Jakie są rodzaje pomp ciepła?

Niektórzy postrzegają pompy ciepła jako uniwersalne rozwiązanie, które automatycznie oszczędza im wiele kosztów ogrzewania budynków i wytwarzania ciepłej wody użytkowej. Jednak różne typy pomp ciepła mają różne koszty eksploatacji i zakupu i są odpowiednie dla różnych typów środowisk. W tym artykule pokrótce opiszemy czym różnią się typy pomp ciepła, jakie są ich zalety i wady oraz przedstawimy przybliżone ceny zakupu.

Jakie typy pomp ciepła rozpoznajemy?

W zależności od tego, skąd pompa ciepła czerpie ciepło, wyróżniamy kilka rodzajów pomp ciepła. Dodatkowo można również mówić o podtypach w ramach poszczególnych typów, które bazują na konstrukcji pompy. Rozpoznajemy:

Pompa ciepła powietrze – woda
Otrzymuje ciepło z otaczającego powietrza , więc można powiedzieć, że ma praktycznie nieograniczony dopływ. Ciepło jest następnie wykorzystywane do podgrzewania wody w systemie grzewczym lub do podgrzewania ciepłej wody użytkowej w zasobniku. Pompy ciepła powietrze-woda dobrze sprawdzają się na większości naszych terenów nawet zimą. Jednak ich skuteczność spada wraz ze spadkiem temperatury, przy czym granica zwykle wynosi -15 °C. Poniżej tego sprawność spada tak bardzo, że praca pompy ciepła staje się nieekonomiczna.

Pod względem konstrukcyjnym wyróżniamy 2 rodzaje pomp ciepła:

• Monoblokowa pompa ciepła powietrze/woda – składa się z jednostki zewnętrznej lub tylko jednostki wewnętrznej lub w wersji split, z obiegiem chłodniczym umieszczonym tylko w jednostce zewnętrznej, zamkniętym i wypełnionym czynnikiem chłodniczym fabrycznie. Rura wody grzewczej prowadzi następnie do jednostki wewnętrznej. Instalacja monoblokowej pompy ciepła jest zatem łatwiejsza niż w przypadku pompy ciepła powietrze-woda, ponieważ instalator nie musi zajmować się obiegiem chłodniczym i czynnikiem chłodniczym.
• Pompa ciepła powietrze/woda typu split – składa się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej , które są połączone ze sobą rurami obiegu chłodniczego. Instalacja jest trudniejsza niż w przypadku monoblokowych pomp ciepła, ponieważ obieg chłodzenia jest tworzony przez połączenie jednostki zewnętrznej i wewnętrznej za pomocą rury chłodzącej. Utworzony w ten sposób obwód jest następnie napełniany czynnikiem chłodniczym. Dlatego montaż musi być wykonany przez specjalistyczną firmę.

Zaletą pompy ciepła powietrze-woda jest szybki i łatwy montaż w porównaniu z pompami ziemia-woda, a także możliwość wykorzystania jej do chłodzenia latem. Nadają się również do domów bez działki, ponieważ mają minimalne wymagania przestrzenne. W porównaniu do kotłów na paliwo stałe mają również minimalne wymagania konserwacyjne. Wadą pompy powietrzno-wodnej jest o ok. 30% wyższe zużycie energii elektrycznej w porównaniu z pompą gruntowo-wodną oraz wspomniana już zmniejszająca się wydajność przy silnych mrozach. Dlatego nie nadaje się na tereny górskie, gdzie temperatura zimą spada poniżej -20°C. Przy wyborze miejsca montażu jednostki zewnętrznej należy również wziąć pod uwagę hałas .Przy nowoczesnych pompach firmy Viessmann dochodzi do zaledwie 40 dB (co odpowiada hałasowi lodówki), ale nawet niewielki hałas przy otwartym oknie w sypialni może być dla kogoś uciążliwy.

W celu sprzątanie po remoncie skontaktuj się z firmą Wysprzatane24 z Warszawy, pracownicy Pana Kamila wysprzątają po remoncie szybko i w rozsądnej kwocie.

Gruntowa pompa ciepła

Pozyskuje energię cieplną z kolektorów , które tworzą węże z tworzywa sztucznego umieszczone w gruncie. W ciągu roku ziemia akumuluje ciepło z promieni słonecznych, które jest dalej przenoszone przez mieszankę przeciw zamarzaniu krążącą w obiegu zamkniętym. Składa się z wymienionych kolektorów oraz pompy ciepła. Pompa ciepła ziemia-woda pobiera z gruntu jedynie 2,5% zakumulowanej energii cieplnej rocznie. Podobnie jak w przypadku pompy ciepła powietrze-woda, jest to w zasadzie niewyczerpane źródło energii cieplnej. Wadą tego rozwiązania jest to, że potrzebna jest stosunkowo duża powierzchnia (w zależności od warunków ok. 30 m 2 na 1 kW mocy pompy) oraz odpowiedni gruntktóry nie będzie zawierał dużych ilości skał, kamieni ani piasku i w którym będziesz mógł prowadzić prace wykopaliskowe. Miejsce montażu należy wybrać tak, aby nie pokrywało się z miejscami, w których w przyszłości będziemy chcieli wybudować np. basen lub inne budynki towarzyszące, takie jak garaż, domek ogrodowy itp.

