8

Pompa ciepła to ogólna nazwa technologii, ale warto wiedzieć, że na rynku znajdują się różne rozwiązania w tym zakresie. Główna różnica pomiędzy nimi leży w zastosowaniu różnych źródeł zasilania, – czyli tego w skąd urządzenie pobiera ciepło (lub też w lecie zimno) z zewnętrznego środowiska. Różne są nie tylko optymalne zastosowania, ale również koszty oraz oszczędności wynikające z zastosowania konkretnego rozwiązania.


Źródła ciepła w pompach

W obiegu pompy ciepła wyróżniamy dwa ważne elementy, czyli źródła ciepła – górne i dolne. Do górnego źródła ciepła energia będzie oddawana, natomiast z dolnego źródła ciepła pozyskiwana.
Górne źródło ciepła jest wysokotemperaturowe, a jego temperatura określa efekt użyteczności samej pompy. W obiegu tym, nośnikiem jest najczęściej woda – rzadziej powietrze. Dolne źródło jest niskotemperaturowe, a jego wybór stanowi główny czynnik ekonomicznego odzysku ciepła.

Pompy ciepła dzielimy na podstawie rodzaju dolnego źródła ciepła – to ten element wpływa na cenę urządzeń, ich instalację oraz energooszczędność całego systemu.

Rodzaje dolnych źródeł ciepła: powietrze (A), woda gruntowa (B), grunt pion (C1) oraz grunt poziom (C2).

 

 Gruntowe pompy ciepła

W gruntowych pompach ciepła, dolnym źródłem energii jest sama ziemia. Wyróżniamy tutaj dwa typy pomp gruntowch – poziome oraz pionowe.
W pompach poziomych wykorzystuje się specjalne wymienniki, które umieszcza się na głębokości ok. 1,5 metra pod ziemią, gdzie przez cały rok panuje temperatura dodatnia. Umożliwia to ekonomiczną pracę pompy oraz swobodny odbiór ciepła z gruntu. Wymienniki umieszcza się w sposób poziomy, czyli na adekwatnym obszarze działki.

Niestety na ogół powoduje to potrzebę posiadania dość rozległego kawałka ziemi. Długość wymiennika może osiągnąć, w zależności od mocy pompy, nawet kilkaset metrów. Nie jest to więc rozwiązanie dla inwestorów, którzy budują dom na małej działce.

 

Pompy pionowe wykorzystują sondy, które umieszcza się w odwiertach, które sięgają do głębokości od kilkudziesięciu do ponad stu metrów. Warunki na tym poziomie sprawiają, że pompa jest bardzo wydajna, a oszczędności największe spośród wszystkich typów urządzeń. Wykonanie odwiertów wiąże się z koniecznością uzyskania odpowiednich zezwoleń, a koszt ich wykonania sprawia, że gruntowa pompa ciepła typu pionowego jest rozwiązaniem najdroższym, ale również najbardziej skutecznym.

 

 Same sondy mogą mieć kształt spiral lub proste. Wykonane są najczęściej z rur z tworzywa sztucznego. Od wykonania sond oraz odwiertów zależy bardzo dużo w tym typie pompy ciepła, ponieważ możliwość odbioru energii z ziemi stanowi o sprawności i efektywności urządzenia.

 Pompy ciepła typu powietrze/woda

Jest to bardzo popularny typ pomp, w których dolnym źródłem energii jest powietrze. Jednostka zewnętrzna urządzenia montowana jest na elewacji budynku w taki sposób, aby miała swobodny dostęp do powietrza. W jednostce tej znajduje się sprężarka oraz wentylator, który wspomaga cyrkulację powietrza.
Ciepło z zewnątrz zostaje pobrane i zamienione w energię cieplną, aby wykorzystać ją do ogrzania wody w wymienniku. Następnie woda ta jest wykorzystana do dostarczenia energii do c.w.u lub innych urządzeń odbiorczych (np.: kaloryfery).

 

Pompa ciepła powietrze/woda zyskała popularność, dzięki stosunkowo niskim kosztom zakupu oraz instalacji. Nie wymaga się żadnych dodatkowych elementów poza samym urządzeniem, a wszystkie połączenia wykonane są przy pomocy rur miedzianych. Na rynku można również znaleźć urządzenia wewnętrzne, które mogą być zamontowane w pomieszczeniach – powietrze transportowane jest wtedy z zewnątrz przy pomocy specjalnych kanałów.

Montaż samej instalacji nie jest skomplikowany, ponieważ nie ma potrzeby kopania studni lub robienia odwiertów. Poniżej przykładowy schemat instalacji.

