Pompa ciepła - czym jest i jak działa? Budowa, zasada działania, rodzaje i zalety

Pompa ciepła to urządzenie służące do ogrzewania domów bez konieczności wykorzystywania do tego celu paliw kopalnych. Zyskuje ono coraz większą popularność.

Wynika to z faktu, że pozwala cieszyć się tanim ciepłem, choć początkowy koszt montażu może wynieść nawet kilkadziesiąt tysięcy złotych. O tym czym dokładnie jest pompa ciepła, jaka jest jej zasada działania oraz wynikające z tego zalety opowie poniższy artykuł.

Czym jest pompa ciepła?

Taki odwrócony mechanizm przepływu ciepła nie jest czymś nowym, bo obecna dziś w każdym domu lodówka, to tak naprawdę nic innego jak pompa ciepła. Na podobnej zasadzie działają też coraz bardziej powszechne klimatyzatory. Pompa ciepła pobiera ciepło tam, gdzie temperatura jest niższa i oddaje je w miejscu, gdzie temperatura jest wyższa. Jak to jest możliwe?

Budowa pompy ciepła

W najprostszym układzie urządzenie to składa się z czterech elementów. Pierwszym z nich jest sprężarka, to do niej dociera chłodny gaz o niskim ciśnieniu. Kiedy zostaje on sprężany ciśnienie i temperatura odpowiednio rosną i w takiej postaci opuszcza on sprężarkę. Następnie gaz trafia do wymiennika ciepła, który nazywany jest skraplaczem. To tutaj następuje jego skroplenie. Dzięki temu procesowi gaz oddaje ciepło czynnikowi, który jest po drugiej stronie tego wymiennika. Następnie już schłodzona, skroplona ciecz trafia do tzw. zaworu dławiącego, w którym to obniża się ostatecznie jej ciśnienie. Na dalszym etapie chłodna ciecz trafia do parownika. By w tym wymienniku zostać z kolei podgrzaną ponownie do temperatury wrzenia i już jako gaz o niskim ciśnieniu trafić do sprężarki. Obieg się zamyka.

Jak działa pompa ciepła?

Zasada działania pompy ciepła oparta jest o podstawowe zjawiska fizyczne. Urządzenie czerpie ciepło z jednego miejsca o niższej temperaturze i oddaje to ciepło w miejscu o wyższej temperaturze. Jak to działa? Ciepło samo z siebie przepływa tylko w tej sytuacji, jeśli występują różnice temperatur, tzn. ciepło płynie (często mówi się, że ucieka) z miejsca o wyższej temperaturze do miejsca o niższej temperaturze. W przypadku pompy ciepła jest odwrotnie.

Źródło górne, źródło dolne, czyli o szczegółach raz jeszcze

Rodzaj dolnego źródła ciepła, czyli miejsce, z którego jest ono pobierane determinuje wydajność całego urządzenia. Dolnym źródłem ciepła mogą być:

  • powietrze;
  • wody powierzchniowe;
  • grunt;
  • wody gruntowe;
  • niskoparametrowe wody geotermalne;
  • ścieki

Górne źródło ciepła to z kolei nic innego jak instalacja grzewcza, do której ciepło jest oddawane. Pompy zasilają tego typu instalacje w ramach:

  • ogrzewania podłogowego;
  • ogrzewania sufitowego;
  • ogrzewania grzejnikowego niskotemperaturowego;
  • podgrzewania ciepłej wody użytkowej, tzw. c.w.u

W praktyce, głównie ze względu na łatwość dostępu jako dolne źródło najczęściej wykorzystuje się powietrze i grunt. Co równie istotne dolne źródło powinno się zawsze charakteryzować możliwie dużą pojemnością cieplną, a jego energia powinna móc być szybko uzupełniana.

Jakie są rodzaje pomp ciepła?

Pompa ciepła gruntowa

Wykorzystuje energię skumulowaną w gruncie. Kolektory można rozkładać poziomo lub pionowo. Pionowe odwierty wymagają pozwolenia ze strony gminy i nie mogą przekraczać 100 m. Najczęściej mowa tutaj o głębokościach w zakresie od 60 do 100 m, przy czym w pierwsze kilka metrów nie są do końca efektywne.

Pompa ciepła powietrzna split

Źródłem ciepła jest tutaj powietrze, które pobiera agregat zewnętrzny. Układ chłodniczy jest podzielony na jednostkę zewnętrzną lub wewnętrzną, wymagają one rok rocznego przeglądu. ale z kolei nie ma konieczności montowania systemu przeciwzamrożeniowego.

