Pompy ciepła – wszystko co musisz wiedzieć – projektując dom należy zastanowić się nad wieloma aspektami. Często czynnikiem, który najbardziej wpływa na podjęcie decyzji jest cena. Liczy się również wygoda oraz komfort życia w nowym miejscu. Jedną z kwestii, którą trzeba przemyśleć jest sposób ogrzewania domu. Rozwiązaniem może być zastosowanie pompy ciepła.
Pompy ciepła – zasada działania
Pompy ciepła są urządzeniami grzewczymi, które wykorzystują energię cieplną z naturalnych pokładów ziemi, powietrza i wody. Ich działanie opiera się na zjawiskach: parowania, sprężania, skraplania oraz rozprężania. W parowniku, który jest wymiennikiem ciepła dochodzi do odparowania czynniku roboczego – mieszaniny cieczy i gazu. W ten sposób dochodzi do odbioru energii cieplnej z dolnego źródła. Kolejnym etapem jest zassanie czynniku – pary o niskim ciśnieniu do sprężarki. Tam wzrasta jego ciśnienie oraz temperatura. Następnie czynnik w postaci gazowej trafia do kolejnego elementu obiegu – wymiennika ciepła zwanego skraplaczem. Czynnik o wysokim ciśnieniu i temperaturze oddaje energię cieplną do górnego źródła. Powoduje to jego skraplanie. Ostatnim elementem obiegu termodynamicznego jest zawór rozprężony. W nim dochodzi do racjonowania ilości czynnika trafiającego do parownika. Podczas tego procesu dochodzi do obniżenia ciśnienia oraz temperatury czynnika. W ten sposób odbywa się krążenie czynnika w obiegu termodynamicznym, które zapewnia cykliczność pracy pompy ciepła.
Górne i dolne źródło ciepła
Pompy ciepła tworzą układ zamknięty, w którym odbywają się ciągłe przemiany z postaci ciekłej na gazową i odwrotnie. Do działania pompy ciepła niezbędne są dwie zasadnicze części nazywane górnym oraz dolnym źródłem. Dolnym źródłem najczęściej jest grunt, w którym umieszcza się kolektory płaskie, spiralne lub sondy, woda, powietrze. Górnym źródłem jest instalacja grzewcza, najczęściej podłogówka lub klimakonwektor.
Kolektory stosowane w dolnym źródle pomp ciepła mogą być pionowe oraz poziome. Kolektory poziome układane są na głębokości od około 1,2 do 15 metra pod powierzchnią ziemi. Montaż tego rodzaju kolektorów trwa kilka dni i konieczne jest posiadania dużej działki. Kolektory pionowe wymagają odwiertów sięgających nawet do 130 metrów i muszą być wykonywane przez specjalistyczną firmę. Prace podczas montażu trwają 2-3 dni. Koszt tego typu kolektorów jest nieco wyższy od poziomych, ale nie wymagają tak dużej działki oraz mniej ją rujnują. Ze względu na stabilną temperaturę na większych głębokościach ziemi jest to pewniejsze źródło ciepła.
Rodzaje pomp ciepła
Pompy ciepła można podzielić ze względu na rodzaj źródła pozyskiwanego ciepła. Wyróżniamy pompy powietrzne, pompy wodne i pompy gruntowe.
Pompy powietrzne cieszą się coraz większą popularnością ze względu na to, że nie wymagają poniesienia wysokich kosztów na starcie. Nazwa tej grupy pomp ciepła wskazuje na to, że źródłem ciepła jest powietrze pobierane z zewnątrz. Pompy powietrza możemy dodatkowo podzielić na typy:
– powietrze – powietrze (transport ciepła do wewnątrz)
– powietrze – woda (ciepło dostarczane do obiegu grzewczego i zbiornika z gorącą wodą).
Ten rodzaj pomp ciepła powinien być połączony z układami niskotemperaturowymi takimi jak ogrzewanie podłogowe. W przypadku stosowania tej pompy konieczne jest wyposażenie nieruchomości w inne, dodatkowe źródło ogrzewania, ponieważ ten rodzaj wymaga wsparcia pracy lub jej zastąpienia w przypadku dużych różnic temperatur w środku i na zewnątrz pomieszczeń.
Pompy wodne mają wysoką wydajność energetyczną. W tym przypadku źródłem ciepła jest płynąca woda. Ten rodzaj pomp ciepła może być jedynym zastosowanym źródłem ogrzewania nieruchomości. Minusem urządzeń tego typu są duże koszty inwestycyjne. Olej, gaz lub energia elektryczna mogą być źródłem zewnętrznym zasilania pompy.
Ostatnią grupą są gruntowe pompy ciepła. Są to najpopularniejsze urządzenia i najczęściej montowane w nowych nieruchomościach. Wykorzystuje się je do dostarczania ciepła do obiegu grzewczego i domowego zbiornika gorącej wody. Źródłem ciepła w tych urządzeniach jest grunt. Do plusów zastosowania tego typu pomp ciepła należy zaliczyć dużą efektywność działania, dzięki której może stanowić jedyne źródło ogrzewania domu. Minusem jest to, że przy zastosowaniu wymiennika poziomego działka musi mieć dużą powierzchnię, a w przypadku sond pionowych należy wykonać głębokie wiercenia – nawet do 130 metrów.
Pompa ciepła i aspekty ekologiczne
W dzisiejszych czasach przywiązuje się dużą wagę do ekologii oraz redukcji zanieczyszczeń środowiska. Globalne ocieplenie staje się faktem i każdy może to zaobserwować w swoim otoczeniu. Jednym z rozwiązań może być sposób ocieplania swojego domu, który nie wpływa znacząco na jakość powietrza. Pompy ciepła podczas swojej pracy nie emitują zanieczyszczeń do atmosfery. Urządzenia te są uważane za nieszkodliwe dla środowiska ze względu na to, że wykorzystują do zasilania odnawialne źródła energii. Oprócz tego stosowane obecnie czynniki chłodzące, które znajdują się w wymiennikach również zalicza się do ekologicznych.
