Powietrzna pompa ciepła jako ekologiczne źródło energii

Zasada działania powietrznej pompy ciepła

Powietrzna pompa ciepła może być stosowana wszędzie, niezależnie od warunków gruntowych i wodnych. Gruntowa pompa ciepła ma wprawdzie największą wydajność spośród tego typu urządzeń, ma jednak również swoje wady. Przede wszystkim wymaga dużych nakładów inwestycyjnych, a poza tym gruntowa pompa ciepła, w odróżnieniu od powietrznej, wiąże się z kłopotliwymi odwiertami lub wykopami – wymiennik pionowy albo poziomy.

Zasada działania pompy ciepła polega na pobieraniu energii cieplnej o niskiej temperaturze z powietrza, a następnie za pomocą doprowadzonej z zewnątrz energii mechanicznej podnoszenie jej do poziomu użytkowego. Schemat wygląda następująco:

  1. Pompa powietrza pobiera powietrze i dostarcza do parownika. W układzie chłodniczym znajduje się niezamarzająca ciecz o temperaturze zawsze niższej od temperatury otoczenia. Nawet jeśli temperatura na zewnątrz jest ujemna, ciecz odbiera ciepło i jest kierowana do następnego etapu.
  2. Ogrzana ciecz oddaje ciepło czynnikowi chłodniczemu, który przechodzi w stan gazowy nawet w niskiej temperaturze. Odparowany czynnik trafia do sprężarki i pod wpływem wysokiego ciśnienia podnosi swoją temperaturę do poziomu nadającego się do wykorzystania w obiegu grzewczym.
  3. Czynnik chłodniczy w formie gazowej o wysokiej temperaturze oddaje ciepło wodzie grzewczej albo użytkowej. Przechodząc przez zawór rozprężny, obniża ciśnienie i temperaturę, i ponownie trafia do układu chłodniczego. Wentylator-pompa powietrza dostarcza do parownika kolejną porcję powietrza z otoczenia i cykl się powtarza. Jeśli szukasz więcej porad, sprawdź także ten artykuł o powietrznych pompach ciepła.

Ogrzewanie pompą ciepła typu monoblok albo split

Powietrzne pompy ciepła składają się z kilku obiegów i wielu elementów składowych, które mogą być zamontowane w jednej wspólnej obudowie albo podzielone na dwa moduły – zewnętrzny i wewnętrzny. Na tej podstawie dzielimy pompy ciepła na dwa typy:

  • Powietrzna pompa ciepła typu monoblok

Całość mieści się w jednym module, zamontowanym na zewnątrz budynku. W skład monoblokowego modułu wchodzi m.in. wentylator, sprężarka, skraplacz, parownik, zawór rozprężny, a całość jest podłączona do centrali grzewczej.

W przypadku pompy monoblokowej wewnętrznej zarówno cały moduł jak i pojemnik na ciepłą wodę ustawia się w pomieszczeniu, do którego prowadzą dwa kanały wentylacyjne. Służą one do pobierania powietrza z zewnątrz i usuwania go po odebraniu ciepła. Podczas pracy systemu następuje tłoczenie znacznych mas powietrza, co wymaga odpowiednio dużych przekrojów kanałów. Poza tym, ze względu na znaczny poziom hałasu, pomieszczenie na pompę należy wybrać z dala od sypialni.

Pompa monoblokowa zewnętrza zaś jest zamontowana przy zewnętrznej ścianie domu albo w pewnym oddaleniu, a wewnątrz znajduje się jedynie zasobnik na ciepłą wodę. Ze względu na hałas, korzystne byłoby możliwie duże odsunięcie urządzenia od domu, jednak długie rury powodują znaczne straty ciepła. Duże ilości skraplanej przez pompę wody powodują, że zimą może w jej otoczeniu tworzyć się warstwa lodu.     

  • Powietrzna pompa ciepła typu split

Polecane pompy ciepła w dobrych cenach

Ten system składa się z modułu zewnętrznego oraz wewnętrznego, zamontowanego wewnątrz budynku. W module zewnętrznym mieści się wentylator, parownik, sprężarka oraz zawór rozprężny. W części wewnętrznej ulokowano skraplacz, wspomagający podgrzewacz oraz pompę obiegową. Obie części łączą rury chłodnicze.

