Czym jest pompa ciepła i jak działa?

Pompa ciepła jest ekonomicznym i ekologicznym sposobem ogrzewania domu oraz pozyskiwania ciepłej wody. Coraz więcej Polaków decyduje się na to alternatywne źródło energii ze względu na wysoką cenę i problemy z dostępnością paliw stałych. Co to jest pompa ciepła? Jakie są zalety tego rodzaju ogrzewania? Jak działają pompy ciepła w domu?

Co to jest pompa ciepła?

Przeznaczenie pompy ciepła jest takie samo jak kotła zasilanego paliwem stałym, czyli ogrzanie domu. Bardzo często wykorzystywane jest również do podgrzewania wody. Na jakiej zasadzie działają pompy ciepła? Dlaczego warto zdecydować się na ten rodzaj ogrzewania?

Działanie pompy ciepła polega na pozyskaniu energii z natury: powietrza, wody lub gruntu, a następnie przy wykorzystaniu energii elektrycznej przetworzeniu i przekazaniu ciepła do urządzeń grzewczych w naszych domach. Urządzenie to sprawdzi się nie tylko w mroźne dni, ale również w czasie upałów do chłodzenia pomieszczeń. Dzięki ekologicznej zasadzie działania pompa ciepła pozyskuje, aż 75% energii ze środowiska naturalnego.

Efektywność działania pompy ciepła jest zależna od sposobu pozyskiwania przez nią energii ze środowiska. Najdroższym rozwiązaniem są wodne pompy ciepła, ponieważ w przypadku braku dostępu do naturalnego cieku wodnego niezbędne jest wywiercenie dwóch studni głębinowych. W budynkach coraz częściej montowane są pompy ciepła powietrze - woda. Stosowane są dwa modele tego rozwiązania: SPLIT i MONOBLOK, które różnią się między sobą budową.

Gdy preferujesz nowoczesne rozwiązania w swoim domu, to oprócz wspomnianego wyżej sposobu na ekologiczne ogrzewanie domu godnymi uwagi będą prysznice bez brodzika, w których montowane są tak popularne dzisiaj odpływy liniowe. Możemy tutaj wymienić najpopularniejszy rodzaj, a mianowicie przyścienne odpływy liniowe. Modele te charakteryzują się ciekawą budową i prostym sposobem montażu - przy samej ścianie prysznica. Możemy tutaj wyróżnić: odpływ liniowy Onda, Rigo czy Quadro oraz ekskluzywne produkty ze szklanym rusztem w kolorze głębokiej czerni oraz mlecznej bieli. Dopełnieniem odpływów liniowych będą listwy spadkowe, dzięki którym fliziarz profesjonalnie wykona spadek jednostronny i estetycznie przysłoni boczną krawędź płytek.

Rodzaje pomp ciepła

W zależności od rodzaju źródła pozyskiwania ciepła wyróżnia się kilka wariantów tego urządzenia:

Pompy ciepła gruntowe

Źródłem pozyskiwania ciepła jest grunt albo inna geotermalna energia skumulowana w ziemi. Cechą charakterystyczną tego rodzaju pompy jest wysoka efektywność działania, dlatego jest ona bardzo często montowana w nowo powstałym budownictwie.

Jeżeli masz już lub chcesz zdecydować się na pompę ciepła pomyśl także o ogrzewaniu podłogowym - te dwie instalacje dobrze ze sobą współpracują na niskich temperaturach. Maty zamontowane pod podłogą to idealny sposób na ogrzanie wszystkich pomieszczeń, a przede wszystkim z natury zimnej łazienki. Wykonując ten rodzaj instalacji w pokoju kąpielowym warto rozciągnąć przewody lub matę grzejną także pod podłogą prysznica bez brodzika z liniowym odpływem wody. Możemy tutaj zaproponować ścienne odpływy liniowe, które nie będą kolidowały z instalacją podłogówki. Jako dodatkowe zabezpieczenie przed oddziaływaniem ciepłej podłogi na mokry syfon odpływu liniowego polecamy zamontować suchy syfon Vogi. Suchy syfon jest niezwykle szczelny i zapobiega wydobywaniu się nieprzyjemnych zapachów z kanalizacji w kabinie prysznicowej. Polecamy go przede wszystkim do łazienek z ogrzewaniem podłogowym i takich, które używane są sporadycznie (np. łazienki dla gości czy w domkach letniskowych).

