menu

Czym tak naprawdę jest powietrzna pompa ciepła?

Jak wiadomo świat dąży do ograniczenia emisja dwutlenku węgla do atmosfery, dlatego też coraz częściej korzysta się z odnawialnych źródeł energii. Coraz częściej zastępuje się stosowane dotychczas systemu zapewniające nam ciepło (np. piece węglowe, kotły olejowe) w domach i wprowadza się systemy przyjazne dla środowiska. Właśnie takim system jest pompa ciepła. Coraz więcej inwestorów decyduje się właśnie na takie rozwiązanie. Zapewnia ono zerową emisje dwutlenku węgla oraz ogromny komfort użytkowania ponieważ jest bezobsługowe. Istnieją dwa rodzaje pomp ciepła, mianowicie pompy powietrzne oraz pompy gruntowne.

Powietrzne pompy ciepła produkują energie cieplną na zasadzie przemiany energii biorącej się z odnawialnych źródeł energii w tym przypadku z powietrza. Wykorzystują energie znajdująca  w powietrzu otoczenia lub w powietrzu przeznaczonym do ogrzewania, schładzania czy podgrzewania c.w.u. Można je montować we wnętrzu budynku jak i na zewnątrz.  Maszyny bo tak można nazwać powietrzne pompy ciepła składają się z dwóch jednostek: jednostki wewnętrznej oraz jednostki zewnętrznej.  Najczęściej wraz z powietrzną pompą ciepła współpracuje system ogrzewania podłogowego, który to rozprowadza całe wyprodukowane przez pompę powietrzną ciepło mające na celu ogrzania budynku. Niektórzy oferenci tacy jak Danfoss czy Daikin proponują powietrzne pompy ciepła o wysokich parametrach temperaturowych. Pompy te idealnie nadają się do modernizacji starych instalacji grzewczych i dają wysoki komfort grzewczy.

Porównujący powietrzną pompę ciepła z pompą gruntową możemy zauważyć wiele podobieństw jak i różnic. Obie pompy świetnie współpracują z ogrzewaniem podłogowym. Jeżeli chodzi o koszt zakupu i montażu znaczniej lepiej wypada powietrzna pompa ciepła ponieważ jest ona tańsza i znacznie łatwiejsza w montażu (brak odwiertów pionowych oraz źródła poziomego). Natomiast jeżeli chodzi o efektywność pracy to lepszym rozwiązaniem jest pompa gruntowa. Dzieje się tak ponieważ powietrzna pompa ciepła ma ograniczenia temperaturowe w jakich może pracować  (np. od -25°C do 35°C Daikin Altherma ). W przypadku pompy gruntowej nie ma takiego ograniczenia temperaturowego ponieważ energia jest czerpana z gruntu.

 

Zasada działania pompy ciepła

W zależności od rodzaju pomp ciepła ich wygląd zewnętrzny będzie różny. Dla większości z nich jednostka wewnętrzna będzie przypominała wielkością i wyglądem lodówkę. Przy powietrznych pompach ciepła do jednostki wewnętrznej dołączona będzie jednostka zewnętrzna wyposażona w wentylator. Jej wygląd w większości przypadków porównywalny będzie do jednostek klimatyzatorów. Rysunek nr. 1 przedstawia typową jednostkę zewnętrzną pompy ciepła firmy Daikin i Sofath.

Rysunek 1. Jednostka zewnętrzna powietrznej pompy ciepła firmy Daikin i Sofath

Jednostka zewnętrzna powietrznej pompy ciepła firmy DaikinJednostka zewnętrzna powietrznej pompy ciepła firmy Sofath

Jeśli chcielibyśmy nadać jednostce zewnętrznej ciekawszy kształt to zachęcamy do wyboru firmy Danfoss i jednostki zewnętrznej o kształcie przedstawionym na rysunku 2.

