Czym jest pompa ciepła powietrzna, w jaki sposób działa? Czy wystarczy do ogrzewania domu?

Pompy ciepła to oręż w walce o osiągnięcie neutralności klimatycznej. Największym zainteresowaniem cieszy się pompa ciepła powietrzna – chętnie montują ją nie tylko Polacy, ale i mieszkańcy innych państw europejskich. Czy jednak wystarczy do ogrzewania domu?

W 2020 roku działało w Europie już 41,9 mln pomp ciepła, jak wynika z danych przedstawionych w raporcie „Heat pumps barometer 2021”. Najwięcej takich urządzeń pracuje we Włoszech. Kolejne czołowe kraje to Francja i Hiszpania. Polska znalazła się na 15 miejscu pod względem liczby pracujących pomp. Okazuje się, że ze wszystkich typów najpopularniejsza jest powietrzna pompa ciepła. Takich urządzeń pracuje w Europie aż 40,1 mln, podczas gdy np. jest aktywnych tylko 1,8 mln sztuk gruntowych pomp ciepła. W Polsce w 2020 roku sprzedało się 42,2 tys. pomp ciepła powietrznych. To dwukrotny wzrost względem 2019 roku (20,3 tys. pomp). Obecnie sprzedaż i montaż pomp skokowo wzrosła. Co sprawia, że właśnie ten wariant jest najpopularniejszy i coraz chętniej wybierany? Czy sprawdzi się w każdym domu?

Czy pompa ciepła nadaje się do każdego domu?

Na początek należy odpowiedzieć na pytanie, czy pompa ciepła powietrzna może być źródłem ciepła w każdym budynku. Idealnie pomyśleć o pompie już na etapie projektu domu. Niemniej montaż w już istniejącym też nie wymaga wielkiego remontu ani adaptacji pomieszczeń. Oczywiście doświadczeni instalatorzy zrobią wszystko, żeby takie urządzenie poprawnie działało niezależnie od okoliczności. To rozwiązanie najlepiej sprawdzi się jednak w domu, który jest ocieplony. Jeśli zdecydujesz się także na zamontowanie ogrzewania podłogowego, także możesz zwiększyć skuteczność urządzenia. Ocieplony budynek pozwala bowiem ograniczyć zapotrzebowanie na energię cieplną, a pompa będzie działała efektywniej.

Czy jednak pompa ciepła korzystająca z powietrza sprawdzi się w polskim klimacie? Nowoczesne urządzenia tego typu są konstruowane tak, że potrafią efektywnie pracować w szerokim zakresie temperatur zewnętrznych – od -28 ºC do +45 ºC.

Czym jest pompa ciepła powietrzna?

Pompa ciepła jest niezbyt dużym urządzeniem, ale nie oznacza to, że będzie nieefektywna. Doskonale sprawdzi się do generowania ciepłej wody użytkowej i jako system grzewczy, a latem może zapewnić chłodzenie. Jak działa? 

1. Takie urządzenie pobiera energię cieplną z otoczenia (w przypadku omawianego tu typu – z powietrza). 
2. Następnie przekazuje ją do instalacji c.o. i c.w.u. 
3. Energia elektryczna jest zużywana tylko do działania sprężarki, zatem otrzymujesz ekologiczne źródło energii, którego koszty nie są duże. 

Aby korzystać z jej zalet, trzeba oczywiście zainwestować w zakup i instalację pompy. Najtańsza opcja to urządzenie korzystające z energii powietrza. Właśnie m.in. cena wpływa na ogromną popularność takich pomp.

Dla kogo powietrzna pompa ciepła będzie odpowiednia?

Kto powinien wziąć pod uwagę montaż pompy odzyskującej ciepło z powietrza? To rozwiązanie dla każdego, kto chce stawiać na odnawialne źródła energii (OZE) i są mu bliskie kwestie ekologiczne. To jednak nie wszystko. Takie urządzenie pozwala uniezależnić się od nieustannego wzrostu cen gazu czy węgla. Trzeba bowiem pamiętać, że chociaż sprężarkę zasila prąd, to większa część energii cieplnej jest generowana ze źródła odnawialnego (powietrze), co przekłada się tanie ogrzewanie. Pompa ciepła to dobre rozwiązanie dla osób ceniących komfort i wygodę, ponieważ taka instalacja jest w zasadzie bezobsługowa.

Pompa ciepła powietrze – zasada działania

Jak działa pompa ciepła powietrzna? Energia cieplna jest pobierana z zewnątrz budynku, z powietrza. W tym procesie wykorzystywane są trzy obiegi:

• pierwszy – wentylator zasysa powietrze, a potem dostarcza je do parownika. Tam znajduje się czynnik chłodniczy – specjalna ciecz, która nie zamarza. Właśnie ta ciecz paruje i odbiera ciepło z powietrza, a potem w formie gazu przechodzi do drugiego obiegu;
• drugi – ciepło parowania generuje wzrost temperatury. Czynnik paruje i zamienia się w gaz, a następnie trafia do sprężarki. Pod wpływem wysokiego ciśnienia gaz zmienia się w ciecz. Czynnik osiąga taką temperaturę, że może podgrzewać wodę w trzecim obiegu;
• trzeci – w czasie skraplania gaz przekazuje ciepło do obwodu grzewczego. Ta energia podgrzewa wodę w instalacji grzewczej lub może służyć do podgrzewania wody użytkowej. Do ponownego wykorzystania czynnika chłodniczego konieczne jest jego rozprężenie. Ciśnienie zostaje obniżone przez zawór rozprężny, co pozwala wrócić czynnikowi do parownika i rozpocząć proces od nowa.

