Pompy ciepła stają się coraz popularniejszym rozwiązaniem do ogrzewania domów jednorodzinnych w Polsce. Dzięki nim można znacząco obniżyć rachunki za ogrzewanie i korzystać z odnawialnych źródeł energii. Jak działają pompy ciepła i jakie są ich zalety oraz wady? Wyjaśniamy.
Jak działa pompa ciepła? Wyjaśnienie zasady działania
Pompa ciepła działa na zasadzie odwróconego obiegu chłodniczego. Składa się z parownika, sprężarki, skraplacza i zaworu rozprężnego. Parownik pobiera ciepło z tzw. dolnego źródła, czyli grunt, woda lub powietrze. Ciepło powoduje odparowanie czynnika chłodniczego, który następnie jest sprężany w sprężarce. Wskutek sprężania następuje wzrost temperatury - ciepło zostaje oddane do instalacji grzewczej i budynku. Na końcu następuje rozprężenie w zaworze rozprężnym i skroplenie w skraplaczu. Czynnik powraca do parownika i cykl się powtarza.
Jakie są rodzaje pomp ciepła stosowane w domach?
Najpopularniejsze rodzaje pomp ciepła w domach jednorodzinnych to:
- Powietrzne - pobierają ciepło z powietrza zewnętrznego. Najtańsze w instalacji.
- Gruntowe - wykorzystują ciepło z gruntu za pomocą pionowych lub poziomych wymienników.
- Wodne - pobierają ciepło z wód powierzchniowych lub gruntowych.
Możliwe są też pompy ciepła wykorzystujące powietrze wewnętrzne lub ciepło odpadowe z wentylacji i urządzeń.
Jakie czynniki pompy ciepła są najczęściej stosowane?
Najpopularniejsze czynniki robocze w pompach ciepła to freony (R410A, R407C), CO2, glikol oraz coraz częściej propan (R290). R410A cechuje się dobrą wydajnością i jest najczęściej spotykany. Jednak freony mają duży wpływ na efekt cieplarniany. Propan jest bardziej przyjazny dla środowiska.
Jak pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia?
Sposób pobierania ciepła zależy od rodzaju dolnego źródła. W przypadku pompy powietrznej jest to parownik z wentylatorem. Pompa gruntowa wykorzystuje wymiennik ciepła ułożony w gruncie. Natomiast pompa wodna pobiera ciepło bezpośrednio z wody gruntowej lub powierzchniowej.
Jaka jest różnica między gruntową a powietrzną pompą ciepła?
Podstawowa różnica polega na źródle dolnym. Powietrzna pobiera ciepło z powietrza, a gruntowa z gruntu za pomocą wymiennika ciepła. Pompa gruntowa charakteryzuje się większą wydajnością i COP z uwagi na stabilniejszą temperaturę gruntu. Jest jednak droższa w montażu z uwagi na konieczność wykonania odwiertów lub ułożenia wymiennika.
Jakie są elementy składowe pompy ciepła?
Podstawowe elementy pompy ciepła to:
- Parownik - odpowiada za pobieranie ciepła z otoczenia.
- Sprężarka - spręża czynnik chłodniczy.
- Skraplacz - oddaje ciepło do instalacji centralnego ogrzewania.
- Zawór rozprężny - rozpręża czynnik chłodniczy.
- Układ automatyki i sterowania.
Dodatkowo montowany jest zbiornik buforowy, pompa obiegowa i naczynie wzbiorcze.
Ile kosztuje pompa ciepła w domu jednorodzinnym?
Koszt pompy ciepła w domu jednorodzinnym z instalacją wynosi ok. 50-70 tys. zł w przypadku pompy gruntowej. Dla pompy powietrznej koszt będzie niższy i wyniesie ok. 30-50 tys. zł. Do tego dochodzi koszt dolnego źródła w zależności od typu systemu.
Jakie są zalety i wady pomp ciepła?
Zalety pomp ciepła:
- Niższe koszty ogrzewania nawet o 30-60%
- Przyjazne dla środowiska
- Komfort stałej temperatury
Wady pomp ciepła:
- Wysoki koszt inwestycyjny
- Konieczność dolnego źródła ciepła
- Spadek efektywności przy niskich temperaturach
Podsumowanie
Pompy ciepła działają w oparciu o sprężarkę i obieg czynnika chłodniczego, który transportuje ciepło pobrane z otoczenia. Dzięki temu pozwalają na ograniczenie kosztów ogrzewania nawet o połowę. Montaż pompy ciepła to duża inwestycja, jednak z czasem się zwraca. Aby działała efektywnie, ważny jest dobór odpowiedniego typu i mocy urządzenia do wielkości domu. Mimo wad, pompy ciepła są coraz chętniej wybieranym ekologicznym systemem grzewczym.
Najczęstsze pytania dotyczące pomp ciepła
Jaka jest optymalna moc pompy ciepła dla domu?
Moc dobiera się na podstawie zapotrzebowania ciepła budynku. Zwykle wynosi ona ok. 50-150 W na m2 powierzchni ogrzewanej.
Jak głęboko należy wykonać odwiert pod pompę ciepła?
Zwykle odwierty mają głębokość 80-150 m. Im głębszy odwiert, tym lepsze parametry gruntu do wykorzystania przez pompę.
Jaka jest żywotność pompy ciepła?
Przeciętna żywotność nowoczesnej pompy ciepła sięga 20 lat. Kluczowe jest regularne serwisowanie układu.
Czy do pompy ciepła potrzebne jest dolne źródło ciepła?
Tak, każda pompa ciepła wymaga dolnego źródła. Może nim być grunt, powietrze, woda lub ciepło odpadowe.
Jakie temperatury uzyskuje się z pompy ciepła?
Nowoczesne pompy ciepła pozwalają uzyskać temperaturę zasilania na poziomie 45-65°C, w zależności od typu urządzenia.
Tagi
Udostępnij artykuł