Rysunek 2 – jednostka zewnętrzna powietrznej pompy ciepła Danfoss

jednostka zewnętrzna powietrznej pompy ciepła Danfoss

To właśnie te jednostki odpowiedzialne są za odebranie energii zgromadzonej w powietrzu. Energia ta występuje w postaci ciepła które kierowane jest na pomocą wentylatorów na wymiennik który wygląda jak chłodnica gdzie strumień powietrza opływa miedziane i aluminiowe lamele powodując odparowanie czynnika chłodniczego przepływającego przez „chłodnicę”. Taki czynnik chłodniczy posiada dużą energię i kierowany jest do sprężarki gdzie następuje jego sprężenie powodujące duży wzrost temperatury. Temperatura ta odbierana jest w wymienniku pośrednim przez wodę grzewczą która zasila np. ogrzewanie podłogowe oraz zasobnik c.w.u. Jeśli odwrócimy obieg i dodamy kilka elementów do instalacji zapewnimy sobie chłodzenie. Reasumując pompy ciepła nie wytwarzają ciepła tylko przenoszą je ze źródła dolnego czyli powietrza lub gruntu i transferują je do źródła górnego czyli instalacji ogrzewania podłogowego, grzejnikowego lub zasobnika c.w.u.

Dzięki wysokiej efektywności pomp ciepła zarówno pompy powietrznej jaki i pompy gruntowej– wystarczy niewielka ilość energii elektrycznej którą zasilamy pompę ciepła co skutkuje zapewnieniem ogrzewania znacznie taniej niż kotłem gazowym czy olejowym. 

 

Kiedy warto zainwestować w powietrzną pompę ciepła

Zwiększający się popyt na powietrzne pompy ciepła jest uzasadniony ich łatwym montażem oraz stosunkowo niską ceną zakupu i montażu w porównaniu do innych rozwiązań z dziedziny pomp. Obserwując ciągle rosnące ceny paliw kopalnianych, którymi jest zasilana większość instalacji grzewczych w naszych domach można sobie wyobrazić jakie rachunki w przyszłości będziemy ponosić za ogrzanie domu tym surowcem. Wyjściem z tej sytuacji jest właśnie powietrzna pompa ciepła, która w przyszłości pozwoli nam zaoszczędzi pieniądze. Wielu inwestorów modernizujących swoje domy wybiera wysokotemperaturowe powietrzne pompy ciepła (Daikin, Danfoss). Dzieje się tak ponieważ nie ma przymusu przebudowy instalacji centralnego ogrzewania, a co za tym idzie znacznego zwiększenia kosztów inwestycji.

 

Gdzie montować powietrzną pompę ciepła

Powietrzna pompa ciepła może być lokalizowana w wielu miejscach. Na elewacji budynku, na gruncie, na specjalnym fundamencie a nawet na dachu. Przy wyborze miejsca gdzie umieścimy jednostkę zewnętrzną musimy wziąć pod uwagę aspekty architektoniczne, róże wiatrów oraz możliwości techniczne. Przyjrzyjmy się pokrótce poszczególnym lokalizacją.

Jeśli planujemy jednostkę zewnętrzną powiesić na elewacji budynku, wykorzystamy do tego specjalne uchwyty umożliwiające jej montaż. Ważne aby zapewnić swobodny przepływ powietrza wokół jednostki. Zaleca się odsunięcie pleców urządzenia od ściany o co najmniej 20 cm. Wielkość ta zapewni niezakłóconą cyrkulację powietrza co jest konieczne do poprawnej pracy urządzenia. Należy także uwzględnić odpływ skroplin które będą efektem pracy urządzenia. Skropliny te można kierować np. do rynny. W takim przypadku urządzenie warto wyposażyć w podgrzewaną tacę ociekową która nie dopuści do zamarzania skroplin i w efekcie zatkania odpływu. Niektóre urządzenia w jednostce zewnętrznej posiadają czujnik temperatury. Dlatego korzystnie jest zamontować urządzenie w miejscu gdzie nie będzie oświetlane bezpośrednio promieniowaniem słonecznym.

