Czym są pompy ciepła oraz jak pracują?
Pompa ciepła jest urządzeniem grzewczym, które oddaje energię pozyskaną ze środowiska do instalacji grzewczymi i ciepłej wody użytkowej. Jest owo ekologiczne źródło ciepła, pozyskujące nawet 75% energii ze otoczenia naturalnego. Skutkiem tego, pompa ciepła nie tylko pozwala nam na nagrzewanie domu, ale także przyczynia się aż do zmniejszenia emisji zakażeń do środowiska.
Przeznaczenie pomp ciepła
Budynki są ogrzewane na różne sposoby. Jednym spośród nich jest właśnie wykorzystanie pompy gorąca. Przeznaczenie tego wyposażenia jest niemal szczegółowo takie samo jakim sposobem kotła gazowego bądź zasilanego innym paliwem stałym – we wszystkich przypadkach, pochodzenia grzewcze podgrzewają wilgoć (lub inny faktor grzewczy), która później oddaje ciepło po instalacji, tym samym ogrzewając budynek. Zasadniczą różnicą jest jakkolwiek sam sposób podgrzania czynnika grzewczego – w przypadku kotłów gazowych, olejowych a także węglowych spalamy paliwa kopalne celem ogrzania medium grzewczego. Rezultatem ubocznym jest nieszczęśliwie emisja zanieczyszczeń. Pompa ciepła z kolei pozyskuje energię ze środowiska naturalnego i, stosując część energii, przetwarza to ciepło na potrzeby instalacji grzewczymi i ciepłej wody użytkowej.
Efektywność pompy ciepła zależy od sposobu pozyskiwania energii ze środowiska. W ostatnich latach ogromną popularnością cieszą się urządzenia pozyskujące serdecznie z powietrza – tak zwane pompy ciepła typu powietrze-woda. Opisane urządzenia mogą pracować samodzielnie chociażby przy temperaturze powierzchownej sięgającej -28°C.
Po skrócie – zastosowaniem pompy ciepła wydaje się pozyskanie energii ze środowiska, jej transformacja, transport i przekazanie ciepła do instalacji grzewczej. To tak zwanym. przekazanie energii wraz z dolnego źródła służące do źródła górnego zapewniające odpowiednią temperaturę wewnątrz budynku.
Dużą zaletą pomp ciepła jest to, że na co dzień są bezobsługowe. Nie zaakceptować musisz ponosić nadmiernych kosztów eksploatacyjnych — warto zwrócić uwagę również na zjawisko, że cena takowych urządzeń wciąż maleje i coraz więcej jednostek decyduje się dzięki ich instalację. Ważny, z ekonomicznego miejsca widzenia, jest także fakt, że nie zaakceptować musimy przygotowywać dodatkowego miejsca na składowanie opału oraz jesteśmy wstanie zrezygnować z komina. Z racji owego, że jest to rozstrzygnięcie przyjazne dla otoczenia i ograniczające emisję zanieczyszczeń, możemy otrzymać spore dofinansowanie do inwestycji.
Jakie będą rodzaje pomp ciepła?
Pompy ciepła dzielimy wraz z względu na dolne i górne zalążek. Dolne źródło znaczy miejsce skąd wiadomości urządzenie pobiera siłę. Może to okazać się powietrze, grunt lub też wody podziemne. Górne źródło z kolei to tzw. emitery ciepła, czyli punkty, do których oddawane jest zgromadzone ciepło, np. nawiewy, kaloryfery, czy ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe).
Uwzględniając przeróżne rodzaje dolnego źródła, pompy możemy podzielić na 3 rodzaje:
1. Pompy gorąca gruntowe które, jakim sposobem sama nazwa określa, zasilane są ciepłem ziemi. W relacji od sposobu pozyskiwania energii gruntowe pompy ciepła możemy poznać w wersji z kolektorami (sondami) poziomymi oraz pionowymi. Sondy wypełnione są roztworem o niskiej temperaturze zamarzania, który pobiera ciepło z przestrzeni ziemi, a później przekazuje do urządzenia pozyskaną energię. Kolekcjonery poziome układane są stosunkowo płytko po gruncie, jednakże powyżej strefy zamarzania. Pierwotnego montaż zabiera nieszczęśliwie dość dużo przestrzeni. Sondy pionowe to wprowadzone w głąb ziemi pojedyncze pętle rur. Umieszcza się je nawet kilkadziesiąt metrów pod glebą. Takie rozwiązanie dedykowane jest do obszarów, gdy do władzy mamy niewielki metraż działki. Zaletą gruntowych pomp ciepła jest stabilność pracy niezależnie od temperatury na zewnątrz, natomiast główną wadą – wysoki koszt inwestycyjny.
2. Pompy ciepła typu woda-woda – w przypadku owego typu rozwiązań, miło pobierane jest z wód gruntowych, np. przez wykonanie studni czerpnej i zrzutowej. W niektórych przykładach może się dać wyraz, że wykorzystanie zasobów wodnych będzie się wiązać z uzyskaniem stosownych pozwoleń wodnoprawnych.
