Pompy ciepła – podstawy

W ostatnich latach pompy ciepła zyskują na popularności jako rozwiązanie do ogrzewania domów jednorodzinnych, budynków wielorodzinnych, komercyjnych i innych obiektów. Postęp technologiczny oraz możliwości uzyskania dofinansowania sprawiają, że właściciele nieruchomości coraz częściej wybierają pompy ciepła zamiast tradycyjnych źródeł ogrzewania.

Pompa ciepła to urządzenie, które wykorzystuje odnawialne źródła energii, takie jak:

• ciepło geotermalne,
• ciepło wód gruntowych i powierzchniowych,
• ciepło powietrza.

Rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła można klasyfikować w zależności od źródła dolnego (miejsce, z którego pobierana jest energia) oraz źródła górnego (medium grzewcze w systemie ogrzewania budynku). Do głównych typów pomp ciepła należą:

• Powietrzne – energia jest pobierana z powietrza na zewnątrz budynku. Specjalnym przypadkiem pompy powietrznej jest urządzenie dedykowane wyłącznie do podgrzewania ciepłej wody użytkowej.
• Gruntowe (nazywane też solankowymi lub glikolowymi w zależności od zastosowanego czynnika roboczego) – energia jest pobierana z gruntu.
• Wodne – energia pochodzi z wód gruntowych lub zbiorników wodnych, takich jak stawy.

Jak działa pompa ciepła?

Zasada działania pomp ciepła jest uniwersalna dla wszystkich typów. Urządzenie pobiera energię z zewnętrznego źródła i przekształca ją w ciepło użytkowe, które zasila system grzewczy budynku. System ogrzewania oparty na pompie ciepła składa się z kilku kluczowych elementów:

• Dolne źródło – miejsce, z którego system pobiera energię.
• Parownik – wymiennik ciepła, który pobiera ciepło z dolnego źródła i przekazuje je do obiegu wewnętrznego pompy.
• Sprężarka i zawór rozprężny – elementy odpowiedzialne za przemiany termodynamiczne czynnika roboczego.
• Skraplacz – wymiennik ciepła, który przekazuje ciepło z obiegu wewnętrznego pompy do obiegu grzewczego budynku (górne źródło).
• Górne źródło – instalacja centralnego ogrzewania (np. podłogówka) lub system ciepłej wody użytkowej.

Czynnik roboczy w obiegu wewnętrznym pompy odbiera ciepło z dolnego źródła i przekazuje je do górnego źródła poprzez szereg przemian termodynamicznych. W ten sposób możliwe jest efektywne wykorzystanie energii z otoczenia do ogrzewania budynku.

Zalety ogrzewania pompami ciepła

Do głównych zalet ogrzewania za pomocą pomp ciepła należą:

• Niska (lub zerowa) emisja CO₂.
• Niskie koszty eksploatacyjne.
• Rzadkie wymagania konserwacyjne.
• Możliwość integracji z instalacją fotowoltaiczną.
• Funkcja chłodzenia w okresie letnim.

Pompy ciepła typu monoblok

Pompy ciepła typu monoblok mają kompletny układ chłodniczy zabudowany w jednej jednostce zewnętrznej, co pozwala na znaczną oszczędność przestrzeni. Nośnikiem energii między instalacją a monoblokiem jest woda, która musi być odpowiednio termoizolowana, aby zapobiec zamarzaniu w razie braku zasilania.

Zalety pomp ciepła typu monoblok obejmują:

• Montaż na zewnątrz budynku, co pozwala na oszczędność miejsca wewnątrz.
• Brak konieczności instalacji jednostki wewnętrznej.
• Estetyka oraz dobra izolacja akustyczna i termiczna.
• Fabrycznie napełniony układ chłodniczy, co eliminuje konieczność napełniania czynnikiem chłodniczym na miejscu i sprawia, że urządzenie nie podlega restrykcjom F-gazów.
• Wyższa sprawność grzewcza w porównaniu do pomp typu split.

Pompy ciepła typu split

Pompy ciepła typu split składają się z dwóch modułów: zewnętrznego i wewnętrznego. Zalety tego rozwiązania to:

• Mniejsze wymiary modułu zewnętrznego w porównaniu do konstrukcji monoblokowej.
• Większa elastyczność w kwestii rozmieszczenia, wymiarów i wydajności.
• Brak ryzyka zamarzania wody w instalacji.
• Możliwość minimalizowania przestrzeni potrzebnej na kotłownię.

Podsumowanie: Split czy monoblok?

Pompy ciepła typu split i monoblok mają różne konstrukcje, ale oba rodzaje mogą być równie efektywne. Wybór odpowiedniego systemu zależy od specyficznych warunków i potrzeb inwestora. Obie technologie oferują nowoczesne, ekologiczne i ekonomiczne rozwiązania do ogrzewania budynków.