Pompa ciepła jest rozwiązaniem, które pojawia się przed nami, gdy poszukujemy taniego i wydajnego systemu ogrzewania. Jej niewątpliwą zaletą jest niewielkie zapotrzebowanie na energię elektryczną względem wytwarzanego ciepła. Dziś wyjaśniamy wszystkim, którzy zastanawiają się nad wymianą źródła ciepła, co to jest pompa ciepła, jakie są jej rodzaje oraz zasada działania. W tym artykule odpowiemy na pytanie, jaka jest żywotność pompy ciepła oraz jakie korzyści niesie jej wykorzystanie.
Spis treści
Co to jest pompa ciepła?
Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, które wykorzystuje energię otoczenia w celu wytworzenia energii cieplnej. Jej zasada działania jest dość prosta i polega na pobieraniu ciepła po stronie wyjściowej i oddaniu go w pomieszczeniu. Oznacza to, że to urządzenie nie jest źródłem ciepła, tylko jego przekaźnikiem. W przeciwieństwie do kotła lub pieca grzewczego pompa ciepła nie wytwarza ciepła, tylko pobiera je z otoczenia, po czym przekształca ją i dostarcza do instalacji grzewczej (np. grzejników lub ogrzewania podłogowego). Pompy ciepła dzielą się zależnie od rodzaju otoczenia, z którego pobierają ciepło (np. powietrze, grunt).
Pompa ciepła – co to jest i jakie są jej rodzaje?
Na rynku można spotkać się z trzema rodzajami pomp ciepła, które różnią się tzw. dolnym źródłem, z którego pobierane jest ciepło.
Pompa ciepła – rodzaje:
- gruntowa – pobiera energię z gruntu (energię geotermalną). Urządzenia tego typu posiadają wysoką wydajność i mogą działać przez cały rok, dzięki czemu dobrze sprawdzają się jako samodzielne źródło ogrzewania domu i podgrzewania wody użytkowej,
- wodna – wykorzystuje wodę jako źródło energii. Woda może pochodzić ze studni, rzeki lub jeziora. Urządzenie może ogrzać cały budynek, jednak sposób jego podłączenia jest dość skomplikowany,
- powietrzna – czerpią energię bezpośrednio z powietrza (energia aerotermalna) i nie wymaga zbytniej ingerencji podczas działania. Na rynku występują powietrze pompy ciepła, które mogą działać jako dodatkowe źródło ciepła lub samodzielny system grzewczy.
Jak działa pompa ciepła?
Gdy wyjaśniliśmy już, co to jest pompa ciepła, musimy pochylić się nad zasadą jej działania. Urządzenie bazuje na prostych zjawiskach fizycznych związanych ze sprężeniem i rozprężeniem gazów. W podobny sposób działają lodówki i klimatyzatory, które pobierają ciepło z wnętrza i „wyrzucają” je na zewnątrz. W pompie ciepła mechanizm ten jest odwrotny.
Urządzenie za pomocą układu chłodniczego wymusza nienaturalny przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze (dolne źródło) do obszaru o wyższej temperaturze (górne źródło). Typowe sprężarkowe modele wykorzystują energię elektryczną do zasilenia sprężarki i wymuszenia przepływu czynniki chłodniczego w układzie pompy ciepła.
Po stronie źródła dolnego sprężenie skroplonego gazu doprowadza do odbioru ciepła z otoczenia. Następnie w ruch zostaje wprawiona sprężarka, która zwiększa ciśnienie gazu. W efekcie dochodzi do zmniejszenia jego objętości oraz podniesienia temperatury. Gaz zmienia postać na płynną i w takiej formie przekazuje swoje ciepło do instalacji grzewczej. Na koniec ulega rozprężeniu, przy czym ponownie odbiera ciepło z otoczenia, powtarzając cały cykl.
Jaka jest żywotność pompy ciepła?
Ze względu na długą żywotność pompy ciepła, jest to jedno z tych urządzeń, które kupujemy praktycznie jeden raz na całe życie. W większości przypadków urządzenie, którą zainstalujemy podczas budowy domu, będzie działać przez kolejne dekady, dostarczając ciepło do pomieszczeń i grzejąc wodę użytkową. Przy odpowiednio wykonanym montażu żywotność pompy ciepła może wynieść nawet 50 lat. Ogromną zaletą pomp ciepła jest również szybki zwrot z inwestycji. Urządzenie zwraca się średnio w przeciągu 5-7 lat w porównaniu do ogrzewania elektrycznego, kotłowni na olej opałowy lub gaz płynny. Wynika to w dużej mierze z faktu, iż do działania wymaga niewielkiej ilość energii elektrycznej. Średnio pobiera 3-krotnie mniej prądu niż generuje ciepła, co przekłada się na mniejsze koszty ogrzewania.
Co więcej, inwestorzy mogą skorzystania z rządowych programów dofinansowania, które obejmują dotacje na wymianę starych systemów grzewczych na nowe, bardziej ekologiczne i efektywne. Dodatkowo wsparcie finansowe można zwiększyć, jeśli połączy się zakup pompy ciepła z montażem paneli fotowoltaicznych. Fotowoltaika produkuje darmową energię za sprawą zjawiska fotowoltaicznego, do którego dochodzi wskutek promieniowania słonecznego. Wygenerowany prąd zasila urządzenia domowe, w tym pompę ciepła, która ogrzewa pomieszczenia i wodę użytkową. W ten sposób nie tylko zwiększają się oszczędności, ale także dom staje się bardziej niezależny energetycznie.
Czym jest pompa ciepła dla środowiska naturalnego?
Pompa ciepła to system grzewczy, który nie obciąża środowiska naturalnego w tak wielkim stopniu, jak robią to instalacje na paliwa kopalne. Podczas pracy nie emituje szkodliwych substancji do atmosfery, takich jak dwutlenek węgla czy pyły powstające podczas procesu spalania (np. węgla). Wymieniając instalację konwencjonalną na pompę ciepła, nie tylko zyskujesz oszczędności, ale także wpływasz na ochronę środowiska i zmniejszasz swój ślad węglowy. Ograniczysz emisję CO2, która przyczynia się do powstawania zjawiska smogu oraz rozwoju chorób układu oddechowego i alergii.
Dodatkowo pompa ciepła do działania potrzebuje niewielkiej ilości energii elektrycznej, co ma ogromne znaczenie w kontekście światowych problemów energetycznych, takich jak kończące się zasoby naturalne naszej planety oraz drastycznie zwiększające się zapotrzebowanie energetyczne. Wymagany do działania urządzenia prąd można pozyskać ze źródeł odnawialnych, a nie zakładów pozyskujących energię w procesie spalania paliw kopalnych.