Innym miejscem gdzie możemy umiejscowić jednostkę zewnętrzną są niewielkie fundamenty betonowe które służą za stelaż montażowy. Ich zaletą jest brak przenoszenia drgań urządzenia na budynek, które mogą powstawać podczas intensywnej pracy urządzenia. Nie są to duże drgania, ale osoby o wrażliwym słuchu mogą je słyszeć gdyby stali bezpośrednio przy ścianie gdzie zamontowane jest urządzenie. Decydując się na montaż na gruncie, skropliny z maszyny będą spływać bezpośrednio do gruntu. Dodatkowa korzyścią jest także łatwy dostęp do urządzenia. Nie ingerujemy także w ocieplenie ścian i nie istnieje ryzyko powstania mostków cieplnych. Podobnie jak powyżej, zaleca się aby jednostka znajdowała się w miejscu zacienionym. Jeśli nie ma takiej możliwości warto system wyposażyć w zewnętrzny czujnik temperatury, który zostanie zamontowany w cieniu.

Jednostkę zewnętrzną łączy się jednostką wewnętrzną która coraz częściej dzięki zwartej budowie zawiera wbudowany zasobnik na ciepłą wodę użytkową.  Lokalizację tych elementów można już przeprowadzić w dowolny sposób wykorzystując dowolne pomieszczenie techniczne lub nawet garderobę. Przykładowe jednostki wewnętrzne przedstawiamy na poniższych rysunkach.

Rysunek 3 Wygląd jednostek wewnętrznych powietrznych pomp ciepła

 

wewnętrzna powietrzna pompa ciepławewnętrzna powietrzna pompa ciepławewnętrzna powietrzna pompa ciepła

 

Korzyści płynące z inwestycji w powietrzną pompę ciepła

Decydując się na wybór sposobu ogrzewania domu z powietrzną pompą ciepła już na etapie samego planowania inwestycji jaką jest budowa domu należy zrezygnować z budowy kominów spalinowych. Coraz większa ilość projektów dotyczy domów o powierzchni 100-180 metrów gdzie nie buduje się pomieszczeń kotłowni a nawet pomieszczeń technicznych. Dla powietrznej pompy ciepła to nie problem gdyż można ją umieścić w dowolnym miejscu budynku np. w garderobie czy kuchni. Taka realizacja nie podnosi kosztów budowy, co miało by miejsce przy wyborze innych sposobów ogrzewania. Dodatkowo brak przyłącza gazu oraz instalacji wewnętrznej dodatkowo obniża koszty inwestycji.  Instalacja wydajnej powietrznej pompy ciepła zmniejszy nasze koszty ogrzewania między 30 a 55% w porównaniu ze standardowym systemem.

Dodatkowo system taki zwiększa wartość i podnosi prestiż Państwa domu.

 

Koszty ogrzewania.

