Pompy ciepła - co to jest?

Co to jest pompa ciepła - charakterystyka urządzenia

Najprostszą odpowiedzią na pytanie, co to jest pompa ciepła, jest to, że są one niskotemperaturowymi urządzeniami grzewczymi, które wykorzystują odnawialną, czystą energię, której ogromne zasoby znajdują się w naturalnych źródłach, takich jak ziemia, powietrze oraz woda. Do ogrzewania budynków za ich pomocą nie jest więc potrzebne żadne paliwo.

Działanie pompy ciepła oparte jest na przemianach fizycznych, które zachodzą w niej, a wśród nich wyróżnić można między innymi:

• parowanie,
• skraplanie,
• rozprężanie.

Zachodzą one dzięki temu, że urządzenia te zasilane są za pomocą prądu, przez co bardzo często montowane są one wraz z panelami słonecznymi, pozwalającymi dodatkowo zmniejszyć koszty związane z ich eksploatacją. Montaż fotowoltaiki przeznaczonej do zasilania pompy ciepła nie jest jednak koniecznym warunkiem, jeśli chodzi o jej zastosowanie w budynkach. Wiedzą o tym firmy. Pompy ciepła instalatorzy nawet chętniej montują bez instalacji PV lub jako zupełnie osobne zlecenie.

Do niedawna pompy ciepła stosowane były przede wszystkim w energooszczędnych i pasywnych domach, ze względu na to, iż czerpią one energię z odnawialnych źródeł, obecnie stają się one jednak coraz popularniejsze nawet w przypadku klasycznego budownictwa.

Historia pomp ciepła

Aby zrozumieć, co to jest pompa ciepła i skąd w ogóle znalazła się ona w przestrzeniach mieszkalnych, warto zgłębić historię powstawania tych urządzeń. Choć dopiero niedawno zyskały one na popularności, nie są one bowiem wcale nowym wynalazkiem.

Pierwsze prace nad stworzeniem pompy ciepła rozpoczęły się ponad 200 lat temu. Już w 1824 roku francuski naukowiec odkrył bowiem, że energia mechaniczna może być zamieniana na ciepło. Do wynalezienia pompy ciepła i jej obecnej formy przyczynili się także tacy naukowcy jak Lord Kelvin, twórca skali Kelvina, a także Albert Einstein oraz Leo Szilard.

Każdego z tych naukowców możemy doskonale pamiętać ze szkoły. To właśnie ostatnia dwójka z nich w 1930 roku opatentowała urządzenia chłodnicze, które mogło przekazywać ciepło, z miejsc o niższej temperaturze do tych gdzie była ona wyższa. Patent ten był z kolei podstawą do powstania obecnych pomp ciepła.

Rodzaje pomp ciepła

Wśród obecnie dostępnych na rynku pomp ciepła, wyróżnić można ich podział ze względu na zarówno stosowane w nich źródło ciepła, jak i budowę. Dobranie właściwego rodzaju pompy ciepła, uzależnione jest natomiast niemal zawsze od potrzeb jej użytkowników, a także warunków technicznych budynku, w którym ma być ona zastosowana. Wbrew pozorom pompa ciepła może być bowiem stosowana nie tylko w nowopowstających konstrukcjach, ale także tych już istniejących.

Wśród pomp ciepła podzielonych ze względu na źródło ciepła można więc wyróżnić ich trzy rodzaje.

Co to jest pompa ciepła solanka-woda

Pierwszym z rodzajów pomp ciepła są pompy solanka-woda, określane częściej, jako gruntowe. Gruntowe pompy ciepła ranking swój mają i warto z niego skorzystać jeśli rozważamy ich zakup. Ich instalacja wymaga wykonania odpowiednich wykopów, a także odwiertów, gdyż bazują one a energii pobieranej z ziemi, w której w głębszych partiach temperatura jest zawsze dodatnia, bez względu na temperaturę powietrze w otoczeniu. Chcąc wytłumaczyć działanie tej pompy oraz co to jest, należy więc przede wszystkim wspomnieć, że bazuje ona na roztworze glikolu (solance), odpornym na zamarzanie, który krąży w instalacji ogrzewania domowego, zasilając ją ciepłem.

