Budujemy Dom
Instalacje / Pompy ciepła / Artykuły

Jak sprawdzają się pompy ciepła do ogrzewania domu?

Rozmowy Dociekliwego Inwestora z Majstrem Guru. Majster prosto i zrozumiale tłumaczy, a Inwestor zadaje coraz bardziej dociekliwe pytania… Tym razem szuka odpowiedzi na pytanie, czy pompa ciepła spełni jego oczekiwania.

Jak sprawdzają się pompy ciepła do ogrzewania domu?

Dociekliwy Inwestor: - Nie zdążyłem jeszcze spytać, jak sprawdzają się pompy ciepła? Na forach internetowych czytałem wiele sprzecznych opinii.

Majster Guru:  - Pompy ciepła to wynalazek nienowy, ale z powodu barier techniczno-ekonomicznych na szerszą skalę wykorzystywany w Polsce dopiero od kilkunastu lat, więc wokół tych urządzeń wciąż krąży mnóstwo mitów. W domowej instalacji grzewczej pompa pełni taką samą rolę jak kocioł węglowy, gazowy czy elektryczny - zasila w ciepło instalację centralnego ogrzewania. Wykorzystuje zaś do tego ciepło zmagazynowane w ziemi, wodzie lub powietrzu oraz energię elektryczną.

Nazwa "pompa ciepła" ilustruje przy tym w poglądowy sposób zasadę działania urządzenia: służy ono do "przetłaczania" darmowej energii cieplnej dostępnej w otoczeniu do wnętrza budynku. Pompy ciepła zdobywają popularność z wielu powodów. Przede wszystkim koszty ogrzewania budynku są prawie o połowę mniejsze niż przy użyciu gazu ziemnego, nie mówiąc już o oleju opałowym czy gazie płynnym.

Pompy są przy tym bezobsługowe dla użytkownika, nie wymagają budowy komina, wykonywania przyłącza gazowego ani składowania opału w jakiejkolwiek postaci, nie ma też mowy o zagrożeniach związanych z wyciekiem gazu czy otwartym ogniem. Nie bez znaczenia jest również aspekt ekologiczny - znakomita większość energii dostarczanej przez pompę do domowej instalacji grzewczej to energia odnawialna, pozyskana z otaczającego budynek środowiska, do którego zresztą szybko wraca.

- Jak to możliwe, by ciepło przepływało z zewnątrz, gdzie jest zimniej, do wnętrza budynku, gdzie jest cieplej?

- Nie ma w tym niczego tajemniczego, naukowe podstawy techniki chłodniczej opracowano jeszcze w XIX wieku, a od dziesięcioleci wszyscy korzystają z lodówek, które też przecież "przepompowują" ciepło ze swego wnętrza, gdzie jest zimniej, do cieplejszego otoczenia. Niech pan popatrzy na rysunek przedstawiający działanie agregatu chłodniczego. Wyziębiony czynnik chłodniczy wpływa do pierwszego wymiennika ciepła, zwanego parownikiem, gdzie ogrzewa się i paruje, pobierając tym samym energię cieplną.

Para trafia do sprężarki napędzanej energią elektryczną. Gwałtownemu przyrostowi ciśnienia towarzyszy wzrost temperatury czynnika chłodniczego nawet do 90°C, potem w postaci tzw. przegrzanej pary wpływa on do drugiego wymiennika ciepła zwanego skraplaczem.

Tam dochodzi do kondensacji pary, w wyniku której wydziela się ciepło. Ochłodzony już czynnik w postaci ciekłej trafia do zaworu rozprężnego, w którym dochodzi do gwałtownego spadku temperatury i ciśnienia czynnika. Następnie trafia on do parownika i cykl się zamyka.

System grzewczy z pompą ciepła składa się z trzech obiegów, z których środkowy to agregat chłodniczy, tylko o znacznie większej mocy niż te w lodówkach. Zadaniem pierwszego obiegu jest dostarczanie do parownika ciepła rozproszonego w ziemi, wodzie lub powietrzu - w obiegu tym krąży zazwyczaj woda lub wodny roztwór soli albo glikolu. Pompa ciepła przekazuje ciepło do skraplacza, skąd odbiera je woda krążąca w trzecim obiegu, zaopatrującym dom w ciepło.

Zasada działania pompy ciepła
Zasada działania pompy ciepła

- Czy tak skomplikowany system może pracować efektywnie?

- Tak, i to nawet bardzo. W przypadku zupełnie przeciętnej pompy ciepła na każdy 1 kW energii potrzebnej do napędzania sprężarki przypadają aż 2-3 kW pobrane z otoczenia, i to wcale nie jest magia, ale fakt wynikający z praw termodynamiki. W rezultacie przy poborze mocy z sieci elektroenergetycznej wynoszącym 1 kW uzyskujemy aż 3-4 kW użytecznej mocy cieplnej.

- Czy pompa ciepła może być jedynym urządzeniem grzewczym w domu?

