Ogrzewanie domu. Jak działa pompa ciepła?

Opinii 1

Wybór ogrzewania to jeden z najważniejszych etapów projektu domu. Wybierając możliwie jak najtańszy w eksploatacji, komfortowy i łatwy w obsłudze system, warto rozważyć instalację pompy ciepła. To świetna alternatywa dla tradycyjnych systemów grzewczych i sposób na bardziej ekologiczne ogrzewanie domu.

Pompa ciepła przed drewnianym domkiem

Co to jest pompa ciepła i jak działa?

Pompa ciepła to system grzewczy, który wyróżnia się tym, że nie wytwarza własnej energii jak tradycyjne systemy zasilane paliwami (olejem, węglem, elektrycznością itp.). Nie musi niczego spalać, by zapewniać odpowiednią temperaturę. Wykorzystuje do tego energię pochodzącą ze środowiska naturalnego, która pobierana jest z gruntów, wody lub powietrza.

Takie działanie może się wydawać nieprawdopodobne, jednak jest możliwe dzięki zasadzie fizycznej zwanej efektem Joule’a Thompsona. W skrócie polega na tym, że ciepłe powietrze z zewnątrz (za pomocą odpowiednich procesów termodynamicznych) przenoszone jest do środka pomieszczenia. Pompa działa więc podobnie jak lodówka, tylko że odwrotnie – zamiast ochładzać wnętrze i oddawać ciepło na zewnątrz, ociepla wnętrze i oddaje zimno na zewnątrz.

Jedyna energia dodatkowa, jaka jest do tego potrzebna, to prąd, który służy do transportu energii z gruntów, wody lub powietrza. Elektryczność stanowi zaledwie 25% energii potrzebnej pompie do ogrzania domu. Resztę system pobiera z zewnątrz.

Biała pompa ciepła na ścianie

Źródła dolne pompy ciepła

W zależności od wybranego modelu pompa ciepła może bazować na:

 

  • powietrzu

 

Nawet jeśli na dworze panują ujemne temperatury, powietrze zawiera w sobie ciepło, które można pozyskać z niego za pomocą systemu pompy ciepła i przekazać do wnętrza budynku, a nawet do podgrzania wody. Nawet jeśli temperatura sięga -25 stopni C, pompa może dalej aktywnie generować ciepło. Pompy czerpiące energię z powietrza często wykorzystywane są również jednocześnie jako klimatyzatory, szczególnie w porze letniej. Mogą ochładzać pomieszczenia i oddawać ciepło na zewnątrz budynku. Takie pompy nie wymagają również wstawiania sond pionowych ani kolektora gruntowego, dzięki czemu nadają się do montażu nawet na niedużej działce.

 

  • gruntach

 

W ziemi zawarte są ogromne zasoby ciepła. Pompy gruntowe pozwalają użyć ich do ogrzania domu, dzięki wymiennikowi gruntowemu. Wymagają też budowy kolektora lub wymiennika (w przypadku współpracy z pompą powietrzną). Rodzaj kolektora jest jednak zależny przede wszystkim od rodzaju gruntu, wielkości przestrzeni oraz tego, jakie są akceptowalne rozmiary prac ziemnych. Pompy tego typu często nazywane są również solankowymi, gdyż w ich wymiennikach krąży woda z roztworem glikolu nazywanym solanką.

 

  • wodzie

 

System opiera się na wodzie rzecznej, pozyskiwanej ze strumienia lub ze studni (które znajdują się na terenie działki). Daje świetne efekty (szczególnie, gdy temperatura wykorzystywanej wody oscyluje w granicach 5-8 stopni) i przenosi ciepło szybciej niż inne systemy grzewcze. Pompy tego typu bazują na wodzie z warstw wodonośnych zbiornika wodnego. Te warstwy doskonale zachowują ciepło nawet w zimie (są swoistym rezerwuarem ciepła – absorbują je w lecie, dzięki czemu zawsze zachowują dodatnie temperatury zimą). Cały system pompy opiera się na pojedynczej pętli wodnej, który przenosi energię do konwektora.

 

Istnieją różne systemy: otwarte, hybrydowe, z pętlą zamkniętą. Rodzaj zależy od tego, na jakiej głębokości znajduje się zbiornik wodny oraz wielkości działki.

Źródło górne pompy ciepła

Aby ciepło znalazło się w pomieszczeniu, musi mieć nie tylko źródło dolne, z którego energia będzie pobierana, ale również źródło górne, czyli odbiornik. Górne źródło pompy ciepła to nic innego jak instalacja grzewcza.

 

Odbiornikiem ciepła w domu może być:

 

  • ogrzewanie podłogowe – system montowany pod podłogą, który nie wymaga widocznych grzejników;

  • ogrzewanie sufitowe – system mocowany w suficie, który również nie wymaga widocznych grzejników;

  • ogrzewanie grzejnikowe – najbardziej tradycyjna instalacja, wymagająca instalacji widocznych grzejników, które będą oddawać ciepło do powietrza;

  • podgrzewania ciepłej wody – pompa może służyć nie tylko do podnoszenia temperatury powietrza.