Rodzaje powietrznych pomp ciepła

Bez wątpienia pompa ciepła powietrzna to najpopularniejsza ze wszystkich pomp. Czy każda ma podobny mechanizm? Nie, ponieważ nawet ten rodzaj przyjmuje różne warianty:

• pompa ciepła powietrze-powietrze – ciepło pobierane z powietrza zewnętrznego jest przekazywane do powietrza wewnętrznego w budynku. Jak działa układ nadmuchowy? Powietrze w domu jest ogrzewane bezpośrednio, ale nie ma możliwości przygotowania ciepłej wody użytkowej. System z taką pompą składa się z jednostki zewnętrznej (wentylator, parownik, sprężarka) i wewnętrznej (skraplacz, wentylator) – ogrzewa lub chłodzi powietrze w domu;
• pompa ciepła powietrze-woda – może służyć do ogrzewania domu i wody użytkowej. W tym przypadku system składa się z trzech obiegów. Są nimi dolne źródło (pobiera energię z powietrza), obieg chłodniczy (jego elementy przekazują ciepło z dolnego do górnego źródła) i górne źródło (system grzewczy).

Czym się różni pompa ciepła typu split od tej typu monoblok?

Ze względu na od konstrukcję wyróżnia się:

• pompę ciepła typu monoblok;
• pompę ciepła typu split. 

Pompa typu monoblok posiada dwie jednostki zewnętrzną, gdzie znajdują się: sprężarka, skraplacz, parownik, zawór rozprężny i czynnik chłodniczy oraz wewnętrzna, sterującą nazywaną hydroboxem. 

Element zewnętrzny zawiera w sobie wszystkie podzespoły niezbędne do pracy urządzenia. Monoblok jest łatwy i szybki do zamontowania, ale droższy niż split. Split – jak sama nazwa podpowiada, to pompa dzielona, która składa się z dwóch modułów (jeden w środku, drugi na zewnątrz domu). Moduły te łączy się rurami. Ten typ instalacji musi zostać napełniony czynnikiem chłodniczym po montażu. Dopiero wtedy cały układ jest testowany i gotowy do pracy.

Powietrzna pompa ciepła i fotowoltaika – czy można to połączyć?

Pompa ciepła powietrzna wymaga zasilania energią elektryczną. Prąd jest jednak coraz droższy, zatem pojawia się pytanie, czy taka instalacja okaże się opłacalna. Od razu można odpowiedzieć, że tak. Zasilana jest bowiem jedynie sprężarka pompy. W zależności od temperatury powietrza na zewnątrz z 1 kWh można zyskać nawet do 5 kWh ciepła. Będziesz mógł jeszcze bardziej ograniczyć koszty zasilania takiego źródła ciepła, gdy połączysz pompę z instalacją fotowoltaiczną. Wyprodukowana nadwyżka energii elektrycznej zasili pompę, więc wydatki będą mniejsze. W DaVinci oferujemy zarówno fotowoltaikę, jak i pompy ciepła. Co ważne, zakup w pakiecie jest tańszy.

COP i SCOP – czym są te parametry?

W przypadku zakupu pompy, która stanie się źródłem ciepła, warto zwrócić uwagę przede wszystkim na współczynniki COP i SCOP. Ten pierwszy pokazuje efektywność urządzenia. Określa, ile ciepła można wygenerować z 1 kWh energii elektrycznej. Najczęściej COP waha się od 3,5 do 5,5. COP na poziomie 4 to już dobra wartość tego parametru.

Drugi współczynnik, czyli SCOP, służy do oszacowania, ile prądu zużyjesz w ciągu roku po uruchomieniu pompy ciepła i wygenerowaniu energii potrzebnej danemu budynkowi. Na ten parametr wpływają m.in. rodzaj ogrzewania, rodzaj wentylacji czy zużycie ciepłej wody. COP pokazuje zużycie energii w danym momencie, a SCOP – w określonym okresie (np. w ciągu roku).

Zalety powietrznej pompy ciepła

Do zalet tego rodzaju urządzenia korzystającego z powietrza można zaliczyć:

• ekologiczny charakter;
• bezobsługowe ogrzewanie budynku i wody użytkowej;
• niższe koszty ogrzewania niż kocioł gazowy lub elektryczny;
• wysoki stopień bezpieczeństwa;
• łatwą konserwację;
• szybki montaż;
• długą żywotność;
• możliwość uzyskania dofinansowania (np. poprzez program Czyste Powietrze).

Pompa ciepła powietrzna to rozwiązanie ekologiczne, które jest niezwykle efektywne i komfortowe. Eksploatacja takiego urządzenia nie jest droga, szczególnie z fotowoltaiką, a do tego żywotność pompy regularnie konserwowanej wynosi nawet 50 lat. Jeśli po lekturze jesteś przekonany do takiego rozwiązania, skontaktuj się z Da Vinci Green Energy. Doradzimy wybór urządzenia, które będzie najbardziej odpowiednie w konkretnych warunkach i dopasujemy je do indywidualnych potrzeb.

Źródła:

1. https://globenergia.pl/w-ue-pracuje-blisko-42-mln-pomp-ciepla-w-polsce-liczba-ta-wyniosla-232-tys-w-2020-roku/

2. https://www.money.pl/gospodarka/pompy-ciepla-podbily-serca-polakow-kupujemy-ich-wiecej-niz-brytyjczycy-6623396532575200a.html

3. https://muratordom.pl/instalacje/pompy-ciepla/powietrzna-pompa-ciepla-opinie-koszty-aa-vwzj-fhQX-xBBe.html

4. https://hymon.pl/ile-lat-wytrzymuje-pompa-ciepla/

<— Powrót do BLOGA