Pompa ciepła to niskotemperaturowe urządzenie grzewcze wykorzystujące energię cieplną, której ogromne ilości znajdują się w naturalnych pokładach ziemi, powietrza i wody. Jego zasada działania oparta jest na typowych przemianach fizycznych, które zachodzą w urządzeniu: parowaniu, sprężaniu skraplaniu oraz rozprężaniu.

Aby pompa ciepła działała, potrzebuje dostarczenia do napędu sprężarki tylko niewielkiej ilości energii elektrycznej.

Pompa ciepła to zazwyczaj dwuelementowy zestaw zajmujący nie więcej niż 2m2

Pompa ciepła to zazwyczaj dwuelementowy zestaw zajmujący nie więcej niż 2 m2

Elementy pompy ciepła tworzą zamknięty układ, wewnątrz którego krąży ekologiczny czynnik roboczy podlegający ciągłym przemianom z postaci ciekłej na gazową i odwrotnie powodując przepływ energii cieplnej ze źródła dolnego do górnego.

Dolnym źródłem ciepła może być grunt, w którym umieszczane są kolektory płaskie, spiralne lub sondy, woda, powietrze oraz np. ścieki. Źródło górne stanowi instalacja grzewcza.

W układzie elementów pompy ciepła w cyklu ciągłym zachodzą przemiany fizyczne.

W układzie elementów pompy ciepła w cyklu ciągłym zachodzą przemiany fizyczne.

 

Jak działa pompa ciepła?

W wymienniku ciepła zwanym parownikiem czynnik roboczy w postaci mieszaniny cieczy i gazu ulega procesowi odparowania. Odbiera w ten sposób energię cieplną z dolnego źródła. Następnie czynnik zassany zostaje w postaci pary o niskim ciśnieniu do sprężarki, gdzie wzrasta jego ciśnienie oraz temperatura.

Kolejnym elementem obiegu, do którego trafia czynnik w postaci gazowej, jest wymiennik ciepła zwany skraplaczem. Gorący i sprężony czynnik oddaje tu energię cieplną do źródła górnego, co powoduje jego skroplenie. Na drodze do parownika czynnik napotyka zawór rozprężny - jest to ostatni z elementów zamykający obieg termodynamiczny, który racjonuje ilość czynnika trafiającą do parownika. Procesowi temu towarzyszy obniżenie ciśnienia oraz temperatury czynnika. W ten sposób czynnik krąży w obiegu termodynamicznym zapewniając cykliczność pracy pompy ciepła.

Drugim elementem pompy ciepła jest zbiornik CWU.

Drugim elementem pompy ciepła jest zbiornik CWU.

 

Rodzaje pomp ciepła

Do najczęściej spotykanych pomp ciepła należą pompy ciepła typu solanka-woda. Pozostałe dwa rodzaje to: powietrze-woda i woda-woda (najrzadziej stosowane pompy z tzw. bezpośrednim odparowaniem zostały w niniejszym artykule pominięte).

Każda z trzech typów pomp działa tak samo w obiegu tzw. górnego źródła, czyli prościej mówiąc - instalacji centralnego ogrzewania. Wszystkie rodzaje pomp wykorzystują wodę jako medium grzewcze w górnym źródle i stąd jeden człon nazwy typu urządzenia to woda. Różnią się natomiast te urządzenia medium i źródłem energii wykorzystywanym w tzw. dolnym źródle, czyli obiegu dostarczającym energię do pompy.

Pompy typu woda-woda wykorzystują jako dolne źródło podziemne cieki wodne. Pompa pobiera wodę z jednej studni i zrzuca do drugiej oddalonej min. o 15 m w kierunku cieku wodnego. Rozwiązanie takie wymaga przede wszystkim dostępności cieków podwodnych o odpowiedniej wydajności (pompa o mocy 8 kW przepompowuje ok. 2 m3 wody na godzinę). Poza tym wydajność cieku nie może się zmienić na przestrzeni okresu, na który przewidziane jest działanie pompy, a więc 25-30 lat. Jeszcze jeden powód czyni stosowanie pomp woda-woda nieatrakcyjnym: przepływająca przez pompę woda jest zmineralizowana, co powoduje szybką korozję i uszkadzanie elementów, z którymi się styka. Nie występuje tu zjawisko, które jest charakterystyczne dla instalacji centralnego ogrzewania - tam krąży cały czas ta sama woda, która szybko wytrąca minerały i staje się neutralna dla elementów instalacji. Z powyższych powodów nasza firma nie zajmuje się montażem pomp ciepła typu woda-woda i nie zaleca ich stosowania.

Pompy typu powietrze-woda wykorzystują powietrze zewnętrzne jako źródło energii. Takie urządzenia działają doskonale, gdy temperatura zewnętrzna wynosi powyżej -5oC. Wtedy osiągnięcie temperatury w obiegu centralnego ogrzewania na poziomie +35 oC jest możliwe i efektywne. Przy temperaturach poniżej -5 oC sprawność pompy powietrze-woda gwałtownie spada. Uzyskanie w centralnym ogrzewaniu +35 oC jest możliwe, ale dużo mniej efektywne. Wskaźnik COP, który określa stosunek energii uzyskanej z dolnego źródła do energii elektrycznej potrzebnej do jej uzyskania spada. I dochodzi do sytuacji, gdy pompa grzeje głównie prądem, co oczywiście wpływa na koszty eksploatacyjne.

