Postaw na ekologię! Zainwestuj w pompy ciepła

Pompy ciepła znajdują zastosowanie w gospodarstwach domowych, jak i w budynkach użyteczności publicznej. Znana i szeroko komentowana jest ich użyteczność w chłodzeniu jak i ogrzewaniu! Jak działają te urządzenia? Pompy wymuszają przepływ ciepła z miejsca o niższej temperaturze, do miejsca o temperaturze wyższej, w oparciu o zjawisko, które przebiega w opozycji do naturalnego kierunku przepływu ciepła. Stąd ich nazwa – analogia do pompy hydraulicznej! Cała istota ich działania opiera się na energii dostarczanej mechaniczne z zewnątrz (pompy sprężarkowe) lub na energii cieplnej (pompy absorpcyjne). My skupimy się na pompach ciepła, które znajdują zastosowanie w ogrzewaniu pomieszczeń. Do ogrzewania stosowane jest ciepło… pobierane z otoczenia. Pompy wypompowują ciepło z obszaru o niskiej temperaturze (z powietrza na zewnątrz budynku, bądź z gruntu) i oddają ciepło do ogrzewanego pomieszczenia. Niesamowite jest to, że, pompy wykorzystują energię niskotemperaturową (0°C– 60°C), inne, praktyczne wykorzystanie tego zjawiska jest niebywale trudne. Jak sprawdzić, która pompa będzie dla naszego budynku najlepszym rozwiązaniem?

Rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła możemy podzielić na:

• powietrzne – w których źródłem ciepła jest powietrze pobierane w zewnątrz.
  Specjaliści wymieniają:
  1. pompy ciepła typu powietrze-powietrze, transportujące ciepło do wewnątrz
  2. pompy ciepła typu powietrze–woda, transportujące ciepło do grzewczego obiegu i do zbiornika z gorącą wodą.

Zwróćmy uwagę na różnicę w funkcjonowaniu i użytkowaniu tych urządzeń. Pierwszy z wymienionych typów pomp wskazywany jest jako najtańszy i jednocześnie najbardziej powszechny w gospodarstwach domowych. Atutem tych pomp jest prosta budowa i niska cena instalacji. W funkcjonowaniu zbliżone są do klimatyzatorów, z tym, że ich celem nie jest chłodzenie, a ogrzewanie. Drugi z wymienionych rodzajów, opierając się na transporcie pobranego ciepła z zewnątrz i wprowadzeniu go do obiegu w formie ogrzewania podłogowego, jest uważany przez specjalistów za najbardziej wydajny. System ten jest polecany dla tych klientów, którzy rozważają także dostarczanie do domowych systemów ciepłej wody użytkowej.

• gruntowe – w których źródłem ciepła jest grunt lub podobne podłoże.
  Specjaliści wymieniają pompy:
  1. gruntowo-powietrzne – transportujące ciepło do wewnątrz,
  2. glebowo-powietrzne –transportujące ciepło z gleby,
  3. skalisto-powietrzne- transportujące ciepło ze skał,
  4. wodno-powietrzne- transportujące ciepło ze zbiorników wodnych, np. z wód podziemnych. Te pompy ciepła, zwane gruntowymi, nazywane są też geotermalnymi. Na całym świecie uważa się za najbardziej efektywne.
• pompy na wylotowe powietrze – wymagają mechanicznej wentylacji.
  Specjaliści wymieniają:
  1. pompy ciepła wylotowe powietrzno-powietrzne,
  2. wylotowe powietrzno-wodne.
• wodne – w których źródłem ciepła jest ciepła, płynąca woda.
  Specjaliści wyróżniają, w zależności od rodzaju zasilania, pompy:
  1. elektryczne,
  2. gazowe tzw. GHP,
  3. olejowe.

Wykorzystanie gazowego źródła zasilania pozwala osiągać oszczędności sięgające nawet 50%, w porównaniu z tradycyjnymi pompami ciepła. Pompy na gaz są uważane ponadto za bardziej ekologiczne niż np. te na olej opałowy.

Dobór pompy ciepła. Jak dobrać pompę ciepła?

