Pompa ciepła

(fot. Clima Komfort)

Pompy ciepła są praktycznie stosowane w Europie od 30 lat, ale w ostatnich 2 latach obserwuje się gwałtowny wzrost skali ich sprzedaży. W wielu krajach, jak np. Niemcy, Szwecja, Finlandia, Austria, Szwajcaria, Francja, liczba nowych domów wyposażanych w pompę ciepła wzrosła w 2007 roku prawie dwukrotnie w odniesieniu do roku 2006. Niemal co drugi dom budowany w tych krajach jest wyposażony w pompę ciepła (w Szwajcarii jest to 60% nowo budowanych domów). To wszystko prawda, jednak biorąc pod uwagę wyłącznie opłacalność inwestycji, można dać następujące rekomendacje.

 

W tym ostatnim przypadku (brak gazu) cena działki powinna być niższa, co ma również znaczenie w całkowitym bilansie opłacalności inwestycji.

Co to jest pompa ciepła?

Trudno wybrać coś, czego się nie zna i nie rozumie. O pompach ciepła prawie wszyscy coś słyszeli, ale nie zawsze jest to prawda. Wyjaśnijmy od razu najczęstsze nieporozumienie – otóż nie jest to ogrzewanie ciepłem gorących wód geotermalnych. Źródłem ciepła może być grunt, woda lub powietrze.

 

Są to źródła o temperaturze niższej niż temperatura w pomieszczeniach, a więc zadaniem pompy ciepła jest pobranie energii cieplnej z medium o niższej temperaturze (np. woda gruntowa ma temperaturę 7–12°C, a powietrze może mieć nawet –20°C) do pomieszczenia o wyższej temperaturze (ok. 20°C).

 

Wywołuje to skojarzenie z pompowaniem ciepła (z dołu do góry w sensie wzrostu temperatury). Nie ma w tym nic niezwykłego.

 

Codziennie doświadczamy praktycznego działania takiego pompowania ciepła w naszej lodówce czy zamrażarce. Z wnętrza lodówki, a ściślej z produktów żywnościowych w niej umieszczonych, jest „wypompowywane” ciepło i oddawane do pomieszczenia na zewnątrz lodówki, czyli lodówka grzeje ciepłe pomieszczenie, zabierając ciepło z jej chłodnego wnętrza. Wyobraźmy sobie teraz, że do wnętrza lodówki wpływa w ciągłym obiegu woda ze studni o temperaturze 10°C i po schłodzeniu w lodówce do 5°C wypływa z tejże lodówki, a następnie jest „zrzucana” do innej studni. Zatem cały czas woda dostarcza do wnętrza lodówki ciepło, które jest z niej zabierane i oddawane na zewnątrz lodówki – do pomieszczenia. Tak właśnie (co do fizycznej zasady) działa pompa ciepła. Żeby mogła działać, musi być zasilana prądem elektrycznym.

 

Zatem w tym systemie ogrzewania płacimy za prąd, który nie jest bezpośrednio źródłem ciepła, ale służy tylko do „pompowania” darmowego ciepła ze źródła naturalnego (gruntu, wody, powietrza), nazywanego źródłem dolnym do domowej instalacji grzewczej, nazywanej źródłem górnym. Najważniejszą sprawą jest przepompowanie jak największej ilości energii cieplnej Q przy jak najmniejszym zużyciu energii elektrycznej Qe, czyli osiągnięcie jak największej sprawności pompowania ciepła, określanej współczynnikiem COP (ang. Coefficient of Performance):
Ponieważ ciepło jest pompowane „pod górkę”, czyli od niższej temperatury do wyższej, to im mniejsza jest ta „górka” (im mniejsza różnica temperatury), tym łatwiej jest pompować.

 

Włodzimierz Marcinkowski

Pełna wersja artykułu: Pompa ciepła