3. Pompy ciepła typu powietrze-woda – najbardziej rozpowszechnione rozstrzygnięcie, wykorzystujące jako dolne źródło energię powietrza. Zaletą pomp powietrznych jest ich zestaw, który jest o wiele prostszy aniżeli w przypadku pomp gruntowych, a wadą – obniżenie skuteczności urządzenia wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz.
Charakterystyka powietrznych pomp ciepła
Coraz bardziej popularne powietrzne pompy gorąca są niezwykle interesujące dla osób, którym zależy na zmianie sposobu ogrzewania mieszkaniu, bez konieczności ponoszenia znacznych kosztów inwestycyjnych związanych z realizowaniem dodatkowych odwiertów. Montaż takich urządzeń jest się stosunkowo prędko, gdyż nie ma konieczności wykorzystywania sprzętu do prac ziemnych.
Powinno się zwrócić uwagę na ekologię tego zadania — żadnych spalin, wykorzystanie zasobów przyrodniczych — wymarzony środek na ogrzewanie pomieszczeń. Dodatkowo wcześniej napomknięta bezobsługowość jest katalogów ogromną zaletą. Tym samym też między odmiennymi ich popularność. Przy samym 2020 roku kalendarzowego zamontowano ośmiokrotnie większą ilość wiadomości pomp powietrznych (ponad 40 000) po porównaniu do pomp gruntowych (ok. pięć 000).
Pompy ciepła typu SPLIT — budowa, sposób działania, zalety i wady
Często stosowanym wyjściem jest pompa ciepła rodzaju SPLIT. Składa się ona z placówek: zewnętrznej i wewnętrznej. Pierwsza z nazwanych pełni funkcję agregatu, czyli urządzenia służące do odzyskiwania i transformacji ciepła ze środowiska. Jednostka wewnętrzna jakkolwiek jest połączeniem układu hydraulicznego i elektrycznego (to tzw. hydrobox). Wiele osób porównuje ją do typowego kotła gazowego i nie zaakceptować jest to nieusprawiedliwione zestawienie. Jednostkę wewnętrzną umieszcza się w kotłowni i spaja z jednostką zewnętrzną, wykorzystując w dodatku instalacją chłodniczą. Hydrobox posiada funkcję odbiornika ciepła z agregatu zewnętrznego i przekazuje jest to ciepło do instalacji grzewczej.
Połączenia między układami musi robić osoba, posiadająca uprawnienia UDT w zakresie fluorowanych gazów cieplarnianych (uprawnienia F-gazowe). Takie umiejętności są niezbędne do prawidłowego przeprowadzenia całego procesu montażu i uruchomienia urządzenia.
Istotna dla wydajnej oraz bezawaryjnej pracy wyposażenia jest odpowiednia rozciągłość instalacji pomiędzy jednostką wewnętrzną i powierzchowną. Właściwe oddalenie placówek instalacji zniweluje zamęt generowany przez jednostkę zewnętrzną. Niewątpliwą zaletą opisanego rozwiązania wydaje się być brak konieczności wyprowadzania instalacji centralnego ogrzewania na zewnątrz budynku oraz stosowania dodatkowych zabezpieczeń przeciwzamrożeniowych czynnika grzewczego.
Dla osób szukających świadomych rozwiązań, które to pomogą w ekologiczny sposób ogrzać dom, ciekawym rozwiązaniem, oprócz pompy SPLIT, może być pompa typu MONOBLOK.
Pompy gorąca typu monoblok – budowa, sposób działania, zalety i niedoskonałości
Pompa ciepła powietrze-woda typu MONOBLOK to narzędzie, które inaczej niż w przypadku pompki typu SPILT, komponuje się tylko spośród jednej jednostki, którą montujemy poza domu. Urządzenie skupia po sobie elementy do odbioru i transformacji ciepła oraz przeniesienia go do instalacji grzewczej budynku. Przewagą tego typu rozwiązania jest większa szczelność instalacji chłodniczej, gdyż jest ona odgórnie zmontowana i zabezpieczona w fabryce wytwórcy – dlatego montaż jednostek typu MONOBLOK ogranicza się do wykonania instalacji hydraulicznej. Osoba wykonująca montaż urządzenia nie ma obowiązek zatem posiadać uprawnień F-gazowych. Wprawdzie przedstawione urządzenie jest nieco większe w zestawieniu z spośród pompą ciepła typu SPLIT, ale należy pamiętać o naszym, że w wypadku MONOBLOKA nie trzeba instalować jednostki wew.. Minusem takiego rozwikłania jest konieczność wyprowadzenia na zewnątrz budynku instalacji grzewczej jak i również zabezpieczenia jej przed warunkami atmosferycznymi.
Reasumując: pompy typu SPLIT i MONOBLOK to urządzenia mające analogiczny sposób działania.