Aby uzyskać idealną efektywność pompy można zastosować matematyczny przelicznik: iloraz temperatury górnego źródła w stosunku do różnicy temperatur górnego i dolnego źródła. Fachowcy opierają się tutaj o tzw. wzór cyklu Carnota. Z matematycznych wyliczeń wynika, że pompy uzyskują bardzo dobrą efektywność przy małej różnicy temperatur. Efektywność swą tracą, kiedy ta różnica wzrasta. Podaje się, że ponad 70 % dostarczanego ciepła pochodzi z tzw. dolnego źródła, zaś ok. 30% to efekt pracy przy procesie sprężania. Z technologicznego punktu widzenia, powinniśmy wziąć ten fakt pod uwagę przy kupnie całej aparatury. Zasięgnijmy również opinii, jak działa system sprężania i czy nie jest awaryjny.

Nie bez znaczenia jest także hałas, który słyszalny jest w częściach zamontowanych na zewnątrz gospodarstwa domowego. Jego poziom jest w różnym stopniu odczuwalny, w zależności od rodzaju zastosowanej pompy. Problem ten jest łatwy do rozwiązania, ponieważ podczas prac montażowych można zastosować specjalne ekrany. Niektórzy fachowcy polecają też wzniesienie ścianki, która rozproszy lub pochłonie dźwięk. Jeżeli zamierzasz zastosować pompy ciepła w swoim domu, zwróć uwagę na to, czy posiadasz w dokumentacji budowlanej tzw. „świadectwo energetyczne”, z którego będziesz mógł skorzystać, w celu dokonania obliczeń, na podstawie których zdecydujesz o doborze rodzaju pompy. Szczególnie ważny jest poziom tzw. projektowego obciążenia cieplnego budynku. Na tej podstawie można dokonać wyboru pompy o określonej mocy. Wymaganą moc pompy ciepła należy określić na podstawie obliczeń strat ciepła budynku oraz ilości zużywanej ciepłej wody.

Dla prawidłowego doboru pompy ciepła ważne są:

• informacja na temat powierzchni grzewczej budynku,
• informacja na temat tego, z czego zbudowane są ściany budynku,
• informacja dot. ilości, rozmieszczenia i powierzchni otworów okiennych i drzwiowych,
• inne wskazówki, przekazane przez fachowców.

Decydując się na konkretny wybór pompy ciepła do naszego domu, z pewnością będziemy opierać się na opiniach specjalistów. Ekipa instalatorów, którą wybierzemy, zapyta nas o to, czy pompa ciepła będzie jedynym urządzeniem grzewczym w budynku (system monowalentny), czy w systemie pracować będą dwa urządzenia (system biwalentny alternatywny, w którym obok mechanizmów związanych z pompą uruchamia się w procesie dostarczania ciepła także kocioł np. gazowy, czy olejowy), czy wreszcie w naszym systemie założymy współpracujące ze sobą dwa urządzenia działające jednocześnie (system biwalentny równoległy). Jeżeli zakładamy, że w naszym budynku działać będzie ogrzewanie podłogowe, wówczas warto rozważyć zamontowanie pompy ciepła z funkcją chłodzenia. Pompa w okresie letnim może schładzać podłogę, a obniżenie temperatury w domu jest o wiele tańsze przy użyciu pompy ciepła, niż przy użyciu klimatyzatora.

5 najważniejszych pytań o pompy ciepła

Kiedy podjąć decyzję o montażu pompy ciepła?
Najlepszym rozwiązaniem jest zaplanowanie inwestycji na etapie projektowania domu. Atutem jest tutaj możliwość dowolnego wyboru dolnego źródła ciepła. Dobór ten jest niezwykle ważny z perspektywy późniejszego zagospodarowania działki. W przypadku, kiedy inwestujemy w instalację z pompą ciepła w budynek już istniejący, należy dopasować się do istniejącej sytuacji związanej z możliwością wykonania i poprowadzenia instalacji na działce. Można rozważyć w takim przypadku montaż układu pionowego zamiast kolektora poziomego.

Co z możliwością montażu pompy ciepła w budynku, w którym istnieje już instalacja c.o.?

Kiedy zdecydujemy o montażu tego ekologicznego rozwiązania w naszym budynku, należy dokonać przeglądu istniejącej instalacji. Zwróćmy uwagę na wydajność grzejników, jakość i średnicę zamontowanych już przewodów, rozważmy możliwości adaptacyjne i mogące powstać straty. Zamontowanie systemu biwalentnego umożliwia uwzględnienie funkcjonowania starego sytemu dla nowych potrzeb, możliwe jest też stosowanie tradycyjnego c.o. jako uzupełnienie zapotrzebowania na ciepło w okresie dużych mrozów.

Gdzie zamontować pompę ciepła?

