Rodzaje pomp ciepła i ich zastosowanie - zalety, wady, opinie

Podział ze względu na źródła ciepła

Prawie wszystkie urządzenia grzewcze uzyskują energię cieplną w procesie spalania lub przetwarzania energii elektrycznej. Większość tych rozwiązań wymaga bezpośrednio lub pośrednio paliw kopalnych. Pompy ciepła są jedną z nowocześniejszych technologii, która wykorzystuje już istniejącą energię cieplną. Energię tę można pozyskać na miejscu z powietrza, wody i gruntu. Jeżeli jakieś źródło energii można nazwać odnawialnym, to na pewno zaliczają się tutaj pompy ciepła.

Rodzaje pomp ciepła ze względu na źródła ciepła dzieli się według tych trzech kategorii:

• Pompy gruntowe – źródłem ciepła jest stała temperatura poniżej 1,5 m pod ziemią. Wynosi ona od 0 do 8 stopni Celsjusza, ale dzięki sprężarce (cały schemat przedstawiamy dalej) zostaje zwiększona do ok. 55 stopni kiedy dociera do instalacji grzewczej. Czynnikiem roboczym przenoszącym ciepło w pompie jest woda z glikolem lub podobną substancją niezamarzającą.
• Pompy powietrzne – źródłem ciepła jest powietrze. Mimo, że temperatura jest zmienna, to w toku pracy pompy zostaje wyrównana. Pompa powietrzna może mieć moduł zainstalowany wewnątrz lub na zewnątrz budynku. Podłącza się ją do systemu wentylacji lub do instalacji grzewczej niskotemperaturowej.
• Pompy wodne – pobierają ciepło z wód gruntowych. Mogą używać wody ze stawu lub innego zbiornika albo korzystać ze studni głębinowych.

Dodatkowo trzeba uwzględnić różne typy pomp wykorzystujących poszczególne źródła ciepła. Technologia pozyskiwania i przenoszenia ciepła wpływa na ich wydajność, ale i cenę inwestycji. Pompa gruntowa może mieć poziomy lub pionowy kolektor. Ten pierwszy czerpie więcej energii cieplnej ze słońca i wód opadowych. Drugi rzeczywiście wykorzystuje stałą temperaturę pod ziemią. Pompy wodne korzystają z gotowego zbiornika lub wymagają zbudowania studni – różnica w kosztach i jakości wody może być ogromna. Te i inne różnice omówimy dokładniej w dalszej części artykułu.

Każda z opcji ma swoje wady i zalety. Nie da się wskazać jednej optymalnej pompy. Najlepiej dobrać najlepszą do danego budynku, dostępnej powierzchni na działce i istniejących urządzeń grzewczych.

Zasada działania różnego rodzaju pomp ciepła

Wspólna zasada działania dla wszystkich pomp ciepła obejmuje: przejęcie ciepła ze źródła, zwiększenie temperatury w wyniku wysokiego ciśnienia i oddanie wysokiej temperatury do środowiska ogrzewanego. Większość pomp ma możliwość przeprowadzić też proces odwrotny, dzięki któremu może obniżyć temperaturę w budynku podczas upałów.

Podstawowe części składowe pompy ciepła to:

• parownik (czynnik chłodniczy paruje i przenosi temperaturę wyjściową do sprężarki),
• sprężarka (zwiększa ciśnienie i temperaturę czynnika),
• skraplacz (czynnik ulega skropleniu i oddaje ciepło do instalacji)
• zawór rozprężny (doprowadza czynnik do stanu wyjściowego).

Do działania każda pompa potrzebuje zasilania elektrycznego, jednak zużycie energii zależy od rodzaju pompy i zapotrzebowania na ciepło danego budynku. Jeśli szukasz więcej porad i informacji, sprawdź także zebrane w tym miejscu artykuły o pompach ciepła.

Różne rodzaje pomp ciepła – wady i zalety

Przyglądając się ogólnemu schematowi nie można stwierdzić czy dana pompa będzie bardziej czy mniej opłacalna. Wydajność i zapotrzebowanie na energię różni się ze względu na źródła ciepła i budowę pomp. Dlatego dobór właściwej pompy powinien zależeć od szczegółowej analizy sposobu działania.

Wady i zalety pomp ciepła

Rodzaj pompy	wady	zalety
Pompy gruntowe poziome	Instalacja jest droga i zajmuje dużo miejsca; wymagają zachowania na działce odkrytej powierzchni w miejscu położenia kolektora, ponieważ ciepło czerpią też ze słońca i wód opadowych.	Wydajne, dobrze nadają się do ogrzewania dużych budynków, również starego typu. Pracują cicho i bezobsługowo. Zużywają mało energii elektrycznej. Są tańsze niż pionowe.
Pompy gruntowe pionowe	Bardzo droga instalacja, wymaga odpowiedniego gruntu i specjalnych pozwoleń na wiercenie.  Wymiana instalacji po zużyciu jest również bardzo droga	Wydajniejsze i bardziej stabilne niż pompa pozioma, zajmują mniej miejsca. Zużywają mało energii elektrycznej w porównaniu z pompami powietrznymi.
Pompy powietrzne (powietrze-powietrze)	Droższe w eksploatacji od pomp gruntowych, podatne na różnice temperatury powietrza, zużywają dość dużo energii elektrycznej. Ogrzewanie wody użytkowej wymaga dodatkowego modułu. Emitują hałas, który może niektórym przeszkadzać.	Łatwa i tania instalacja i wymiana; zapewniają klimatyzację latem, bez dodatkowych modułów.
Pompy powietrzne (powietrze-woda)	Nieco droższe od opartych na samym powietrzu; nie wytwarzają bardzo wysokich temperatur – nadają się do grzejników niskotemperaturowych. Mogą nie działać przy dużych mrozach.	Wielofunkcyjne: ogrzewanie, chłodzenie, grzanie wody użytkowej; Tańsze od pomp gruntowych. Łatwe w instalacji.
Pompy wodne (gruntowe)	Drogie – zwłaszcza kiedy trzeba wykopać studnie głębinowe; wymagają co jakiś czas czyszczenia wymiennika ciepła.	Nie wymagają obsługi urządzeń grzewczych; instalacja jest niezależna od pogody na zewnątrz; mogą spełniać funkcje chłodzące latem.

Dodatkowo wszystkie rodzaje pomp ciepła są proekologiczne, nie zużywają bezpośrednio paliw kopalnych, nie wytwarzają spalin i nie emitują gazów cieplarnianych. Są też bezpieczniejsze ze względu na brak zagrożenia np. wybuchem paliwa. Ich główną wspólną wadą może być natomiast uzależnienie od energii elektrycznej. Tą ostatnią można złagodzić, instalując panele fotowoltaiczne i zaopatrując się w akumulator. Będzie to dodatkowa oszczędność i zabezpieczenie na wypadek przerw w dostawach prądu.