Charakterystyka gruntowych pomp ciepła — struktura, sposób działania, wartości i wady
Następnym sposobem na nagrzewanie budynku z wykorzystaniem zasobów naturalnych jest zastosowanie gruntowej pompki ciepła.
Temperatura gruntu zmienia się niezwykle powoli. Na głębokości poniżej metra nie zaakceptować spada ona powyżej zera, co jest dużą zaletą oraz może decydować o stabilności całego układu. Warto zauważyć, iż gruntowe pompy ciepła cechuje stabilność robocie — spadek temperatury na zewnątrz nie wpływa na ich sprawność.
Decydując się dzięki gruntową pompę gorąca, musisz dokładnie ustalić, ile ciepła chce Twoja chata. To konieczne obliczenia, aby zdefiniować wielkość kolektorów ziemnych służących do odbioru ciepła z gruntu. W sytuacji zbyt niewielkiej powierzchni sond podziemnych możesz mieć kłopot z niewydolnym układem grzewczym, co może skutkować niezadowalającą temperaturą wewnątrz budynku.
Charakterystyka wodnych pomp ciepła — struktura, sposób działania, zalety i wady
Do ogrzewania budynku mamy możliwość również wykorzystać prawdziwe zasoby wodne. Wspomniane już wykorzystywanie pompy ciepła typu woda-woda do ogrzewania pomieszczeń stopniowo zyskuje na popularności. Zasada funkcjonowania urządzenia nie wydaje się być zbyt skomplikowana: ciecz ze studni czerpnej dociera do parownika pompy, gdzie zachodzi przekazanie ciepła do czynnika roboczego. Woda ze studni schładza się, a czynnik roboczy odparowuje. Schłodzona woda jest przewodzona do studni zrzutowej. Odparowany czynnik trafia do sprężarki, przy której następuje postęp temperatury do kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Później trafia on do skraplacza, gdzie ociepla wodę krążącą w instalacji nawet służące do 50°C.
Zaletami takiego rozwiązania są niewątpliwie aspekty związane wraz z wydajnością — w związku ze stałą temperaturą wody w rejonie, pompa ciepła typu woda-woda pracuje stabilniej po niższych temperaturach zewnętrznych w porównaniu służące do urządzenia wykorzystującego siłę powietrza.
Główne niedoskonałości opisanych urządzeń jest to konieczność uzyskania pozwolenia wodnoprawnego do wykorzystywania wód gruntowych (w szczególnych przypadkach) a także konieczność okresowego czyszczenia wymiennika na skutek odkładających się zanieczyszczeń mineralnych pochodzących z przepływającej wody. Ponadto funkcjonuje konieczność wykonania studni czerpnej i zrzutowej.
Pompy ciepła typu woda-woda taki wybór pośrednie w porównaniu z urządzeniami powietrznymi oraz gruntowymi – zarówno pod kątem wydatków inwestycyjnych, jak oraz również związanych ze stabilnością pracy przy zależności od temperatury zewnętrznej. Jest to rozwiązanie warte zwłoki w sytuacji kiedy mamy na działce istniejące studnie, które możemy wykorzystać aż do pozyskiwania i oddawania wody – wtedy znacznie redukujemy koszty inwestycyjne.
Czy pompki podlegają restrykcjom F-gazów?
F-gazy to guzik innego, jak czynniki chłodnicze, które używane są w standardowych urządzeniach klimatyzacyjnych, chłodniczych oraz pompach gorąca. Według Ustawy F-gazowej, wykonując prace monterskie i serwisowe wraz z obiegami zawierającymi F-gazy, należy posiadać odpowiednie uprawnienia. W zależności z powyższym, aż do montażu i serwisu pompy ciepła typu Split należy posiadać certyfikat F-gazowy. Warto zaznaczyć, że przy przypadku monobloków nie jest wymagane posiadanie uprawnień, gdyż obieg zawierający czynnik chłodniczy został fabrycznie zmontowany przez producenta, natomiast sam montaż jednostki ogranicza się aż do wykonania instalacji hydraulicznej i elektrycznej.
Ogólne korzyści z dysponowania pompy ciepła
Największym profitem jest bez wątpienia zmniejszenie się weksli zarówno za grzanie pomieszczeń, jak i za ogrzewanie nawadniania użytkowej. Kolejną bardzo ważną korzyścią z posiadania pompy ciepła jest ochrona otoczenia naturalnego. Urządzenia będą praktycznie bezobsługowe, a zmiany parametrów jesteśmy wstanie dokonać zarówno ze sterownika urządzenia, jak również zdalnie, za pomocą sieci internetowej i odpowiednich aplikacji. Poboczne korzyści wynikające spośród posiadania pompy ciepła to brak wymagania budowy komina jak i również miejsca na składowanie opału oraz możliwość chłodzenia (w sytuacji posiadania odpowiednich odbiorników).