Pompa ciepła – czy warto nią ogrzewać dom?

W dobie szybko rosnących cen energii wiele osób poszukuje odpowiedzi na pytanie o to, jaki system grzewczy jest najbardziej energooszczędny. Do wyboru mamy wiele innowacyjnych rozwiązań, a najwięcej w ostatnich latach można usłyszeć o pompie ciepła. Urządzenie to przy niewielkim zużyciu energii elektrycznej ma ogrzać cały dom. W praktyce wiele zależy od klasy urządzenia, a także efektywności energetycznej. Z tego artykułu dowiesz się więcej o działaniu pompy ciepła. 

Czym właściwie jest pompa ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie, które wymusza przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze. Jest to zatem ruch odwrotny do naturalnego kierunku transferu ciepła. Ruch odwrotny można uzyskać poprzez dostarczenie energii mechanicznej. Pompa jest wyposażona w wymiennik ciepła, w którym zachodzi skraplanie i parowanie, a w wyniku tych procesów udaje się spotęgować ciepło pozyskane z dolnego źródła. Ciepło to może ogrzewać powietrze w domu, ale również wodę użytkową. Pompa ciepła jest zatem nowoczesnym urządzeniem grzewczym, które coraz częściej znajduje zastosowanie w energooszczędnych domach, ale również biurowcach i innych budynkach użyteczności publicznej. 

W jaki sposób działa pompa ciepła?

Pompa ciepła działa na bardzo podobnej zasadzie, co lodówka. Lodówka jest skonstruowana w taki sposób, aby wyciągać ciepło z wnętrza chłodziarki, co pozwala uzyskać dużo niższą temperaturę. Ciepło jest oddawane na zewnątrz i z tego względu lodówka zawsze jest ciepła z tyłu. Pompa ciepła działa tak samo – wyciąga ciepło zgromadzone w powietrzu, wodzie lub ziemi, w zależności od typu urządzenia, a następnie w trakcie prostych procesów termodynamicznych potęguje to ciepło, co pozwala na uzyskanie wyższych temperatur. Kluczowy jest tu wymiennik ciepła, w którym stosuje się medium zdolne do parowania w bardzo niskich, nawet ujemnych temperaturach. Dzięki temu, pompa ciepła jest w stanie ogrzewać nasz dom nawet wtedy, gdy występują bardzo duże mrozy. 

Dolne źródło ciepła to miejsce, z którego pompa pobiera ciepło. Może to być woda (np. staw, jezioro lub woda gruntowa), powietrze lub ziemia (grunt znajdujący się poniżej strefy przymarzania). Urządzenie wykorzystuje energię elektryczną, aby wymusić odwrócony obieg ciepła – ciepło wędruje z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze. Przepływa przez skraplacz, zawór dławiący i parownik. Na skutek parowania w wymienniki ciepła urządzenie jest w stanie uzyskać większe ilości ciepła potrzebne do ogrzania powietrza w domu lub wody użytkowej. Warto również pokreślić, że wiele pomp ciepła w lecie może zastąpić klimatyzację. 

Rodzaje pomp ciepła

W zależności od dolnego źródła ciepła możemy wyróżnić pompy: powietrzne, gruntowe oraz wodne. Najpopularniejsze są pompy powietrzne, które pobierają ciepło z powietrza na zewnątrz budynku. Jest to również najtańszy obecnie typ urządzenia. Najdroższe są natomiast pompy gruntowe, które umieszcza się w gruncie, kilka metrów pod ziemią, poniżej strefy przymarzania. Do ich montażu niezbędne jest wykonanie odwiertu. Z kolei pompy wodne pobierają ciepło ze zbiornika wodnego, np. stawu czy jeziora lub z wód gruntowych pod ziemią. 
Jeśli chodzi o typ urządzenia, możemy wskazać pompy: powietrze-woda, powietrze-powietrze, woda-woda. Urządzenie typu powietrze-woda pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego aby ogrzać wodę w domu. Urządzenie powietrze-powietrze pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego, aby ogrzać powietrze wewnątrz domu. Z kolei pompa woda-woda pobiera ciepło ze zbiornika wodnego lub wody gruntowej, aby podgrzać wodę w domu. Aktualnie spotkamy się z hybrydowymi pompami ciepła, które są w stanie skutecznie ogrzewać zarówno powietrze, jak i wodę użytkową. 

Jakie zalety posiada pompa ciepła?

Pompa ciepła jest postrzegana za jeden z najbardziej energooszczędnych współcześnie systemów grzewczych. Jest to urządzenie typu OZE, które korzysta z odnawialnych źródeł energii. Do pracy pompy ciepła potrzebna jest energia elektryczna. Nowoczesne pompy ciepła są dużo bardziej efektywne w porównaniu z grzewczymi instalacjami elektrycznymi – są w stanie ogrzać powietrzę lub wodę przy znacznie mniejszym zużyciu energii. Pompy ciepła są również rozwiązaniem ekologicznym, ponieważ nie emitują szkodliwych gazów. Budynek z pompą ciepła, który nie korzysta z pieca lub kotła, nie wymaga komina. W zupełności wystarczy rekuperacja, czyli mechaniczna wentylacja. 
Pompy ciepła są również niezwykle funkcjonalne i wygodne, ponieważ są praktycznie bezobsługowe i nie wymagają nadzoru. Domownicy mają jednak możliwość regulacji urządzenia, tak, aby uzyskać optymalną temperaturę. Warto także zaznaczyć, że nowoczesne pompy ciepła w okresie letnim mogą skutecznie zastąpić klimatyzację. Decydując się na to rozwiązanie inwestorzy mogą skutecznie obniżyć koszty eksploatacyjne związane z ogrzewaniem budynku. 

Jakie minusy posiada pompa ciepła?

Największym minusem są koszty – pompa ciepła to drogie urządzenie. Drogi jest także kompleksowy montaż wraz z odpowiednim zagospodarowaniem kotłowni. Najtańsze są powietrzne pompy ciepła, w przypadku których koszt zakupu i montażu oscyluje w granicach 40-50 tys. złotych. W przypadku pomp wodnych ceny są nieznacznie wyższe, o ile źródłem ciepła będzie powierzchniowy zbiornik wodny. Jeśli pompa będzie korzystać z wód gruntowych, wówczas pompy wodne są praktycznie równie drogie, co najdroższe w tym zestawieniu pompy gruntowe, które umieszcza się kilka metrów pod ziemią. Tutaj koszty zakupu i montażu mogą przekraczać 60 tys. złotych. 

Czy warto ogrzewać dom z pomocą pompy ciepła?

 
Zdecydowanie tak, pompa ciepła to innowacyjny i ekologiczny system grzewczy, który coraz częściej znajduje zastosowanie w nowych domach, które mają być energooszczędne oraz tańsze w utrzymaniu. W porównaniu z innymi instalacjami grzewczymi, efektywność tych urządzeń obliczana na podstawie stosunku kosztów do wyprodukowanego ciepła jest zdecydowanie najwyższa. Pompy ciepła są natomiast mniej opłacalne w przypadku istniejących już domów. Termomodernizacja jest dużo kosztowniejsza, ponieważ wymaga modernizacji kotłowni, a nierzadko także modernizacji sieci energetycznej – pompy ciepła wymagają trójfazowego przyłącza.