Różnica między pompą ciepła a innymi urządzeniami grzewczymi, takimi jak tradycyjne kotły gazowe czy olejowe, polega na tym, że pompa nie wytwarza ciepła przez spalanie paliw, ale wykorzystuje energię z otoczenia. Dzięki temu jest bardziej ekologiczna i ekonomiczna. Dowiedz się, co jeszcze charakteryzuje działanie pompy ciepła i czy wszystkie rodzaje pomp działają na takiej samej zasadzie.

U progu 2024 r. magazyn MIT Technology Review — jak zresztą co roku od 24 lat — opublikował listę dziesięciu przełomowych technologii, które mogą mieć realny wpływ na świat. Znalazły się wśród nich sztuczna inteligencja, leki na odchudzanie, wyspecjalizowane chipy, a także pompy ciepła. Tak, zgadza się. Naukowcy z jednej z najbardziej prestiżowych uczelni świata dostrzegli ogromny potencjał w urządzeniach, które mogą zarówno grzać, jak i chłodzić budynki, a ich szerokie zastosowanie może przyczynić się do obniżenia emisji i dekarbonizacji przemysłu. Jak to możliwe? Sekret tkwi w zasadzie działania pomp ciepła.

Zasada działania pompy ciepła

Jak już wspomniano — pompa ciepła może służyć do grzania, a wyposażona w klimakonwektor także do chłodzenia pomieszczeń. Jeśli posiada zasobnik, może też przygotowywać ciepłą wodę użytkową. Jest więc multifunkcyjnym urządzeniem, którego zasada działania w gruncie rzeczy jest bardzo prosta i zbliżona do… lodówki. W obu urządzeniach dochodzi do przenoszenia ciepła z jednego miejsca do drugiego. W obu przypadkach kluczową rolę odgrywa cykl termodynamiczny.

Wewnątrz lodówki jest czynnik chłodniczy, który wchłania ciepło. Owa substancja, w nowych urządzeniach zwykle izobutan albo propan, jest następnie sprężana (co zwiększa jej temperaturę) i przepuszczana przez kondensator. Ciepło z wnętrza urządzenia jest przekazywane na zewnątrz. Potem czynnik chłodniczy ochładza się i rozpręża, gotowy do ponownego wchłonięcia ciepła.

Analogiczny proces ma miejsce w pompie ciepła. Jednak tutaj energia cieplna pobierana jest z otoczenia i przenoszona do wnętrza budynku. W zależności od rodzaju pompy ciepła energia może być pobierana z powietrza, wody lub gruntu, a więc z odnawialnych źródeł energii. Ciepło „wchłaniane” jest przez czynnik chłodniczy, np. R32, czyli difluorometan, który przyjmuje stan gazowy i w takiej postaci trafia na sprężarkę. Podobnie jak w przypadku lodówki, tutaj też temperatura i ciśnienie gazu rosną. Po to, aby po przemieszczeniu się do skraplacza, mogła nastąpić wymiana ciepła pomiędzy gorącym czynnikiem chłodniczym a wodą w instalacji budynku. W kolejnym kroku gorąca woda jest rozprowadzana do systemu grzewczego: kaloryferów albo ogrzewania podłogowego.

I tak jak w przypadku lodówki, tak i w pompie ciepła, obieg czynnika chłodniczego jest zamknięty. Oznacza to, że po oddaniu ciepła trafia na zawór rozprężny. Tam jego ciśnienie i temperatura są obniżane, a stan skupienia wraca do ciekłego i jest gotowy do ponownego wchłonięcia ciepła.

Czego pompa ciepła potrzebuje do działania?

Pompa ciepła potrzebuje do działania energii elektrycznej. Może ona pochodzić z instalacji fotowoltaicznej — wówczas zarówno ekologiczny, jak i ekonomiczny charakter urządzenia jest silniej uwydatniony. Jednakże, nawet jeśli pochodzi z zewnętrznej sieci elektrycznej, oszczędności na rachunkach i tak mogą być znaczące. Prawidłowo dobrane, zainstalowane i konserwowane pompy ciepła są bowiem bardzo wydajne energetycznie. O ich wydajności świadczy współczynnik COP. Informuje on o tym, ile jednostek ciepła jest wytwarzanych przez pompę ciepła w stosunku do ilości zużywanej przez nią energii elektrycznej. Dla przykładu współczynnik COP dla pomp ciepła Immergas Magis PRO 12 V2 plasuje się na poziomie 4,63 (w warunkach A7/W35). Oznacza to, że na każdą jednostkę zużytej energii elektrycznej, pompa produkuje ponad 4,5 jednostki ciepła.

Pompa ciepła potrzebuje też dolnego źródła ciepła, a więc wody, powietrza lub gruntu. W zależności od wybranego źródła należy zainstalować inny typ urządzenia. Wybierając pompę gruntową, trzeba liczyć się z koniecznością wykonania odwiertów, co nie tylko znacząco wpływa na otoczenie, ale też jest znacznie droższe niż np. montaż pompy powietrznej. Również wodna pompa ciepła potrzebuje odwiertów do budowy dwóch studni, a także odpowiedniej ilości wód gruntowych na działce.

Przed decyzją o kupnie konkretnego modelu pompy ciepła, należy też skontaktować się ze specjalistą ds. instalacji grzewczych. Pomoże on w określeniu zapotrzebowania budynku na ciepło, a tym samym w doborze najlepiej dopasowanego urządzenia. Zwykle też specjaliści mogą pomóc w określeniu, czy budynek i instalacja spełnia wymagania programów, z których można otrzymać dofinansowanie („Mój Prąd 5.0”, „Czyste Powietrze” czy „Moje Ciepło”). Warto pamiętać, że montując urządzenie o podwyższonej klasie efektywności energetycznej, takie jak większość modeli oferowanych przez Immergas, można uzyskać zwiększone dofinansowanie.

Więcej informacji na temat pomp ciepła Immergas można przeczytać tutaj: https://www.immergas.pl/klient-indywidualny/pompy-ciepla/.

Artykuł sponsorowany