Czym jest pompa ciepła typu woda-woda lub woda- powietrze

Kolejnym rodzajem pomp ciepła są te bazujące na energii z wody. Do ich instalacji niezbędne jest więc jej źródło w postaci studni, stawu lub innego zbiornika wodnego. Pobierają one ją z głębin, dzięki temu jej temperatura jest zawsze dodatnia, a działanie samej pompy niezaburzone, bez względu na porę roku. Pozyskiwana w ten sposób woda ogrzewa wodę lub powietrze w instalacjach grzewczych budynków.

Co to jest pompa ciepła powietrze powietrze lub powietrze woda

Ostatnim rodzajem pomp ciepła dostępnych na rynku i najbardziej powszechnym są te czerpiące energię cieplną z powietrza, które następnie ogrzewa w zależności od rodzaju instalacji ogrzewania w budynku, nawiewane do niego powietrze lub wodę. Cechują się one łatwą instalacją, brakiem konieczności wykonywania wykopów, a także efektywnym działaniem. Dlatego też obecnie są one jednym z najczęściej wybieranych rodzajów pomp ciepła, wśród użytkowników tego typu rozwiązań.

Gdzie i do czego mogą być stosowane pompy ciepła?

Wiedząc już, co to jest pompa ciepła, warto także wiedzieć, gdzie mogą być one wykorzystywane. Ich zastosowanie jest bowiem naprawdę szerokie, wynika to z faktu, że są one doskonałą alternatywą dla tradycyjnego ogrzewania gazowego, węglowego czy też elektrycznego. Mogą być wykorzystywane w związku z tym zarówno w domach jednorodzinnych, jak i także wielorodzinnych oraz budownictwie komunalnym, a nawet w rolnictwie. Wśród przykładów ich wykorzystywania wyróżnić można natomiast:

• ogrzewanie budynków- zarówno w wersji samodzielnej, jak i wspomagających kocioł gazowy, olejowy czy peletowy,
• ogrzewanie ciepłej wody użytkowej- w przypadku odpowiedniej instalacji pompy ciepła są bowiem w stanie również ogrzewać nie tylko budynek, ale i stosowaną w nim wodę,
• ogrzewania wody basenowej- zastosowania pompy ciepła do ogrzewania wody w basenie, znacznie ogranicza koszty związane z tym procesem i pozwala korzystać z basenów o każdej porze roku,
• chłodzenie budynków- dzięki swojej budowie pompy ciepła powietrze-powietrze oraz powietrze-woda, mogą być wykorzystywane nie tylko zimą, ale i latem do utrzymywania właściwej temperatury w budynkach, poprzez jej obniżanie przy współpracy z np. klimatyzatorami.

Jak widać możliwości jest dużo. Przed podjęciem decyzji nalezy pompy ciepła porównanie modeli przeprowadzić, aby świadomie podjąc decyzję.

Czy opłaca się inwestować w pompę ciepła?

Wiele osób poddaje wątpliwości opłacalność instalacji pomp ciepła w budynkach. Porównując jednak ich działanie z klasycznymi metodami ogrzewania budynków i stosowanej w nich cieplej wody użytkowej, należy zwrócić uwagę na jeden niezwykle istotny aspekt. Przede wszystkim nie wymagają one zakupu paliwa, a tym samym miejsca do jego składowania. Do tego poza sezonem grzewczym są one w stanie ogrzewać c.w.u. bez podnoszenia temperatury w budynku.

Warto także wspomnieć, że ceny pomp ciepła w ciągu ostatnich lat znacznie zmalały, biorąc więc pod uwagę także to, że obecnie montując je w swoim budynku. Dodatkowo koszt inwestycji w nie można także zmniejszyć za pomocą dofinansowań, takich jak na przykład te oferowane w ramach programu Czyste Powietrze, dzięki temu ich montaż staje się niezwykle ekonomicznym rozwiązaniem.

Podsumowując, pompy ciepła pozwalają ogrzewać budynki oraz stosowaną w nich ciepłą wodę użytkową, bez konieczności dostarczania do nich paliwa, gdyż bazują na odnawialnych źródłach energii takich jak woda, powietrze lub grunt. Ich działanie oparte jest na procesach fizycznych, a sam ich montaż po skorzystaniu z licznych dofinansowania jest obecnie jedną z najbardziej ekonomicznych opcji, jeśli chodzi o instalacje grzewcze w budynkach.