źródło górne pompy ciepła

Zalety i wady korzystania z pompy ciepła

Pompy ciepła nie produkują energii, a więc nie wymagają dostarczania paliw (wykorzystują tylko 25% prądu do transportowania energii, 75% to energia pobrana z gruntu, wody lub powietrza). Są więc oszczędniejsze niż zwykłe systemy grzewcze i bardziej ekologiczne. Pod względem efektywności porównuje się je z systemami fotowoltaicznymi.
Są to wprawdzie systemy dość kosztowne, jednak warto pamiętać, że są inwestycjami bazującymi na odnawialnych źródłach energii (OZE), a więc można ubiegać się o ich dofinansowanie.

 


Instalacja pompy jest różna w zależności od jej typu. Najszybsza i wymagająca najmniej prac budowlanych jest instalacja pompy powietrznej (jest jednak stosunkowo najdroższa). Najtrudniejsza i najbardziej skomplikowana instalacja pompy gruntowej.
Co więcej, część systemów pomp może służyć nie tylko jako ogrzewanie, ale także jako klimatyzacja w lecie. Dzięki temu można utrzymać optymalną temperaturę w pomieszczeniach bez konieczności montowania dodatkowych urządzeń.

Jak dobrać pompę ciepła do wielkości domu?

Rodzaj źródła dolnego pompy ciepła, na jaki warto się zdecydować, zależy głównie od wielkości działki, a nie od wielkości domu. Najmniej miejsca wymagają pompy powietrzne, najwięcej gruntowe. Jeśli zaś chodzi o samą powierzchnię mieszkalną – do niej dostosowujemy moc pompy.

 

Jak obliczyć moc pompy? Można skorzystać z prostego wzoru:

 

 

moc pompy (W) = powierzchnia domu x zapotrzebowanie energetyczne

 

W przypadku, kiedy zapotrzebowanie energetycznie nie jest znane, pod uwagę należy wziąć ocieplenie budynku i izolację:

 

  • budynek nieocieplony wykorzystuje aż 150 kWh/m3,

  • słabo ocieplony - 100 kWh/m3,

  • dobrze ocieplony - 60 kWh/m3,

  • energooszczędny – 50 kWh/m3,

  • niskoenergetyczny 40 kWh/m3.

Dwie pompy ciepła

Zobacz, o co pytają nasi klienci

Ile kosztuje pompa ciepła?

- To, ile kosztuje pompa ciepła, zależy od jej typu i mocy. Średnia cena pompy gruntowej w przeliczeniu na zapotrzebowanie (kW) wynosi ok. 5 000 zł. Dla dobrze ocieplonego domu o powierzchni 100 m2 średni koszt takiej instalacji będzie więc wynosił ok. 30 000 zł. Dla równie dobrze ocieplonego domu o powierzchni 130 m2 – ok. 39 000 zł, a dla dobrze ocieplonego domu o powierzchni 200 m2 – ok. 60 000 zł. Należy przyjąć, że przy gorszej izolacji i słabszym ociepleniu koszty te znacząco wzrosną. Średnia cena pompy wodnej w przeliczeniu na zapotrzebowanie (kW) waha się w granicach ok. 3400-10 400 zł. Przyjmując najniższe ceny rynkowe, instalację w dobrze ocieplonym domu 100 m2 można wykonać już za 20 400 zł. Dla metrażu (przy równie dobrym ociepleniu) 130 m2 minimalna cena będzie oscylować w granicach ok. 26 520 zł, a dla metrażu 200 m2 (również przy dobrym ociepleniu) wynosić ok. 51 000 zł. Przy słabszej izolacji i ociepleniu domu koszty te wzrosną. Średnia cena pompy powietrznej to od 30 000 do nawet 200 000 zł.

 

Czy pompa ciepła pracuje cały czas?

- Tak. Pompy ciepła pracują 24H/dobę.

 

Czy pompa ciepła jest głośna?

- To zależy od modelu. Ciche pompy ciepła wydają dźwięki mieszczące się w przedziale 40-60 dB(A), czyli dźwięki zbliżone do domowych szmerów i szumu w biurze. Te głośniejsze — 60-70 dB(A), czyli dźwięki o podobnym natężeniu, jak we wnętrzu auta lub głośnej restauracji, porównywalne również do hałasu odkurzacza.

 

Czy pompa ciepła ogrzeje dom?

- Gruntowa lub wodna pompa ciepła może samodzielnie ogrzewać cały dom przez praktycznie cały rok, niezależnie od tego, jak silne są mrozy. Pompa powietrzna samodzielnie może ogrzewać budynek do czasu, aż temperatury nie spadną poniżej od -5 czy -10 stopni. W takiej sytuacji wesprze ją grzałka elektryczna.

 

Dodano: 07-04-2021
Uaktualniono: 13-04-2021