Wybieramy pompę ciepła – źródło ciepła

Coraz częściej szukając komfortowego i taniego w eksploatacji ogrzewania zastanawiamy się właśnie nad zastosowaniem pompy ciepła. Dlaczego tak jest? Przede wszystkim każdy liczy na to że pompa ciepła zapewni niskie koszty ogrzewania domu przez następnych kilkadziesiąt lat. Co jest w pełni uzasadnione, ponieważ ceny tradycyjnych paliw szybo się zmieniają, z roku na rok są coraz wyższe i trudno przewidzieć jaka będzie sytuacja w perspektywie najbliższych lat.

Dwie trzecie kosztów utrzymania budynku związane są z jego ogrzewaniem. Stosując tanie w eksploatacji źródło ciepła możemy zapewnić sobie niskie koszty jego ogrzewania przez nawet 50 lat.

Do rozwoju rynku pomp ciepła przyczynia się również większa świadomość ekologiczna i konieczności ochrony środowiska naturalnego. Pompy ciepła produkowane obecnie są niezawodnym, oszczędnym i przyjaznym środowisku źródłem ciepła o zapewnionej przyszłości. Rosnąca popularność i konkurencja firm produkujących pompy ciepła sprzyja obniżeniu ceny tych urządzeń.

Rynek pomp ciepła – sprzedaż pomp ciepła w tys. szt.

Dla kogo pompa ciepła?

Pompę ciepła stosuje się w nowych jak i modernizowanych budynkach. Szczególnie polecana jest jako alternatywa dla ogrzewania olejem opałowym czy gazem płynnym. Będzie również godną uwagi alternatywą dla gazu ziemnego przy kosztownym wykonaniu przyłącza gazu do budynku.

Pompa ciepła jest idealnym rozwiązaniem dla budynków energooszczędnych, o małym zapotrzebowaniu na ciepło. Im budynek będzie „cieplejszy”, tym niższe będą koszty jego ogrzewania i tańsza instalacja.

Rodzaje pomp ciepła

Spośród wielu konstrukcji pomp ciepła najbardziej rozpowszechnione są elektryczne sprężarkowe pompy ciepła, W zależności od rodzaju dolnego źródła ciepła, i przy założeniu że instalacja grzewcza w budynku wykonana jest jako wodna, sprężarkowe pompy ciepła można podzielić na:

  • solanka/woda
  • woda/woda
  • powietrze/woda

Pierwszy człon określa dolne źródło ciepła dla pompy ciepła np. „solanka” – grunt. Natomiast drugi człon „woda” określa rodzaj instalacji grzewczej w budynku – wodna.

Najczęściej stosowane są pompy ciepła solanka/woda i woda/woda, które mogą być jedynym źródłem ciepła do ogrzewania budynku nawet w zimie przy skrajnie niskich temperaturach zewnętrznych. Coraz większe znaczenie zyskują pompy ciepła powietrze/woda ponieważ ich instalacja jest prostsza i tańsza, mimo że muszą współpracować z dodatkowym źródłem ciepła, np. grzałką elektryczna, kotłem gazowym, olejowym czy na paliwo stałe.

Grunt – pompa ciepła solanka/woda

Grunt ma równomierną temperaturę w ciągu całego roku. Na głębokości 2 m temperatura gruntu wynosi od 7 do 13°C, im głębiej tym jest ona wyższa.

Sondy gruntowe – schemat pompy ciepła z wymiennikiem pionowym

Po odebraniu ciepła z gruntu musi się on zregenerować, czyli ponownie zgromadzić zapas ciepła. Na głębokości do 2 m regeneracja gruntu odbywa się głównie przez promieniowanie słoneczne, opady deszczu itp. Regeneracja gruntu na dużych głębokościach odbywa się głównie ciepłem dopływającym z głębszych warstw Ziemi.

Ciepło z gruntu może być pobierana przez wymiennik poziomy (kolektor gruntowy) lub przez wymiennik pionowy (tzw. sondy gruntowe). Solanka – mieszanina wody i glikolu o temperaturze zamarzania: -15°C, przepływając przez wymiennik gruntowy odbiera od niego ciepło i transportuje do pompy ciepła.

 

Sondy gruntowe (wymiennik pionowy), rury wprowadzane są pionowo w głąb ziemi, zwykle na głębokość do 100 metrów, czasami jeszcze głębiej. Wymiennik pionowy nie zajmuje dużej powierzchni działki, którą można swobodnie zagospodarować. Wykonanie wymiennika pionowego jest droższe niż poziomego, ale uzyskuje się z niego wyższą temperaturę solanki, co wpływa korzystnie na efektywność pracy pompy ciepła.

