umożliwia dostępna na krajowym rynku hybrydowa pompa ciepła
Urządzenie działa w taki sam sposób, jak pompa powietrzna, z tą różnicą, że do pracy wykorzystuje również kocioł gazowy. A dokładniej – dobiera system grzewczy do aktualnych warunków pogodowych, tak, by energia była pobierana z najbardziej ekonomicznego źródła. W praktyce oznacza to, że w najzimniejsze dni budynek zostaje ogrzany samym kotłem gazowym, w najcieplejsze – wyłącznie pompą, a w uśrednionych warunkach kocioł stanowi wsparcie dla pompy powietrznej.
Każdy z rodzajów pomp ciepła ma zatem swoje zalety, rozwiązanie hybrydowe jest jednak najbardziej energooszczędne. Dzięki niemu urządzenie zużywa mniej energii elektrycznej, w ogrzaniu pomieszczeń „pomaga” mu bowiem instalacja gazowa. Co więcej, może zostać zamontowane w każdym budynku – nie zajmuje dużo miejsca i nie wymaga skomplikowanego montażu.
Artykuł sponsorowany