Pompa ciepła powietrzna monoblok

To nieskomplikowana budowa. Wszystkie elementy systemu chłodniczego są zlokalizowane w jednej jednostce zewnętrznej, która nie musi podlegać corocznym przeglądom. Cały układ jest napełniony przez producenta w fabryce, a jego hermetyczność praktycznie do zera minimalizuje ryzyko wycieku. Monoblock to również, szczególnie w niektórych przypadkach możliwość dużego oddalenia jednostki zewnętrznej od jednostki wewnętrznej.

Pompa ciepła wodna

Choć najbardziej skomplikowana w montażu może być ciekawym i skrojonym na miarę potrzeb i możliwości rozwiązaniem, zwłaszcza gdy na działce znajdują się zbiorniki wodne lub studnie głębinowe. Wody gruntowe mają zawsze dodatnią temperaturę, co podnosi zawsze wydajność pomp tego właśnie rodzaju.

Pompa ciepła - jakie są jej zalety?

Przede wszystkim pompy ciepła wytwarzają 4 razy więcej energii niż jej pobierają. Dzieje się tak dlatego, że gros ciepła pochodzi wyłącznie ze źródeł naturalnych, skumulowanych w otoczeniu zewnętrznym. Odpowiednio dobrane i skonfigurowane do potrzeb i kubatury budynku mogą być praktycznie bezobsługowe i wszystko będzie się sprowadzać do okresowych przeglądów serwisowych. To nie kotły, a więc nic nie grozi wybuchem, nie śmierdzi i nie brudzi oraz nie emituje CO2 i pyłów zawieszonych. Pompy są też urządzeniami łatwymi w montażu i to nie tylko w domach, ale też w budynkach wielorodzinnych.

Czy pompa ciepła w 2024 się opłaca? Dofinansowanie na pompę ciepła

W 2022 roku ruszyła program „Moje ciepło”, ale swoim działaniem obejmie także już wcześniejsze inwestycje – rozpoczęte po 1 stycznia 2021 roku. Poczynione założenia zakładają, że Narodowy Fundusz Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej dofinansuje do 30 proc. kosztów inwestycji, przy czym maksymalne dofinansowanie uzależniono od rodzaju pompy. Dotacja wyniesie 21 tys. zł w przypadku pompy gruntowej oraz 7 tys. zł w przypadku pompy powietrznej. To wreszcie program, który będzie dotyczył właścicieli nowych domów jednorodzinnych. Przewidziany budżet dla całości programu to 600 mln zł pochodzących z Funduszu Modernizacyjnego, ale uwaga! Nowo wybudowany budynek w pierwszym roku trwania „Mojego Ciepła” będzie musiał wykazać obniżony poziom zapotrzebowania na energię pierwotną w stosunku do wymaganego w przepisach aż o 10%. W 2022 roku było to dokładnie 63 kWh/m2 na rok, a w 2023 już nawet 55 kWh/m2 na rok.

Zobacz pozostałe wpisy na blogu

Już 2 lipca 2024 r. w Polsce pojawi się nowy rodzaj kategorii prosumenta, zwanego wirtualnym. To nowoczesne, a zarazem innowacyjne rozwiązanie w dziedzinie rynku energii słonecznej, która niesie za sobą niespotykane dotąd możliwości korzystania z fotowoltaiki.

Sercem każdej instalacji fotowoltaicznej jest inwerter, zwany falownikiem. To dzięki obecności tego urządzenia, wyprodukowana przez panele PV energia, może być odpowiednio zmodyfikowana i następnie wykorzystywana w gospodarstwach domowych.

Instalacja fotowoltaiczna to ekologiczne rozwiązanie, które generuje dodatkowe oszczędności dla budżetu domowego. Efektywność działania tego systemu zależy od sprawności jego części składowych, czyli paneli fotowoltaicznych.

Żyj pod prąd z Revolt Energy!

Żyj pod prąd z Revolt Energy!

Nie wiesz od
czego zacząć?

Preferencje plików cookie
Szanowni Państwo, nasz serwis stosuje pliki Cookies aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu do plików Cookies klikając przycisk Ustawienia. Zalecamy zapoznanie się z polityką prywatności.
Preferencje plików cookie
Wykorzystanie plików cookie

Szanowni Państwo, nasz serwis stosuje pliki Cookies aby zapewnić jego prawidłowe działanie. Możecie określić warunki przechowywania lub dostępu do plików Cookies. Zalecamy zapoznanie się z polityką prywatności.

Więcej informacji

W przypadku jakichkolwiek pytań dotyczących naszej polityki dotyczącej plików cookie prosimy o kontakt.