Pompa ciepła powietrze woda - jaka jest zasada jej działania?

Pompa ciepła powietrze woda - jaka jest jej rola w nowoczesnych systemach ogrzewania?

Pompa ciepła powietrze woda cieszy się coraz większą popularnością, ponieważ zapewnia to, co najważniejsze - efektywność, bezobsługowość i duże oszczędności. Do spraw związanych z zaletami wrócimy w późniejszej części artykułu, teraz zaś skupmy się na wprowadzeniu do tej tematyki, przedstawiając podstawowe informacje o tym rodzaju pomp ciepła. Zastanówmy się przede wszystkim nad tym, jaka jest rola tych urządzeń w nowoczesnych systemach ogrzewania? Patrząc na skalę popularności - coraz większa. Ludzie odchodzą bowiem od obsługowych instalacji na paliwo stałe, jak piec na drewno, węgiel czy drewno, decydując się na nowocześniejsze rozwiązania. A prym tu zdecydowanie wiedzie pompa ciepła powietrze-woda. Pamiętajmy jednak, że nie chodzi tu tylko o wygodę użytkowania, lecz o coś więcej - o oszczędności oraz o stworzenie niskoemisyjnego gospodarstwa domowego. 

Instalacja pompy ciepła wiąże się z dość dużym wydatkiem, lecz zwraca się on podczas eksploatacji. Możemy więc założyć, że po pewnym czasie koszty pompy ciepła staną się pieśnią przeszłości, bo korzyści finansowe dawno je przebiją. Jej rola w nowoczesnych systemach ogrzewania jest nieoceniona również ze względu na wzrastającą z każdym rokiem świadomość ekologiczną. Konsumenci, chcąc przyczyniać się do redukcji CO2 i zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego, coraz chętniej zwracają się ku nowoczesnym technologiom. To ogrzewanie ekologiczne, które jak się wydaje, za jakiś czas stanie się standardem.

Pompa ciepła powietrze-woda - jaka jest zasada jej działania?

Nie ma wątpliwości, że rola pomp ciepła w nowoczesnych systemach ogrzewania jest znacząca i z każdym kolejnym rokiem ten status będzie coraz wyższy. Każdy, kto na poważnie myśli o tej inwestycji, powinien dowiedzieć się, jaka jest zasada jej działania. Jak pompa ciepła powietrze-woda jest w stanie przekształcać energię termiczną z powietrza zewnętrznego w ciepło do ogrzewania wnętrz oraz wody użytkowej?

Żeby to zrozumieć, trzeba zacząć od wyjaśnienia trzech głównych punktów: dolnego źródła, obiegu chłodniczego pompy ciepła i górnego źródła.

• Dolne źródło to miejsce odbioru energii o tzw. niskich parametrach (mowa tu na przykład o temperaturze, ciśnieniu);
• Obieg chłodniczy pompy ciepła stanowi niejako pomost między kluczowymi punktami systemu, ponieważ przekazywana jest tu energia w postaci ciepła z punktu o niższej temperaturze, czyli dolnego źródła do górnego źródła - punktu o wyższej temperaturze. 
• A górne źródło właśnie to obieg instalacji grzewczej pozwalający na pokrycie zapotrzebowania budynku zarówno na ciepło, jak i na podgrzanie wody użytkowej. 

Znając te elementy systemu łatwiej sobie wyobrazić, jak to wszystko działa. Powietrze atmosferyczne doprowadzane jest do obiegu czynnika chłodniczego, w czym uczestniczy wentylator parownika. Gdy przepływa ono do parownika, zostawia w nim energię w postaci ciepła, co wpływa na podniesienie temperatury czynnika chłodniczego. Na tyle, że wrze i staje się gazem. 

Czynnik chłodniczy zaś (w postaci gazu) kierowany jest do sprężarki. Tam ulega sprężeniu, co powoduje jego ogrzanie. Rosnąca temperatura pozwala na przekazanie ciepła w skraplaczu do instalacji grzewczej budynku. W momencie, kiedy ciepło zostaje już przekazane, gaz ulega schłodzeniu oraz skropleniu w skraplaczu. Obniża też swoje ciśnienie i temperaturę, po czym przepływa do parownika. A tam po raz kolejny pobierane zostaje ciepło z dolnego źródła, czyli proces rozpoczyna się od początku. W tym samym czasie woda grzewcza odbiera ciepło ze skraplacza, pompa obiegowa zaś kieruje ją do jednego z punktów: albo do instalacji grzewczej budynku (CO), albo na wężownicę podgrzewacza wody użytkowej (CWU), choć może to zachodzić też jednocześnie.

Poznaj nasze produkty

Technologia pomp ciepła HITACHI zapewnia ogrzewanie budynku oraz podgrzewanie ciepłej wody użytkowej z energii odnawialnej. Szukasz pomp ciepła w najlepszej cenie? Świetnie!