Alternatywnym rozwiązaniem jest pompa ciepła ziemia-woda, która odprowadza ciepło z gruntu za pomocą jednej lub więcej głębokich studni pionowych. W odwiercie, który jest wypełniony mieszaniną niezamarzającą, umieszczana jest plastikowa sonda. Studnie mają zazwyczaj głębokość 80–250 m (w zależności od warunków od 12 m na 1 kW mocy pompy), więc ich wykonanie jest kosztowne i potrzebne jest pozwolenie na budowę. Przewaga nad kolektorami gruntowymi polega na tym, że odwierty można wykonać na niewielkiej działce, a nawet pod samą płytą fundamentową budynku (oczywiście jeszcze przed rozpoczęciem jego budowy).

Niezależnie od tego, czy zdecydujesz się na pierwsze, czy drugie rozwiązanie, pompa ciepła typu ziemia-woda ma znacznie wyższą wydajność niż pompa ciepła powietrze-woda i o 30% niższe zużycie energii. Działa bardzo cicho i latem może się ochłodzić. Ponadto zwykle nie podlega kontroli czynnika chłodniczego w domu rodzinnym i będzie łatwiejszy w utrzymaniu.

Pompa ciepła woda-woda

Odbiera ciepło z wód gruntowych, które pompuje do wymiennika separacyjnego (zabezpieczenie pompy ciepła przed zamarzaniem i zabrudzeniem) a następnie oddaje je do tzw. studni infiltracyjnej. Pompa ciepła typu woda/woda ma wysoką sprawność, ale ponieważ system jest otwarty, ma również wysokie wymagania dotyczące jakości pompowanej wody. Przechodzi przez system pomp i różnych filtrów, które stopniowo się zużywają. Pompa ciepła woda/woda jest zatem stosunkowo pracochłonna w utrzymaniu i jest stosowana głównie w dużych budynkach. Kolejną wadą tego typu pomp jest to, że pod ogrzewanym obiektem trzeba mieć wystarczającą ilość wody gruntowej , co w dzisiejszej suszy nie jest oczywiste. Budowa studni infiltracyjnejmoże być również zabroniony na niektórych obszarach ze względów środowiskowych. Jednak zawsze konieczne jest zapewnienie ok. 200 do 300 l/h. na 1 kW mocy pompy ciepła.

Alternatywą dla studni są pompy ciepła woda-woda, które wykorzystują energię cieplną z powierzchni wody – np. jeziora, stawu czy rzeki. W przeciwieństwie do pompy ciepła, która pompuje wodę ze studni, jest to system zamknięty z orurowaniem , w którym krąży płyn niezamarzający (jak w przypadku pomp ciepła grunt-woda z kolektorami). Dzięki temu takie rozwiązanie zachowuje wysoką sprawność , ale jednocześnie nie jest tak trudne w obsłudze i utrzymaniu jak pompa ciepła woda-woda pompująca wodę ze studni. Ogrzewany budynek musi jednak powstać w bezpośrednim sąsiedztwie lustra wody. Problemem może być również zgoda właściciela lub administratora akwenu(władze wodne), a także organy odpowiedzialne za ochronę środowiska.

W każdym razie pompy ciepła woda-woda są najbardziej wydajną ze wszystkich pomp ciepła. Ich zaletą jest również to, że mogą również wykorzystywać do ogrzewania ciepło odpadowe wytworzone w przemyśle.

Pompa ciepła powietrze-powietrze

W zasadzie każdy klimatyzator można uznać za pompę ciepła powietrze-powietrze . Pozyskują ciepło z powietrza znajdującego się wewnątrz budynku, a następnie za pośrednictwem czynnika chłodniczego oddają je na zewnątrz, gdzie ogrzewają powietrze wokół budynku. W ten sposób klimatyzacja chłodzi wnętrze. Jednak większość klimatyzatorów (oprócz najtańszych) może pracować również w trybie rewersu i ogrzewać wnętrze.

Jednak klimatyzacja może nie zawsze nadawać się jako główne źródło ogrzewania. Podobnie jak w przypadku pompy ciepła powietrze-woda, moc grzewcza i sprawność maleją wraz ze spadkiem temperatury powietrza. Klimatyzatory konwencjonalne potrafią nagrzewać się do temperatury zewnętrznej -15°C, ale znajdziesz również modele specjalne, które wytrzymują temperatury zewnętrzne do -25°C. Klimatyzacja jest więc wykorzystywana jako główne źródło ogrzewania głównie w krajach południowych. Jednak w związku z rosnącymi z roku na rok temperaturami jest prawdopodobne, że będzie po niego sięgać coraz więcej osób w naszym kraju.

Kolejną wadą klimatyzacji w porównaniu do ogrzewania ciepłą wodą jest przepływ powietrza podczas chłodzenia i ogrzewania, wyższy poziom hałasu , a także nieprzydatność w budynkach o dużej ilości małych pomieszczeń. W przeciwieństwie do systemu ogrzewania ciepłą wodą, klimatyzacja nie może akumulować ciepła. W przypadku awarii zasilania temperatura w pomieszczeniu natychmiast zacznie spadać. Wręcz przeciwnie, zaletą klimatyzacji są dodatkowe funkcje. Większość z nich może pracować w trybie osuszania powietrza i oczyszczać powietrze za pomocą wbudowanych filtrów antybakteryjnych lub jonizatora.

Ceny pomp ciepła powietrze-powietrze

Pomimo tych wad ogrzewanie klimatyzacyjne jest nadal znacznie tańsze niż bezpośrednie ogrzewanie elektryczne (grzejniki elektryczne, kotły elektryczne itp.). W przypadku klimatyzacji energia elektryczna nie wytwarza bezpośrednio ciepła, ale przenosi je z miejsca na miejsce, tak jak w przypadku innych pomp ciepła.