 

Pompa typu wodnego

Pompa ta dzieli się na dwa typy – woda/woda oraz woda/powietrze. Urządzenia te korzystają z ciepła zgromadzonego w wodzie gruntowej. Ma ona stosunkowo wysoką temperaturę prze cały rok, dzięki czemu idealnie nadają się do odbioru energii.

Do działania takiej pompy wymaga się wykonania dwóch studni – czerpną i zrzutową. Pierwsza z nich służy do czerpania z niej wody, z której pobierana będzie energią. Do drugiej będzie odprowadzana woda, z której tę energię już pobrano.

 

Jeżeli inwestor posiada w pobliżu własny zbiornik wodny – staw lub jezioro, to można je wykorzystać zamiast wykonywania studni. Koszty wykonania są w tym przypadku mniejsze.

Zalety i wady poszczególnych rozwiązań

Jak wszystko na świecie – również poszczególne rodzaje pomp ciepła mają zarówno zalety, jak i wady. Ostateczna decyzja zawsze należy do inwestora i dlatego warto wziąć wszystkie czynniki pod uwagę przed podjęciem decyzji.

Pompy gruntowe uchodzą za najbardziej efektywne, ponieważ temperatura w gruncie jest stabilna przez cały rok. Dzięki temu, bez względu na temperaturę powietrza zewnętrznego, możemy oczekiwać taniej energii cieplnej z tego typu urządzeń.

Najwydajniejsze są pompy gruntowe z wymiennikiem pionowym, jednak jednocześnie są one najdroższe, co w pewien sposób kompensuje zyski. Znacznym kosztem jest wykonanie odwiertów oraz uzyskanie niezbędnych pozwoleń.

Pompa gruntowa z wymiennikiem poziomym wymaga natomiast dość rozległej działki. Dla 4 osobowej rodziny, wymaga się wymiennika o wielkości ok. 300 m2 przy gruncie mokrym, a nawet 1000 m3 przy gruncie suchym. Sprawność tego typu pompy jest niższa niż w przypadku sond pionowych, ale koszt wykonania wymiennika jest również niższy i nie wymaga żadnych pozwoleń.

Pompy gruntowe, pomimo wysokiej ceny inwestycji, ciągle są najbardziej sprawne i gwarantują największe oszczędności. Dzięki temu stanowią jedne z najczęściej montowanych instalacji.

Pompa gruntowa typu wodnego może być tańsza w inwestycji ( w przypadku posiadania własnego zbiornika wodnego) lub droższa ( kiedy musimy wykonać studnie gruntowe). Woda gruntowa jest stabilna temperaturowo, jednak sama eksploatacja urządzeń jest dość droga. Niestety środowisko wodne nie jest najlepsze dla instalacji i z tego względu konieczne jest zakładanie specjalnych filtrów oraz częsta konserwacja całego systemu, w szczególności elementów transportujących wodę. Wszystko to powoduje, że pompy wodne najczęściej są stosowne w obiektach, które potrzebują bardzo dużej ilości energii cieplnej - wtedy taka inwestycja jest najbardziej opłacalna.

Pompa powietrzna jest coraz popularniejsza w naszym kraju. Jest jako inwestycja ze wszystkich typów pomp – jest również prosta w montażu oraz stosunkowo bezawaryjna. Jednakże sprawność urządzenia jest mocno zależna od warunków pracy oraz temperatury powietrza zewnętrznego.

Większość pomp typu powietrze/woda działa do pewnych temperatur, poniżej których istnieje konieczność zastosowania grzałek elektrycznych. Całkowita oszczędność, więc ze stosunku ciepłych do zimnych nocy, ponieważ wtedy temperatura może spaść poniżej ustalonego poziomu. System ten nazywa się biwalentnym, ponieważ procent czasu pompa wspomagana jest przez dodatkową grzałkę elektryczną.

Co więcej niska cena urządzeń oraz wysoka sprawność powodują, że ciągle jest to dobra alternatywa dla innych źródeł ciepła.

Wszystkie urządzenia posiadają pewne wady i zalety, jednak od inwestora zależy odpowiednie wykorzystanie dobrych stron instalacji. Pompy ciepła gwarantują znaczne oszczędności oraz zmniejszenie kosztów eksploatacyjnych całego budynku, a różne rodzaje urządzeń sprawiają, że można dobrać idealny system pod względem możliwości oraz potrzeb przyszłego użytkownika.

 

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

SFbBox by psd to html