Najbardziej efektywnym rozwiązaniem są pompy ciepła typu solanka-woda woda (lub glikol-woda). W tym rozwiązaniu do pompy jest dostarczana energia słoneczna skumulowana w ziemi. Stosuje się dwa typy tzw. wymienników: pionowe i poziome. Wymienniki pionowe to odwierty o głębokości do 150 m, w których umieszcza się sondę w postaci rury z tworzywa w kształcie wąskiej i długiej litery „U”. W przypadku domów jednorodzinnych stosuje się dwa lub trzy takie odwierty. Wymienniki poziome (kolektory) to ułożone poziomo na głębokości ok. 1,5 m pętle z rury z tworzywa sztucznego. Długość takiej pętli to maksymalnie 125/150 m, a ich ilość zależy od zapotrzebowania domu na ciepło i waha się od 4 do 10 m. Pompy solanka-woda wykorzystują fakt, że temperatura ziemi poniżej 1,5 m jest w przybliżeniu stała i wynosi 7-8 oC. To pozwala na uzyskanie temperatury krążącego czynnika (najczęściej roztworu glikolu) na poziomie około +4 oC, co dla pompy jest bardzo efektywne. Pompa za pomocą sprężarki podnosi temperaturę do +35 oC przy bardzo dobrej efektywności (współczynnik COP - 4,0). Pompy ciepła typu solanka-woda są w tej chwili chwili najbardziej efektywnymi i stabilnymi urządzeniami wykorzystującymi energię odnawialną do celów grzewczych. Dlatego też Rekuperatory.pl proponują Państwu to rozwiązanie w połączeniu instalacją centralnego ogrzewania podłogowego.

Instalacja górnego źródła, centralnego ogrzewania

Pompy ciepła to urządzenia pracujące najefektywniej na tzw. niskim parametrze, tzn. na niskiej temperaturze czynnika w obiegu centralnego ogrzewania. Za niską temperaturę uważa się temperaturę do +35 oC. W takim trybie pracy współczynnik COP pompy jest najwyższy. Pompa oczywiście może podgrzać czynnik do wyższej temperatury (nawet +55 oC), ale wtedy współczynnik COP znacząco spada. Dlatego też najlepiej współpracują z pompą ciepła niskotemperaturowe systemy ogrzewania. Do takich systemów należą tzw. systemy ogrzewania płaszczyznowego, czyli podłogowe, ścienne lub sufitowe oraz niektóre systemy ogrzewania grzejnikowego. Grzejniki w domach jednorodzinnych są najczęściej dobierane przez projektantów na temperatury 70/50, tzn. temperatura zasilania wychodząca z urządzenia grzewczego wynosi 70 oC, a temperatura powrotu do urządzenia wynosi 50 oC.

Aby taka instalacja dobrze współpracowała z pompą ciepła należy dokonać przeliczenia mocy (wielkości) grzejników na parametry 35/28. W praktyce oznacza to znaczne powiększenie mocy grzejników nawet kilkukrotnie. A więc trzeba się liczyć z grubymi (3 panele) i dużymi grzejnikami wiszącymi na ścianach. Z tego powodu najchętniej i najczęściej wybieranym systemem centralnego ogrzewania współpracującym z pompą ciepła jest ogrzewanie płaszczyznowe - podłogowe. Dlatego też proponujemy Państwu instalację centralnego ogrzewania w tym systemie z możliwością dodania kilku grzejników drabinkowych w łazienkach. Nie będą one zbyt mocno grzały (ale również nie ma takiej potrzeby), ale doskonale spełnią funkcję suszarki.

Instalacja centralnego ogrzewania jest jedną z najważniejszych w domu. Szczególnie ogrzewanie podłogowe wymaga dokładności an etapie projektowania i realizacji. O ile błędy w instalacji grzejnikowej można naprawić (np. wymieniając grzejnik na większy), to błędy w instalacji ogrzewania podłogowego są prawie niemożliwe do korekty (nie licząc całkowitego skucia posadzki i ułożenia na nowo).

Dlatego tak ważny jest tutaj projekt i reżim wykonawczy. Projekt powinien być oparty na rzeczywistych parametrach budynku (technologii i izolacji ścian, posadzek, poddasza, wielkości i współczynnika przenikania ciepła przez okna, nasłonecznienia, głównego kierunku wiatrów w zimie oraz oczekiwanej przez użytkowników temperatury.

Moc pompy ciepła: zarówno samego urządzenia, jak i parametrów dolnego źródła dostosować należy do innych zastosowanych instalacji, szczególnie wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła - rekuperacji, a także np. instalacji ogrzewania ciepłym powietrzem z kominka, czyli DGP.