- Tak, ale zwykle nie jest to rozwiązanie najkorzystniejsze, i to nawet pomijając fakt, że uzależnianie się od jednego urządzenia grzewczego, które przecież zawsze może się popsuć, jest w naszym klimacie ryzykowne. Ważniejsze jest co innego. Otóż zdecydowana większość producentów pomp ciepła zaleca, by przy doborze urządzenia dla domu jednorodzinnego przyjąć moc pompy na poziomie ok. 80 proc. maksymalnego zapotrzebowania na ciepło, czyli mocy wymaganej podczas największych mrozów. Dlaczego?

Przyjmowanie wyższego współczynnika jest niecelowe, bowiem instalacja o większej mocy jest droższa, co wydłuża okres zwrotu inwestycji, wyższe są też jej koszty eksploatacyjne (bo większa jest sprężarka) przez zdecydowaną większość sezonu grzewczego, kiedy to praca na pełnej mocy nie jest do niczego potrzebna.

Polecanym rozwiązaniem jest tzw. instalacja biwalentna

Polecanym rozwiązaniem jest tzw. instalacja
biwalentna - podczas największych mrozów
pompa współdziała z innym źródłem ciepła
- kotłem gazowym, olejowym lub węglowym,
czy choćby kominkiem. (fot. Nibe-Biawar)

Bardziej już opłaca się, by przez 15-20 dni największych mrozów dom ogrzewała wbudowana w mniejszą pompę pompę grzałka elektryczna. Jednak jeszcze korzystniejszym rozwiązaniem - niezbędnym właściwie w przypadku powietrznych pomp ciepła - jest tzw. instalacja biwalentna, czyli układ, o którym już mówiliśmy - podczas największych mrozów pompa współdziała z innym źródłem ciepła - kotłem gazowym, olejowym lub węglowym, czy choćby po prostu kominkiem.

Odpowiednie ustawienia sterownika takiej instalacji albo świadome działania użytkownika (np. napalenie w kominku) powodują, że dom jest ogrzewany przy użyciu tego źródła energii, które jest w danym momencie najtańsze.

Wiele zależy przy tym od tego, na jaką konfigurację urządzeń grzewczych pan się zdecyduje - na przykład gdy do zasilania pompy ciepła wykorzysta się tanią energię elektryczną ze słońca, to taki układ będzie pod względem kosztów eksploatacji właściwie nie do pobicia.

– Mówi pan o kolektorach słonecznych?

– Nie. Ogniwa fotowoltaiczne to popularne baterie słoneczne – za ich pomocą ze słońca uzyskujemy darmową energię elektryczną. Natomiast kolektory słoneczne służą do pozyskiwania ciepła, które najczęściej wykorzystuje się do podgrzewania wody użytkowej – to rozwiązanie dobrze już sprawdzone i nawet dość popularne.

Na pytania odpowiadał: Adam Jamiołkowski
Fotografia otwierająca: Vaillant

aktualizacja: 2017-07-14
Materiały dodatkowe

Dodaj komentarz

Zobacz też:

Zadaj pytanie naszemu ekspertowi
 
Promocja Szwedzka Dotacja do systemów NIBE
Promocja Szwedzka Dotacja do systemów NIBE Do 15 grudnia 2017 r. dostępna jest "Szwedzka dotacja do systemów NIBE", przeznaczona dla końcowych użytkowników, którzy dokonają zakupu ...
Logatherm WLW - nowe powietrzne pompy ciepła Buderus
Logatherm WLW - nowe powietrzne pompy ciepła Buderus Pompy ciepła Logatherm WLW196i AR zapewniają efektywne ogrzewanie poprzez wykorzystanie naturalnego źródła energii: ciepła z naszego otoczenia. ...
Nowa pompa ciepła Bosch Compress 7000i AW już w sprzedaży
Nowa pompa ciepła Bosch Compress 7000i AW już w sprzedaży Nowa pompa ciepła Bosch Compress 7000i AW to urządzenie łączące rewolucyjny design i wyjątkową efektywność. Wyróżnia je nowoczesny ...
Najbardziej znane marki
Pompy ciepła - ranking rozpoznawalności firm i produktów
Klub Budujących Dom


Wypełniaj ankiety i zbieraj punkty
na bezpłatną prenumeratę
i inne nagrody

  • Polecamy również
    Czas na Wnętrze Vademecum Domu Energooszczędnego ABC Budowania Dom Polski Wnętrza Twój Dom Twój Styl
Wydanie tabletowe
Budujemy Dom
Mamy dla Ciebie prezent!
Zapisz się do bezpłatnego newslettera BudujemyDom.pl i pobierz GRATIS elektroniczne wydanie miesięcznika "Budujemy Dom".
W każdy czwartek otrzymasz darmowy
poradnik budowlany, a w nim:
  • aktualności z rynku budownictwa jednorodzinnego,
  • porady budowlane,
  • najciekawsze tematy z forum.budujemydom.pl,
  • zapowiedź raportu miesiąca dostępnego w serwisie
    w pełnej wersji.

Czas na wnętrze