Poniższy tekst przedstawia ogólne informacje na temat pompy ciepła, zasad jej działania oraz roli poszczególnych elementów w procesie ogrzewania budynku. Urządzenie to, coraz częściej wykorzystywane w nowoczesnym budownictwie, pozwala na efektywne pozyskiwanie energii z otoczenia i przenoszenie jej tam, gdzie jest najbardziej potrzebna. Istotnym elementem wpływającym na wydajność całego systemu grzewczego jest wybór odpowiedniego dolnego źródła, które może pochodzić z powietrza, gruntu lub wody.

Jak działa pompa ciepła — podstawy

Warto wiedzieć, w jaki sposób działa pompa ciepła powietrzna. Zasady działania pompy ciepła powietrze-woda opierają się na zjawiskach termodynamicznych. Istotą tego procesu jest pobieranie energii cieplnej z obszaru o niższej temperaturze (dolne źródło) i przekazywanie jej do obszaru o temperaturze wyższej, takiego jak instalacja ogrzewania domu lub układ przygotowania ciepłej wody użytkowej. Aby to było możliwe, w układzie krąży specjalny czynnik chłodniczy, który najpierw odparowuje, następnie zostaje sprężony, oddaje ciepło w skraplaczu i ponownie się rozpręża. Pompa ciepła pobiera energię elektryczną jedynie do zasilania sprężarki oraz elementów pomocniczych. Im mniejsza różnica temperatur pomiędzy dolnym a górnym źródłem, tym wyższa wydajność całego urządzenia.

Kluczowe komponenty i ich rola w procesie

Pompa ciepła jest urządzeniem, które składa się z czterech podstawowych elementów: parownika (wymiennik ciepła), sprężarki, skraplacza i zaworu rozprężnego. W parowniku czynnik chłodniczy przejmuje ciepło z dolnego źródła, co powoduje jego odparowanie. Kompresor zwiększa ciśnienie i temperaturę czynnika, co wymaga zasilania energią elektryczną. W skraplaczu gorący czynnik oddaje ciepło do instalacji grzewczej, po czym przechodzi przez zawór rozprężny, gdzie wraca do niższego ciśnienia i temperatury, co prowadzi do odbioru ciepła w parowniku. Każdy z tych elementów musi być właściwie dobrany i współpracować w sposób optymalny, aby urządzenie osiągało wysoką efektywność. Sprężarka jest kluczowa, ponieważ jej praca w największym stopniu wpływa na zużycie energii i koszty eksploatacji.

Dolne źródło ciepła w systemie grzewczym

Wybór dolnego źródła zależy od warunków lokalnych, kosztów inwestycji i możliwości technicznych. Rodzaj pompy ciepła zależy od preferencji inwestora. 

Jedną z opcji jest pobieranie energii z wody, na przykład z wód gruntowych lub ze stawów i rzek, o ile są one dostępne i mają odpowiednią wydajność. Temperatura wody bywa dość stabilna, co sprzyja uzyskaniu wysokiego współczynnika efektywności. Jednak uzyskanie niezbędnych pozwoleń na korzystanie z wody oraz zagwarantowanie odpowiedniej jej jakości może być w praktyce trudne.

 Dolne źródło ciepła z powietrza to rozwiązanie, które jest stosunkowo tanie w montażu i nie wymagają trudnych prac budowlanych. Nowoczesne pompy ciepła osiągają bardzo wysokie współczynniki COP, co oznacza, że z każdej jednostki energii elektrycznej można uzyskać znacznie więcej energii cieplnej. Poza ogrzewaniem, pompa ciepła powietrze-woda może służyć również do chłodzenia pomieszczeń w okresie letnim oraz do podgrzewania wody użytkowej. Nowoczesne pompy ciepła pracują bardzo cicho, co sprawia, że w żaden sposób nie zakłócają komfortu domowników. Powietrzna pompa ciepła z pewnością może być skutecznie wykorzystywana, by ogrzać dom jednorodzinny. 

Korzyści ze stosowania pomp ciepła

Decyzja o zastosowaniu pompy ciepła wiąże się z szeregiem korzyści, wśród których najważniejsza jest efektywność energetyczna. Poprzez przenoszenie ciepła ze środowiska, ilość energii elektrycznej potrzebnej do zasilania sprężarki, bywa znacznie niższa niż całkowita energia cieplna wytworzona w procesie ogrzewania domu pompą ciepła. Pobierać ciepło można na kilka sposobów. Dobre warunki pracy przekładają się na współczynnik efektywności (COP) wynoszący nawet 3–5, co ma wpływ na mniejsze koszty eksploatacyjne w porównaniu z tradycyjnymi źródłami ciepła. Praca tego urządzenia nie wiąże się z emisją zanieczyszczeń w miejscu instalacji, a jeśli energia elektryczna pochodzi z odnawialnych źródeł, ogrzewanie staje się niemal całkowicie ekologiczne.

Monoblok to urządzenie, w którym wszystkie kluczowe elementy umiejscowione są w jednej obudowie, zazwyczaj montowanej na zewnątrz budynku. W przeciwieństwie do pomp ciepła typu split, które posiadają jednostkę zewnętrzną i wewnętrzną, monoblok jest bardziej kompaktowy i łatwiejszy w instalacji.

W przypadku pompy ciepła masz gwarancję wygody, ponieważ nie wymaga dostarczania paliwa czy składowania opału. Wbudowane systemy sterowania sprawiają, że całość pracuje automatycznie, zapewniając stały dostęp do ogrzewania i ciepłej wody. Wiele nowoczesnych pomp może też działać w trybie chłodzenia w okresie letnim, co dodatkowo podnosi komfort w budynku. Warto pamiętać, że efektywność pompy ciepła zależy od kilku czynników, dlatego przed dokonaniem ostatecznego wyboru warto skonsultować się ze specjalistami z Defro. Do ogrzewania domu i przygotowania ciepłej wody wymaga się bowiem stabilnego źródła ciepła.