Więcej o zagadnieniu - ogrzewanie podłogowe, a odpływ liniowy dowiecie się w innym naszym temacie blogowym.

Powietrzne pompy ciepła

Na jakiej zasadzie działają powietrzne pompy ciepła ? Są najpopularniejszym rodzajem pomp, wyróżniane ze względu na niższe koszty zakupu i instalacji od pomp gruntowych (około 40 - 50 tys złotych w zależności od producenta) i prostszy sposób montażu. Działają i pobierają ciepło nawet przy tak niskich temperaturach jak - 30°C.

Dostępne są dwa rodzaje powietrznej pompy ciepła:

• Pompa ciepła - powietrze - powietrze, która ma podobną zasadę działania do klimatyzatorów, różni się ona jedynie tym, że ogrzewa, a nie chłodzi powietrze,
• Pompa ciepła - powietrze - woda, której zasada działania jest prosta. Transportuje ona ciepło z zewnątrz do obwodu grzewczego oraz domowych zbiorników wody gorącej (czyli ogrzewa wodę). Wyróżnia się dwa rodzaje tego typu urządzeń MONOBLOK i SPILT. Polecamy tutaj bardzo dobre modele pomp Panasonic - polecane przez wielu renomowanych instalatorów.

Wodne pompy ciepła – jak to działa?

Wodne pompy ciepła są bardzo wydajne energetycznie. Do swojego działania potrzebują oczywiście wody, np. z pobliskiego zbiornika wodnego. Jeśli takowych na naszej posesji nie ma to niezbędne będzie wykonanie dwóch odwiertów w celu wykonania studni głębinowych. Z pierwszego odwiertu pozyskiwane będzie ciepło, a do drugiej studni trafi schłodzona woda.

Hybrydowe pompy ciepła

Hybrydowa pompa ciepła działa tak samo, jak pozostałe. Choć modele z tej grupy różnią się między sobą zastosowanymi rozwiązaniami technicznymi i składają się zawsze z dwóch źródeł ciepła.

Jak zbudowana jest pompa ciepła?

Zasadniczo pompa ciepła zbudowana jest z dwóch części, czyli źródła górnego i dolnego. Jest to instalacja, która umożliwia pobieranie energii z odnawialnego źródła: powietrza, gruntu, a nawet wody. Natomiast górne źródło to system odbioru ciepła.

Budowa całej pompy ciepła opiera się na zastosowaniu kilku urządzeń, czyli: skraplacza, parownika, sprężarki i zaworu rozprężnego. Elementy te tworzą cały układ chłodniczy, w którym ciepło przekazywane jest przez czynnik roboczy zmieniający stan skupienia, co powoduje oddanie lub pobieranie energii.

Aby praca pompy ciepła była bardziej efektywna, to stosuje różne dodatkowe rozwiązania, np. przechładzacz - wstępnie podgrzewa powietrze, zanim dotrze do sprężarki, dzięki temu zmniejszone jest zużycie energii elektrycznej.

Na czym polega i jak działa ogrzewanie pompą ciepła?

Coraz większe zainteresowanie tego rodzaju ogrzewaniem sprawia, że informacje o tym rodzaju ogrzewania są najczęściej wyszukiwane w internecie. Na jakiej zasadzie działa pompa ciepła?

Zasada działania pompy ciepła jest bardzo podobna do urządzeń chłodniczych, w których zamontowany jest odwrócony obieg Carnota. Z dolnego źródła pobierana jest energia i wysyłana jest ku górze.

Pompy ciepła - schemat działania

Z dolnego źródła ciepła pobierana jest energia, która kierowana jest do sprężarki. Wzrost ciśnienia powoduje sprężenie gazu. Gdy czynnik roboczy nagrzeje się, to przekazuje ciepło z powietrza lub wody do instalacji centralnego ogrzewania lub do wody użytkowej. Ze skraplacza czynnik roboczy przepływa przez zawór rozprężny, który określa ilość substancji powracającej do parownika. Czynnik roboczy zostaje ochłodzony, a cykl rozpoczyna się od nowa.