Sprawdź naszą ofertę

Pompa ciepła powietrze-woda - jakie zapewnia korzyści?

Jak się zaraz przekonamy, warto zainwestować w pompę ciepła powietrze-woda, gdyż rozwiązanie to ma ogromną ilość zalet. 

• Jedną z nich jest opłacalność inwestycyjna, ponieważ mimo początkowych kosztów, tylko zyskujemy. Wynika to z późniejszej eksploatacji, która nie generuje dużych wydatków. Jest to więc rozwiązanie atrakcyjne pod względem finansowym w perspektywie długofalowej, zwłaszcza w porównaniu do innych, bardziej tradycyjnych źródeł ciepła. 
• Kolejną zaletą jest wysoka sprawność, dzięki czemu urządzenie jest w stanie efektywnie zamieniać energię elektryczną na cieplną. Udowadnia to parametr COP, który w większości przypadków ma wartość 4, co oznacza, że na każde pobrane kWh energii elektrycznej przypadają aż 4kWh oddanego ciepła!
• Troska o środowisko naturalne to jeden z ważniejszych czynników przemawiających za tym, żeby zdecydować się na inwestycję w pompę ciepła. To ekologiczne, odnawialne źródło energii pozyskujące zdecydowaną większość (75%) energii ze środowiska naturalnego i tylko 25% z dostępnej energii elektrycznej lub instalacji fotowoltaicznej. 
• To jednocześnie niesamowity komfort użytkowania, ponieważ pompy ciepła są praktycznie bezobsługowe. To z jednej strony bardzo nowoczesne, zaawansowane urządzenia, z drugiej strony bezproblemowe dla każdego użytkownika. To samo powiemy o serwisie pomp ciepła, który nie jest zbyt częsty, więc nie zwiększa to kosztów. 
• To inne zalety, jak niezawodność, dzięki czemu pompy ciepła to zakup na lata. 
• To również możliwe dofinansowania, które zmniejszą obciążenia finansowe związane z inwestycją. Istnieją specjalne programy, jak Czyste Powietrze czy Ulga Termomodernizacyjna. 

Co rozważyć przed zakupem? O czym pamiętać?

Chcąc zainwestować w pompę ciepła powietrze-woda powinniśmy zwrócić uwagę na kilka kwestii. Przeprowadzenie dobrej analizy jest tu na wagę złota. 

Zastanówmy się, jak zaprojektować instalację ogrzewania, mając na uwadze to, że pompa ciepła osiąga największą sprawność dla temperatury wody kotłowej 30-35 stopni Celsjusza. Wniosek jest z tego taki, że najlepiej zainwestować w ogrzewanie niskotemperaturowe, zwłaszcza podłogowe. 

Równie istotne jest tu wykorzystanie rewersyjnej pracy pompy ciepła. Pozwala to wykorzystać ją do chłodzenia latem. Już podczas projektowania tej instalacji, musimy pomyśleć o jej zasilaniu, ale też określić, gdzie znajdzie się dodatkowe miejsce dla bezpieczników w rozdzielni prądu.

Tu też pojawia się kwestia związana z dostępną przestrzenią na zamontowanie pompy ciepła. Jednakże w przypadku tego urządzenia nie potrzeba dużej kotłowni, jak to bywa przy wielu innych systemach. Nie ma też potrzeby budowania komina spalinowego czy tworzenia pomieszczenia na opał. Wystarczy takie miejsce jak pralnia czy suszarnia. Ważne jednak, aby wstawić tam trójnik na instalacji kanalizacyjnej, co pozwoli na podłączenie odpływu skroplin z jednostki wewnętrznej. 

Tak samo ważne jest przemyślenie lokalizacji jednostki zewnętrznej, gdyż musimy w tym celu wykonać przejścia przez ścianę dla rur freonowych. Odnosi się to zarówno do pompy ciepła split, jak i pompy ciepła typu monoblok. Musimy wykonać również konstrukcję wsporczą oraz zaplanować odpływ kondensatu. 

Nie powinniśmy również zapomnieć o skutecznym stłumieniu dźwięku. Ustawmy więc agregat w miejscu, w którym dźwięk będzie się rozpraszał. 

Weźmy wreszcie pod uwagę koszty inwestycyjne - cenę pompy ciepła z montażem, żeby wiedzieć, na jakie wydatki się przygotować. W wyliczeniach pomagają specjalne dostępne w internecie kalkulatory. Możemy wybrać powierzchnię na przykład pompa ciepła do domu 100m2 czy do domu 150 m2, wprowadzić inne ważne dane i sprawdzić wyliczenia. Dzięki temu można poznać orientacyjne koszty zakupu i eksploatacji. Pamiętajmy jednocześnie o wspomnianych we wcześniejszym akapicie dofinansowaniach, które znacząco zmniejszają obciążenie inwestycyjne. 

Pompa ciepła powietrze-woda to inwestycja, która opłaca się na wielu polach. A jej wartość z każdym rokiem będzie rosła.