Jak działa pompa ciepła i czy warto w nią inwestować?

Wiktoria Pilch
pompa ciepła

Pompa ciepła jest jednym z nowoczesnych urządzeń wykorzystywanych do regulacji temperatury wewnątrz pomieszczeń. Czerpie energię z otoczenia, a jej działanie opiera się na mechanice jednego z urządzeń kuchennych. Sprawdź, czy pompy cieplne są opłacalne!

Wzrost zainteresowania ekologicznymi źródłami ciepła skierował uwagę wielu osób w stronę pomp ciepła. To systemy wykorzystywane do ogrzewania budynków zimą i chłodzenia ich latem, które do ogrzewania nie potrzebują paliwa. W jaki sposób działają? Czy można uznać pompę ciepła za urządzenie w pełni ekologiczne, które jest jednocześnie wydajne? Na te pytania odpowiadamy w naszym artykule!

Pompa ciepła jako alternatywa dla węgla

Wszystkie budynki mieszkalne i użytkowe wymagają ogrzewania w okresie zimowym. Spalanie węgla to sposób generowania energii grzewczej, który ma niekorzystny wpływ na środowisko naturalne. To sprawia, że poszukiwane są inne rozwiązania. Rośnie przede wszystkim zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii. Pompy ciepła to urządzenia, na które zwraca uwagę coraz więcej użytkowników nowych budynków. Są one nie tylko ekologiczne, lecz także bardzo oszczędne. 

Pompa ciepła – co to jest? 

Taka pompa działa podobnie do ogrzewania gazowego czy kotłów węglowych, czyli podgrzewa wodę. Pompa ciepła do C.O. podnosi temperaturę wody płynącej w sieci grzewczej, jednak ciepło pobiera z innego źródła. Nie wykorzystuje bowiem procesu spalania, ale naturalną energię cieplną, która jest obecna w przyrodzie. Dzięki temu:

  • nie emituje szkodliwych spalin do atmosfery;
  • nie wymaga żadnego paliwa w postaci węgla czy gazu. 

Jak działa pompa ciepła?

Wiele osób zastanawia się, jak działa pompa ciepła. Sam proces znany jest od dekad. W jaki sposób najłatwiej opisać zasadę działania pompy ciepła? Można porównać ją do lodówki. To popularne urządzenie domowe pobiera energię cieplną zgromadzoną wewnątrz komory chłodniczej i wypuszcza ją na zewnątrz. Pompy zaś pobierają energię cieplną z zewnątrz i oddają ją do wewnątrz pomieszczenia.

Jak to wygląda w praktyce? 

  1. W otoczeniu obiektu znajdują się odbiorniki, w których płynie substancja przenosząca energię. 
  2. Najczęściej są to mieszanki wody z glikolem, które łatwo przejmują i oddają energię, a jednocześnie są odporne na zamarzanie. 
  3. Z głębi ziemi lub zbiorników wodnych pobierają ciepło, a pompa elektryczna odpowiada za transport ogrzanego płynu w stronę odbiorników. 
  4. Pompa ciepła pobiera energię w postaci odparowanej substancji chłodzącej, która następnie trafia do sprężarki. 
  5. Para zamieniana jest w energię cieplną, a skroplony płyn trafia z powrotem do obiegu dolnego. 
  6. Energia cieplna przekazywana jest do tak zwanego górnego obiegu, czyli właściwej instalacji centralnego ogrzewania. Nadwyżki ciepła są magazynowane przez zasobniki, dlatego w razie potrzeby woda w sieci grzewczej jest podgrzewana na bieżąco. 

Pompa ciepła jako urządzenie podwójnie ekologiczne 

Pompa ciepła nie emituje spalin do atmosfery i nie wymaga paliw stałych, których zasoby nie są odnawialne. Dlaczego działanie tego urządzenia można uznać za podwójnie ekologiczne? Szczególnie pompy pozyskujące ciepło z powietrza lub wody przyczyniają się do zmniejszenia efektu cieplarnianego. Pobierają bowiem z otoczenia nadwyżki energii, która dostała się tam w wyniku spalania węgla czy gazu. 