Powinna także zawierać dokładne wyliczenia zapotrzebowania na ciepło dla każdego pomieszczenia oraz za tym idącą długość i sposób ułożenia instalacji ogrzewania podłogowego w każdym pomieszczeniu.

Dlatego też każda instalacja grzewcza z pompą ciepła powinna być realizowana w oparciu o projekt inżynierski. Nie polecamy wykonywać instalacji bez projektu!

Równie ważne jest odpowiednie ułożenie instalacji z materiałów najlepszej jakości. Zalewamy przecież instalację ogrzewania podłogowego już na zawsze i nie może ona za kilka lat zacząć przeciekać. Po pierwsze wymaga to wtedy poważnej naprawy (skucie części posadzki), a po drugie może spowodować znaczne straty. Obowiązuje zasada: dla elementów zalewanych posadzką nie ma kompromisu - zawsze należy wybrać najwyższe jakościowo rozwiązania i najlepszą technologię ogrzewania, której producent daje 10-letnią gwarancję na połączenia rur w posadzce. Wreszcie wykonawstwo - na tym etapie można zepsuć nawet najlepszy projekt. 

Dolne źródło pompy ciepła

Zdecydowanie polecamy odwierty pionowe o określonej głębokości ze względu na większą i stabilną ich wydajność. Nie można tu oszczędzać - źle dobrane dolne źródło pompy ciepła zamrozi się w zimie i nie będzie wydajnie pracować. 

W Rekuperatory.pl bierzemy pełną odpowiedzialność za wydajność dolnego źródła. Z tego też powodu nie podłączamy montowanych przez nas pomp ciepła i instalacji do wykonanych przez kogoś odwiertów lub kolektorów poziomych. Kolektory poziome robimy własnymi ekipami i poprzedzamy ich realizację dokładnymi obliczeniami wydajności gleby na konkretnej działce. Stosujemy rury i osprzęt najlepszych producentów i również gwarantujemy ich wydajność.

 

Czy warto zainwestować w pompę ciepła?

 

 « przeglądaj pozostałe artykuły

Opinie o Rekuperatory.pl

  • „Bardzo profesjonalna i rzetelna firma. Wszystko zgodnie z umową. Możliwość negocjacji..”

    Andrzej Lemański, Bystrzyca Kłodzka, dolnośląskie

  • Etap montażu mam już za sobą. Szybko, sprawnie. Polecam w 100 procentach.

    Michał Bartkiewicz, Ząbkowice Śl., woj. dolnośląskie

  • Rzetelna, terminowa i konkretna firma godna polecenia.

    Anna Rzeźnik, Chełmek, woj. małopolskie

  • Rewelacyjna ekipa: szybko i sprawnie. Mili Panowie, zresztą od początku do końca super fachowa obsługa.

    Magdalena Greń-Zgliczyńska, Cieszyn, woj. śląskie

  • Stosunek do klienta bez zarzutu. Sprzęt najwyższej światowej klasy. Tylko tak trzymać. Mogę polecić każdemu Rekuperatory.pl.

    Andrzej Derlatka, Zielonki, woj. mazowieckie

  • Wszystko ok! Rekuperator działa bez zastrzeżeń. Polecam Rekuperatory.pl (ROHA Group)!

    Piotr Szczepanik, Węgrów-Liw, woj. mazowieckie

  • Dziękuję ogromnie Rekuperatory.pl za konsultacje! Zwróciłem się o przeanalizowanie mojego projektu rekuperacji, ponieważ mój wykonawca nie do końca chciał zrobić wentylacje z odzyskiem ciepła zgodnie z normami i standardami ogólnie obowiązującymi. Spotkałem się z dużą fachowością, zrozumieniem i pomocą. Gdybym mógł jeszcze raz wybrać wykonawcę rekuperacji, z pewnością wybrałbym Rekuperatory.pl!

    Tomasz Żmijewski, Nikielkowo, woj. warmińsko-mazurskie

  • Szybko, sprawie, czysto zamontowane urządzenie

    Piotr Nochowicz, Dzierzążenko, woj. wielkopolskie

  • Profesjonalne podejście, kompleksowa obsługa, wysokiej jakości urządzenie. Polecam.

    Artur Nawrot, Pieszków, woj. dolnośląskie

  • Rewelacyjna ekipa: szybko i sprawnie. Mili Panowie, zresztą od początku do końca super fachowa obsługa

    Magdalena Greń-Zgliczyńska, Cieszyn, woj. śląskie

  • Realizacja przebiegła bardzo sprawnie, szybko, zgodnie z projektem i założeniami.

    Po zakończeniu ekipa pozostawiła po sobie porządek.

    Tomek Kućmiński, Kwidzyn, woj. pomorskie

  • Montaż przebiegł bez najmniejszych problemów. Pracownicy wykazali się doświadczeniem, wiedzą i wysoką kulturą osobistą. Rekuperator został podłączony do wifi. Instruktaż przeprowadzony w sposób miły i przystępny.

    Polecam!

    Damian Doleciński, Gowarzewo, woj. wielkopolskie