 

Kolektor gruntowy – schemat pompy ciepła z wymiennikiem poziomym

Kolektor gruntowy (wymiennik poziomy), jest to ułożony na głębokości ok. 1,5 m system rur z tworzyw sztucznych (poniżej strefy przemarzania gruntu). Z kolektora gruntowego najintensywniej pobierane jest ciepło w okresie zimowym, natomiast regeneruje się on przede wszystkim w okresach cieplejszych, tj. wiosną i latem. Regeneracja gruntu odbywa się dzięki promieniowaniu słonecznemu oraz opadom atmosferycznym, co zapewnia że grunt zakumuluje znowu ciepło na następny sezon grzewczy.

Właściwości akumulacyjne i przewodność cieplna są tym większe im bardziej grunt jest nasycony wodą, im więcej występuje w nim składników mineralnych i im mniejsza jest jego porowatość. Czyli, im grunt jest bardziej nasycony wodą tym lepiej – więcej ciepła możemy z niego pobrać.

Wymiennik poziomy jest tańszy od pionowego, ale zajmuje spora powierzchnię terenu, na której najlepiej posadzić trawę.

Woda gruntowa – pompa ciepła woda/woda

Schemat pompy ciepła woda/woda

Woda gruntowa, nawet w zimie, utrzymuje stałą temperaturę: od 7 do 12°C. Pobierana jest ze studni czerpalnej i tłoczona do pompy ciepła. Następnie, schłodzona woda odprowadzana jest do studni zrzutowej.

Pompy pobierające ciepło z wody gruntowej pracują najefektywniej – osiągają najwyższe wskaźniki COP. Jednak, woda gruntowa najczęściej zawiera dużo składników, które mogą zanieczyszczać wymiennik pompy ciepła. Aby temu zapobiec stosuje się dodatkowy, pośredni wymiennik ciepła, który wymaga okresowego czyszczenia.

 

Powietrze – pompa ciepła powietrze/woda

Najmniejsze koszty inwestycji występują przy pobieraniu ciepła z powietrza atmosferycznego. Jest to szczególnie łatwe w urządzeniach montowanych na zewnątrz budynku i pompach typu Split – pompa ciepła składa się z jednostki umieszczonej na zewnątrz budynku, np. powieszonej na ścianie, oraz z jednostki wewnętrznej, obie połączone przewodami chłodniczymi o małej średnicy.

Schemat pompy ciepła powietrze/woda

Nowoczesne powietrzne pompy ciepła mogą wytwarzać ciepło grzewcze nawet przy temperaturze zewnętrznej: -15, –20 °C. Jednak przy tak niskiej temperaturze pompa może nie pokryć całkowitego zapotrzebowania na ciepło budynku. W mroźne dni konieczne będzie dogrzewanie wody zasilającej ogrzewanie domu  np. grzałką elektryczną, kotłem grzewczym.

Wybierając odpowiednią pompę ciepła trzeba mieć na uwadze własności i specyfikę danego rozwiązania. Nie bez znaczenia będą również koszty inwestycji. Może okazać się, że dla danego budynku w zupełności wystarczające będzie najtańsze rozwiązanie – z pompą powietrzną, która zapewni niskie koszty jego ogrzewania przy atrakcyjnym koszcie inwestycji.

 

Zobacz również:

Polecamy

Najnowsze

Porównujemy rekuperatory – Alnor i Lunos

Obecne technologie budowlane pozwalają na stosowanie coraz lepszej izolacji cieplnej domów. W konsekwencji wzrasta również szczelność samych budynków. Taka sytuacja natomiast powoduje, że konieczne staje się lepsze wentylowanie pomieszczeń. Niestety, każda wentylacja generuje straty ciepła, które wiążą się z większymi kosztami ogrzewania budynków. Natomiast można temu w jakiś stopniu zapobiec, stosując rekuperator. O czym mowa? […]

Kolektory słoneczne

Kolektory słoneczne (używane są również nazwy: solary , baterie słoneczne, panele słoneczne) mają za zadanie przetwarzanie energii promieniowania słonecznego, na energię cieplną. Jest to rodzaj tzw. ogrzewania pasywnego, niezależnego od zewnętrznych źródeł energii. Kolektory mają rożne wielkości i rożne wydajności, jednak podstawowy ich podział wynika z różnic konstrukcyjnych, za którymi idą różnice w rozwiązaniach technologicznych, […]

Markety budowlane – dostępne materiały do walki z wilgocią

Markety budowlane to nie tylko doskonale zaopatrzone sklepy ale też kopalnia wiedzy na temat budowania, remontowania i wykończenia wnętrz. Na konferencji w Pszczynie, w której uczestniczyli przedstawiciele sklepów budowlanych, postanowiono wydać walkę wilgoci w polskich domach. Oprócz licznych akcji promocyjnych na środki grzybobójcze zapowiadana jest kampania uświadamiająca Polaków, że mieszkanie w zawilgoconych i zagrzybionych pomieszczeniach […]