Pompy ciepła powinny być zamontowane możliwie jak najbliżej tzw. dolnego i górnego źródła ciepła. Są to urządzenia podobne wymiarem i parametrami zabudowy do tradycyjnych urządzeń grzewczych. Dla pomp ciepła znajdujemy miejsce w naszym budynku, jak w przypadku ogrzewania tradycyjnego – w miejscach przewidzianych w projekcie budynku – pomieszczeniach gospodarczych, piwnicach. Niektóre urządzenia mogą być montowane również w gruncie, czy na zewnątrz budynku.

Koszty zakupu i montażu pomp ciepła, a koszty tradycyjnego źródła energii?

Koszty inwestycyjne związane z uruchomieniem pompy ciepła są wyższe od tradycyjnych rozwiązań o około 30%. Przed podjęciem decyzji o montażu i wdrożeniu alternatywnego systemu grzewczego warto dokonać rozważenia efektywności, w kontekście wieloletniej eksploatacji. Na korzyść montażu pompy ciepła przemawiają systematycznie wzrastające koszty energii dla ogrzewania tradycyjnego. Normy światowe i europejskie wskazują zapotrzebowanie, by w przyszłości odcinać się od tradycyjnych systemów grzewczych, a wdrażać rozwiązania ekologiczne. Pomoże to w przyszłości ograniczyć zanieczyszczenia spowodowane emisją szkodliwych substancji, które są produktem ubocznym w rozwiązaniach tradycyjnych systemów grzewczych. Pompa ciepła jest najtańszym eksploatacyjnym źródłem ciepła. 75% energii pozyskujemy za darmo z gruntu lub wody, a pozostałe 25% należy dostarczyć jako energię elektryczną. Do tego dochodzą jeszcze koszty utrzymania układu pozostającego w stanie pracy. Ogrzewanie z wykorzystaniem pompy ciepła jest o ok. 75% tańsze od ogrzewania elektrycznego, 50% od ogrzewania olejem opałowym, a 25% od ogrzewania z wykorzystaniem gazu ziemnego. Pamiętajmy, że 1 kWh energii elektrycznej dostarcza 4kWh ciepła. Nie należy się martwić ewentualnymi zanikami energii, a w przypadku ich występowania należy zastosować niezawodny sterownik oraz zamontować urządzenie podtrzymujące energię.

Wady i zalety pomp ciepła?

Zalety:
– idealne rozwiązanie w miejscach, gdzie nie ma podłączenia do sieci gazowej,
– doskonałe rozwiązanie, gdy budynek jest ocieplony,
– bezobsługowość (w przypadku odpowiednio dobranej pompy ciepła do powierzchni i kubatury obiektu),
– ekologiczność rozwiązania,
– łatwy montaż,
– nie ma potrzeby budowania zbiornika na paliwo oraz jego konserwacji, czy przeglądów,
– to najbezpieczniejszy sposób ogrzewania – nie ma ryzyka wybuchu czy zaczadzenia,
– najlepiej sprawdza się w obiektach wymagających utrzymania stale tej samej temperatury,
– mogą spełniać funkcje klimatyzatora,
– mogą ogrzewać wodę,
– pompy ciepła nie wymagają żadnego komina dymowego.

Wady:
– wyższe koszty zakupu i instalacji,
– uzależnienie funkcjonowania od energii elektrycznej (należy wyposażyć obiekt w dodatkowe akumulatory lub inne źródło ciepła),
– poziome wymienniki ciepła są najefektywniejsze, ale zajmują dużo miejsca,
– hałas, który może okazać się uciążliwy dla domowników lub sąsiadów.

Energia odnawialna jest przyszłością, a pompy ciepła są doskonałym sposobem, by bezpłatnie i efektywnie wykorzystywać tę energię. Eksperci informują, że już w drugiej połowie stulecia głównym źródłem energii będzie ta pozyskiwana ze źródeł odnawialnych. Rosnące ceny za energię i coraz to nowsze dyrektywy dot. ekologii powodują, że instalacja pompy ciepła jest godna rozważenia. Polityka klimatyczno-energetyczna UE zakłada, że do 2030 roku wzrośnie zainteresowanie budownictwem energooszczędnym. Przepisy określają, że od 2021 roku nowopowstające budynki mają być obiektami o niemal zerowym zużyciu energii. W niedalekiej przyszłości rozwiązania dot. pomp ciepła mogą więc stać się standardem!