» Informacje

Pompy ciepła umożliwiają wykorzystanie zasobów energii naturalnej, której źródłem może być powietrze atmosferyczne, grunt, woda powierzchniowa lub podziemna. Urządzenia te pobierają energię cieplną ze źródła i przenoszą ją do budynku. Mają zastosowanie w klimatyzacji, systemach centralnego ogrzewania, ogrzewania podłogowego oraz służą do podgrzewania wody użytkowej.

Głównymi częściami składowymi pompy ciepła są: sprężarka, parownik, skraplacz i zawór regulujący (dławiący). Zasada działania pompy ciepła podobna jest do działania chłodziarki, tyle że wykorzystanie energii jest odwrotne. Pompa ciepła stanowi zamknięty obieg chłodniczy wymuszony przez sprężarkę. Chłodziarka oraz pompa zawierają te same elementy: parownik, sprężarkę i skraplacz.

Parownik, który w lodówce zapewnia zimno, w pompie ciepła odpowiada za pobieranie energii ze źródła (którym może być np. woda gruntowa, grunt, powietrze lub instalacja słoneczna) i przekazywanie jej do czynnika roboczego (którym może być np. woda, roztwór glikolu). Sprężony przez sprężarkę czynnik roboczy przetłaczany jest między wymiennikami ciepła: parownikiem i skraplaczem, oddającym ciepło do instalacji. Maksymalna temperatura zasilania uzyskiwana za pomocą pompy ciepła jest określana przez producenta. Najczęściej wynosi 55°C, a w nowszych modelach, gdzie czynnikiem chłodniczym jest propan ok. 65°C. Istotnym parametrem pompy ciepła jest współczynnik wydajności grzejnej, określający miarę sprawności cieplnej urządzenia. Im jest on wyższy, tym wydajniej pracują urządzenia.

Jakie źródło ciepła wybrać?

Wody gruntowe

Mają względnie stałą temperaturę przez cały rok (od 8 do 12°C), dlatego stanowią bardzo dobre źródło ciepła dla pomp. Wody gruntowe można ochłodzić w parowniku o kilka stopni, np. od 10 do 5°C uzyskując 1000 kcal/h wydajności cieplnej (przy przetłoczeniu około 0,2 m3/h wody). Przed zainstalowaniem systemu konieczne jest uzyskanie zezwolenia z urzędu powiatowego na poprowadzenie przewodów do wód gruntowych, upewniając się wcześniej, czy dane ujęcie zapewni dostęp do potrzebnej ilości wody. Najkorzystniej jest, gdy mamy własną studnię i nie będziemy musieli wykonywać wierceń rozpoznawczych w gruncie (zwiększających koszty inwestycji).

Grunt

Pompy pobierające energię cieplną z gruntu osiągają współczynniki nieco mniejsze od pompy pobierającej ciepło z wód gruntowych. W tym przypadku temperatura zasilania nie powinna przekraczać 45°C. Korzystny jest grunt wilgotny, najlepiej gliniasty. Pod poziomem gruntu, na głębokości ok. 1 m instaluje się kolektory ziemne. Układając instalację w poziomie, konieczna jest działka o powierzchni zapewniającej wystarczającą ilość energii. Jeśli nie dysponujemy taką powierzchnią, lub gdy nie możemy pobierać ciepła z wód gruntowych, ze względu na ich zbyt niski poziom, możemy zainstalować rurowy wymiennik pionowy - sondę na głębokości 20-150 m. Niestety koszt wykonania odwiertu jest wysoki. Gdy sondy sięgają do poziomu wód gruntowych, wymagane jest zezwolenie z urzędu powiatowego. Możemy go nie uzyskać, jeśli instalacja będzie przechodziła przez dwa złoża wód gruntowych, które w ten sposób mogą ulec zanieczyszczeniu.

Powietrze

Jako źródło ciepła wskazane jest szczególnie przy małych instalacjach, przy temperaturze zasilania do 35°C. Warto wówczas zrobić dokładną analizę kosztów. Zaletą tego rozwiązania jest łatwy dostęp do źródła ciepła, wadą - niska temperatura w okresie największego zapotrzebowania na ciepło, czyli zimą. Powoduje to uzyskiwanie niskich współczynników wydajności grzewczej. Kłopotliwy może być również hałas oraz oblodzenie parownika, które powstaje przy temperaturach poniżej 5°C i wymaga regularnego odszraniania.

Wody powierzchniowe

Mają zmienne temperatury w zależności od pory roku, podobnie jak powietrze. Zimą temperatura wód powierzchniowych jest niska, dlatego współczynnik wydajności grzewczej pompy, wykorzystujących to źródło, jest niewielki. Ponadto istnieje niebezpieczeństwo oblodzenia parownika. Niektóre pompy ciepła można dodatkowo przełączać na funkcje chłodzenia w celu klimatyzowania pomieszczenia. Należy zwrócić uwagę na zakres temperatur, w których pompa może pracować. Producenci oferują najczęściej urządzenia pracujące w temperaturze do -5° lub -10°C, choć dostępne są również na rynku pompy pracujące w niższej temperaturze - ok. -20°C. W wyborze odpowiedniej pompy ciepła, można uwzględnić dodatkowe źródło ciepła, jakim może być kominek, kocioł lub ogrzewanie elektryczne.