Pompa ciepła a zużycie prądu elektrycznego

Pewne kontrowersje wzbudza wykorzystywanie prądu elektrycznego do zasilania pompy ciepła, ale czy słusznie? Pompa potrzebuje prądu tylko do transportowania środka grzewczego i działania sprężarki. Z reguły moc potrzebna do zasilania systemu stanowi od 20 do 25 procent energii cieplnej zebranej w tym czasie przez pompy. Jeśli bardzo mocno stawiasz na ekologię, możesz wykorzystać do zasilania niewielką instalację fotowoltaiczną.

Pompa ciepła – sposoby pobierania energii

Odbiorniki energii montowane wraz z pompami ciepła mogą korzystać z różnych źródeł. Dobór odpowiedniego musi opierać się na warunkach panujących wokół budynku i naturalnego ukształtowania terenu. Musisz jednak liczyć się z tym, że nie każda metoda jest równie skuteczna i zapewni komfort termiczny w zimie. Skąd pompa może czerpać energię?

Powietrze 

Pompa ciepła wykorzystująca energię cieplną z powietrza jest najtańsza i najłatwiejsza do zastosowania. Najczęściej odbiornik powietrza w postaci dużego wentylatora montuje się od południowej strony budynku. Tam powietrze jest ogrzewane promieniami słonecznymi nawet zimą. Niestety, ta metoda jest mocno uzależniona od pogody i w okresie zimowym nie zawsze udaje się skutecznie odbierać ciepło. Warto zintegrować tego typu pompę z generatorem prądu elektrycznego, który zgromadzi prąd potrzebny do dogrzewania zimą. 

Woda 

Innym źródłem dla pompy ciepła może być woda gruntowa. W tym przypadku korzysta się z naturalnych komór położonych pod powierzchnią gruntu lub zbiorników wodnych (np. stawy czy jeziora). Różnicę temperatury między niezamarzającą wodą na dnie jeziora a mrozem panującym na powierzchni widać zwłaszcza zimą. Pompy wykorzystujące wodę często łączone są z odbiornikami powietrza, tworząc bardzo skuteczne instalacje woda-powietrze. 

Gleba 

Najskuteczniejszą metodą pobierania energii do pompy ciepła jest korzystanie z tak zwanej płytkiej geotermii, czyli z ciepła gruntu. Pompy działają na bazie z wysokiej temperatury, która wytwarza się pod powierzchnią ziemi przy rozkładzie pierwiastków radioaktywnych. Pompy czerpiące z gruntu są najbardziej regularne, ponieważ ich efektywność nie zależy od pogody. Doskonale sprawdzają się zimą, ale są pomocne także latem przy chłodzeniu budynków. 

Odbiorniki pomp ciepła czerpiących z gleby

Pompa ciepła, która wykorzystuje energię czerpaną z ziemi, może mieć dwa rodzaje odbiorników. Mogą to być:

  • farmy ciepła, czyli instalacje osadzona na kilku metrach poniżej gruntu. Są one jednak stosunkowo rozległe i zajmują dużą powierzchnię, na której nie można już niczego budować;
  • pojedynczy odwiert sięgający nawet do 100 metrów w głąb gruntu. Taki odbiornik zajmuje znacznie mniej miejsca na powierzchni, jednak jest kosztowny.

Pompa ciepła – czy warto?

Instalacje pomp ciepła i jednostki centralne, które przetwarzają i rozdzielają ciepło, są stosunkowo drogie. Inwestycja w takie sieci wymaga większych nakładów finansowych niż fotowoltaika. Czy zatem warto decydować się na taką instalację? Zalety są warte podkreślenia. Sieć wykonana według dobrego projektu będzie skuteczna o każdej porze roku, a całość okaże się praktycznie bezobsługowa. Całością można bowiem bardzo łatwo sterować za pomocą paneli lub za pośrednictwem urządzeń mobilnych.

Pompy ciepła wykorzystują naturalną energię z różnych źródeł i nie zużywają wiele prądu dlatego są niemal w pełni ekologicznym rozwiązaniem. Jeśli szukasz takiej, która będzie działać efektywnie i zimą, i latem, warto postawić na pompę czerpiącą z ciepła gruntu.



Powiązane:
Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

Related Posts