Porównując koszty ogrzewania standardowego systemu jakim jest kocioł gazowy z powietrzną pompą ciepła posłużymy się niemiecką normą techniczną dedykowana do instalacji z pompami ciepła, a mianowicie VDI 2067. Zaletą tej normy są doświadczenia niemieckiego rynku pomp ciepła z których wiedzę czerpie norma. I tak dla typowego domu o powierzchni 150 m2, zamieszkanego przez 4 osoby koszt ogrzewania z kotłem gazowym może wynieść około 4600-4900 zł. Dla powietrznej pompy ciepła i takich samych danych wejściowych koszt ogrzewanie będzie znacznie niższy i będzie mógł wynieść około 2700-2900 zł. Oczywiście na koszty eksploatacyjne znaczenie będzie miała konstrukcja budynku, rodzaj zastosowanego oszklenia oraz preferencje temperaturowe mieszkańców. Ważną kwestią jest górne źródło ciepła czyli instalacja ogrzewania podłogowego lub grzejnikowego. Najlepsze rezultaty osiągniemy wykonując instalację ogrzewania powierzchniowego czyli tzw. podłogówkę. Zapewni ona najlepsze warunki pracy dla pompy ciepła, co przełoży się na niższe rachunki za ogrzewanie. Pomijana przez większość użytkowników jest żywotność systemu. Kotły gazowe bez większych awarii powinny pracować przez okres 6-8 lat. Po tym okresie główne komponenty systemu będą nadawać się do wymiany. Dużą uwagę należy przykładać na bezpieczeństwo użytkowania systemy gdyż gaz jest medium bardzo niebezpiecznym. Dla pomp ciepła, sercem systemu jest sprężarka której żywotność określana jest na co najmniej 25 lat. Jednak prawidłowo dobrana pompa ciepła pracuje pomiędzy 1800 a 2200 godzin w roku a żywotność sprężarek na czynniki chłodnicze określa się na około 80 000 godzin. Tak więc z powodzeniem sprężarka może pracować nawet  ponad 40 lat.

 

Fakty i mity

Czy powietrzna pompa ciepła jest droga?

Mit! Koszt instalacji systemu z powietrzną pompą ciepła jest o wile mniejszy niż w przypadku innych systemów grzewczych. Spowodowane jest to np. brakiem odwiertów pionowych czy poziomych źródeł ciepła. Jej montaż ogranicza się tylko do zamontowana jednostki zewnętrznej na wcześniej przygotowanej stopie betonowej. Przykładowo, montaż takiej jednostki dla domu jednorodzinnego to koszt około 25-35 tyś. zł co w porównaniu z kosztem instalacji kotłowni gazowej (około 50 tyś zł) jest sumą praktycznie o połowę mniejszą.

Czy pompy powietrzne są proste w montażu?

Fakt! Różnica pomiędzy montażem tych dwóch urządzeń jest taka, że powietrzne pompy ciepła nie potrzebują kosztownego rozwiązania, które zapewnią grzanie budynku. Kolejnym faktem jest prosty montaż jednostki zewnętrznej i nie ma potrzeby robienia odwiertów.

Czy pompy ciepła nie pracują w ujemnych temperaturach?

Mit! Producenci powietrznych pomp ciepła tak projektują swoje maszyny aby nawet przy największych mrozach zapewniały komfort cieplny w budynku. Obecnie firma Daikin ma w swojej ofercie pompę przystosowaną do pracy nawet przy -25°C.

Czy powietrzne pompy ciepła są energooszczędne?

Fakt! Energia elektryczna, która jest pobierana przez powietrzną pompę ciepła jest używana w większości do pracy sprężarki. Przyjmuje się, że na każdy 1 kW pobranej jest zamieniany na 5 kW energii cieplnej.

Czy powietrzna pompa ciepła musi pracować z innym systemem grzewczym?

Mit! Producenci powietrznych pomp ciepła produkują je aby te same, bez pomocy żadnych innych instalacji grzewczych (np. piece olejowe, gazowe, itd.) były wstanie wygrzać cały budynek w którym są zainstalowane.

Czy powietrzne pompy ciepła są coraz bardziej popularne?

Fakt! Rośnie grono użytkowników, którzy są zadowoleni właśnie z tych pomp. Zaletą tych pomp jest tani zakup jak i montaż, a w późniejszym czasie ich bezobsługowa praca. Pompy ciepła zapewniają również duży komfort grzewczy, który również daje zadowolenie użytkowników. Spore liczba użytkowników takich pomp to ludzie, którzy modernizowali swoje domu i szukali tańszego a zarazem wystarczającego do zapewnienia komfortu źródła ciepła.  

 

Potrzebujesz porady?
Skontaktuj się z nami uzupełniając poniższy formularz
wyślij zapytanie