Jednostka zewnętrzna przypominająca klimatyzator pobiera energię z otoczenia, a wewnętrzna przekazuje ciepło do instalacji. Pompy typu split są mało uciążliwe podczas pracy, ponieważ najbardziej hałaśliwe zespoły znajdują się na zewnątrz budynku.

Powietrzne pompy a koszt ogrzewania pompą ciepła

Powietrzna pompa ciepła wymaga do pracy zasilania sprężarki prądem elektrycznym. Dopiero pewien wkład energii mechanicznej umożliwia podniesienie temperatury czynnika chłodniczego do odpowiedniego poziomu. Udział tej energii wynosi zaledwie 20-30%, a to oznacza, że pozostała część energii pochodzi z otoczenia i nie ma określonej ceny.

Powietrzna pompa ciepła na ścianie domu oraz ogrzewanie pomą ciepła

Inwestycja w system grzewczy oparty na powietrznej pompie ciepła zyskuje coraz bardziej pozytywne opinie, a liczba sprzedanych urządzeń podobno zwiększyła się pięciokrotnie w ostatnich pięciu latach. Chociaż koszt takiej inwestycji jest porównywalny z instalacją na przykład kotła gazowego albo na pellet, to w przypadku pompy ciepła odliczyć można szereg dodatkowych wydatków: koszt pomieszczenia na składowanie opału, zbiornika wody grzewczej oraz drogiego osprzętu. Cena energii elektrycznej też nie musi wpływać na koszty eksploatacyjne, ponieważ bardzo popularne stają się instalacje fotowoltaiczne. Koszt ogrzewania pompą ciepła ograniczy się więc do pewnych niewielkich, opłat stałych, na przykład za magazynowanie nadwyżek energii fotowoltaicznej w sieci energetycznej.

Powietrzne pompy ciepła - przegląd istotnych cech powietrznych pomp ciepła

Pompa ciepła w systemie wodnym – powietrze/woda

  • Wymaga instalacji wodnego odbiornika ciepła. Doskonale sprawdza się w ogrzewaniu powierzchniowym (podłogowe, ścienne, sufitowe), gdzie temperatura wody musi być niewielka (rzędu +35°C).
  • Jest energooszczędna, estetyczna i komfortowa w obsłudze.
  • Ma możliwości sterowania hydraulicznego i przygotowania ciepłej wody użytkowej.
  • Nie ma związku z wentylacją; potrzebna jest oddzielna instalacja.
  • Posiada znaczną bezwładność, co nie pozwala na szybką, odczuwalną zmianę temperatury w pomieszczeniu.

Pompa ciepła w systemie nadmuchowym – powietrze/powietrze

  • Odbiorniki ciepła występują w wersji ściennej, przypodłogowej, kanałowej.
  • Sterowanie odbywa się zwykle bezprzewodowym pilotem z możliwością podłączenia do centralnego systemu sterowania.
  • W zależności od potrzeby, może być wykonywane ogrzewanie albo chłodzenie pomieszczeń.
  • Trudny do realizacji jest plan zróżnicowania temperatury w poszczególnych pomieszczeniach.
  • Do przygotowania ciepłej wody użytkowej potrzebny jest dodatkowy moduł.
  • System posiada niską bezwładność, szybko reaguje na zadane zmiany temperatury.
  • Pozwala zaoszczędzić na klimatyzacji – możliwość wykorzystania zarówno do ogrzewania, jak i do chłodzenia.

Dlaczego warto zainwestować w powietrzną pompę ciepła?

Biorąc pod uwagę stałe i wciąż nasilające się odchodzenie na świecie od paliw kopalnych, pompy ciepła, zarówno gruntowe jak i powietrzne, stanowią rozwiązanie grzewcze przyszłości. Brak emisji szkodliwych spalin oraz wykorzystanie do napędu sprężarki odnawialnej energii fotowoltaicznej sprawia, że inwestycja w pompę ciepła w domu jednorodzinnym jest nie tylko proekologiczna, ale również opłacalna finansowo.

Ogrzewanie z wykorzystaniem systemu powietrznej pompy ciepła nie wymaga przyłączy ani specjalnego pomieszczenia na kotłownię i magazyn paliwa. Zwiększa wartość nieruchomości, jest prosta w obsłudze i bezpieczna dla mieszkańców domu. Za taką inwestycją przemawiają zarówno opinie użytkowników jak i korzystna ogólna cena.

Czy ten artykuł był dla Ciebie pomocny?
Oceń
Dla 91,3% czytelników artykuł okazał się być pomocny