Jak często włącza się pompa ciepła?

Nie ma jednoznacznej odpowiedzi na to pytanie. Jest to uzależnione od modelu urządzenia oraz zapotrzebowania grzewczego budynku. W zależności od producenta modele pompy ciepła pracują między 1800, a 2500 godzin w ciągu roku. Cykl pracy pompy jest zawsze spójny z działaniem sprężarki. Najczęściej uruchamia się dwa do trzech razy na godzinę. 

Jakie parametry wpływają na pracę pompy ciepła?

Istnieje kilka parametrów, które wpływają na pracę pompy ciepła. Są to:

1. Wydajność grzewcza pompy ciepła

Dla kogo pompa ciepła? Dla każdego, kto chce ekonomicznie i ekologicznie ogrzewać dom. Pamiętaj, że urządzenia różnią się między sobą wydajnością grzewczą, dlatego muszą być zawsze dobrane do potrzeb mieszkańców oraz zapotrzebowania energetycznego budynku.

2. Efektywność pompy ciepła

COP jest jednym z ważniejszych parametrów pracy pompy ciepła. Informuje o wielkości energii niezbędnej do wytworzenia określonej ilości ciepła.

3. Żywotność pomp ciepła

Najczęściej okres eksploatacji pompy ciepła wynosi 15-20 lat. Jest zależny od wielu czynników, takich jak m.in. przeglądy okresowe czy zastosowanie buforów.

4. Poziom hałasu generowany przez pompę ciepła

W urządzeniach głównym generatorem szumu jest sprężarka, która generuje dźwięki poniżej 65dB. Zgodnie z prawem budowlanym maksymalny hałas dobiegający z sąsiedniej działki może wynosić maksymalnie 50dB w dzień i 40dB w nocy, a dla domów w zabudowie szeregowej 55dB w dzień i 4dB w nocy. W praktyce oznacza to, że pompa ciepła powinna znajdować się, co najmniej 4 m od granicy działki. 

5. Wielkość pompy ciepła

Model pompy ciepła musi być odpowiednio dobrany i dopasowany (moc pompy) do istniejącej instalacji hydraulicznej. Ważne jest także, aby była możliwość jego bezproblemowego serwisu i przeglądów. Pompa ciepła ustawiona jest na zewnątrz kotłowni, jednakże wszelkie jej elementy instalacyjne w tym zbiorniki wody ciepłej, zawory, panel sterujący znajdują się w kotłowni. Dlatego też polecamy zastosować we wszystkich mokrych miejscach kotłowni materiały uszczelniające pod płytki. Materiały uszczelniające niezbędne są w pomieszczeniach o zwiększonej wilgotności takich jak na przykład łazienka czy kotłownia. W kotłowni kratki ściekowe odgrywają także bardzo ważną rolę. W razie pęknięcia lub nieszczelności jakiegoś zaworu szybko i sprawnie odprowadzą wodę do kanalizacji.

6.Konserwacja i optymalizacja pomp ciepła

Dobrą i sprawdzoną praktyką jest wykonywanie corocznych przeglądów pompy i instalacji przez autoryzowaną firmę.

Czy pompę ciepła można wyłączyć?

Odpowiedź najczęściej brzmi “nie”, lecz wszystko zależy od modelu urządzenia, dlatego zawsze należy przeczytać instrukcję obsługi pompy ciepła. Jest to bardzo ważne ze względu na warunki gwarancji. Jeśli nie masz takiego dokumentu, to radzimy, abyś skontaktował się z instalatorem lub z centrum obsługi klienta producenta pompy.

Jak często włącza się pompa ciepła poza sezonem grzewczym?

Nawet w lecie nie należy samodzielnie wyłączać pompy ciepła z zasilania, ponieważ może spowodować to jej zastanie. Nowoczesne pompy ciepła mają specjalne oprogramowanie, które poza sezonem grzewczym pozostawia urządzenia w trybie testowym. Rozwiązanie to jest stosowane zwłaszcza w pompach powietrze - woda.
Pompa ciepła jest ekologicznym, ekonomicznym i bardzo wygodnym rozwiązaniem. Inwestycja zwraca się najczęściej już po kilku latach użytkowania.