Rodzaje pomp ciepła – warto je znać

Pompa ciepła jest ekologicznym urządzeniem grzewczym, które pobiera ciepło z gruntu, powietrza lub wody, aby następnie przekazać je do ogrzania pomieszczeń mieszkalnych. Dostępne na rynku pompy ciepła różnią się między sobą niekiedy dość znacznie. Przeczytaj, jakie wyodrębnia się typy i rodzaje pomp ciepła. Informacje zawarte w poniższym tekście ułatwią ci wybór najbardziej odpowiedniego systemu ogrzewania do twojego domu.

Rodzaje pomp ciepła ze względu na dolne źródło zasilania

Jednym z najczęściej stosowanych wyróżnień jest podział pomp ciepła ze względu na dolne źródło zasilania, czyli miejsce z którego urządzenie pobiera energię do ogrzania budynku. Biorąc pod uwagę dolne źródło, wyodrębnić można pompy ciepła:

gruntowe,
powietrzne,
wodne.

Historycznie gruntowe pompy ciepła nazywane są zamiennie urządzeniami typu solanka-woda, z uwagi na pierwotnie występujący w instalacji dolnego źródła czynnik roboczy, jakim był roztwór soli z wodą.

Gruntowe pompy ciepła

Gruntowe pompy ciepła są urządzeniami, które stosuje się w umiarkowanych i zimnych strefach klimatycznych. Pobierając energię z dolnego źródła, jakim są kolektory umieszczone w gruncie, gwarantują wysoką stabilność pracy i wydajność nawet w bardzo niskich temperaturach. W ramach urządzeń gruntowych wyróżnia się dwa typy pomp ciepła:

z kolektorami poziomymi,
z kolektorami (sondami) pionowymi.

W przypadku kolektorów poziomych całą instalację umieszcza się w gruncie na głębokości gwarantującej dodatnią temperaturę, 20 – 50 cm poniżej strefy zamarzania. W Polsce jest to przeciętnie około 1,2 do 1,5 m – w zależności od regionu.

Zaletą kolektorów poziomych w stosunku do pionowych jest ich niższy koszt montażu. Wadą natomiast – konieczność zapewnienia dużego obszaru działki, którego praktycznie nie będzie można zagospodarować inaczej, niż siejąc trawnik czy zakładając rabaty kwiatowe lub warzywne. Nad kolektorami nie można zasadzić drzew i większych krzewów, a także układać podjazdów i ścieżek np. z kostki brukowej.

Z kolei sondy pionowe są zdecydowanie bardziej wymagające pod względem instalacji niż kolektory poziome. Rozwiązanie to wiąże się z koniecznością wykonania głębokich (około 100 m) odwiertów z użyciem wiertnic. Zgodnie z ustawą „Prawo geologiczne i górnicze” odwierty o głębokości większej niż 30 m wymagają zatwierdzenia projektu robót geologicznych. Zarówno konieczność skorzystania ze specjalistycznego sprzętu i usługi profesjonalistów, jak i obowiązek wykonania projektu zwiększają koszty inwestycji, co niewątpliwie stanowi wadę kolektorów pionowych.

Sondy mają jednak również zalety. Przede wszystkim oparta na nich instalacja z pompą ciepła jest wydajna – przy tej głębokości odwiertu temperatura gruntu sięga około 10˚C, co zapewnia stabilną pracę urządzenia nawet podczas dużych mrozów. Drugą istotną zaletą kolektorów pionowych jest możliwość ich zastosowania na niewielkich działkach (dla odwiertów wystarczy kilkadziesiąt metrów kwadratowych) oraz możliwość niemal dowolnego zagospodarowania ich powierzchni.

Powietrzne pompy ciepła

Powietrzne pompy ciepła są najtańszymi i najłatwiejszymi w montażu urządzeniami tego typu. Nie wymagają instalacji dolnego źródła, ponieważ czerpią energię z powietrza, które znajduje się na zewnątrz budynku. Stanowią idealne rozwiązanie w ciepłym klimacie, gdzie temperatury nie spadają poniżej 0˚C, ale dzięki ciągłemu rozwojowi technologii i poszukiwaniom nowych możliwości udoskonalenia metody z powodzeniem można je stosować również w strefach klimatu umiarkowanego.

Warto nadmienić, że wyróżnia się dwa rodzaje pomp ciepła, których dolne źródło stanowi powietrze. Są to urządzenia typu:

powietrze-powietrze,
powietrze-woda.

W Polsce pompy ciepła powietrze-powietrze rzadko montowane są w budownictwie mieszkaniowym. Znajdują natomiast zastosowanie w obiektach przeznaczonych na czasowy pobyt ludzi, wszędzie tam, gdzie istotne jest szybkie nagrzanie pomieszczeń, a mniej ważne utrzymanie stałej temperatury przez długi czas. Pompy ciepła typu powietrze-powietrze odznaczają się niewielką bezwładnością cieplną i dlatego ich użytkowanie w warunkach domowych jest bardzo mało wydajne. Doskonale sprawdzą się natomiast w przypadku domków letniskowych, tymczasowych biur, kiosków, hal produkcyjnych i magazynowych itp. Warto podkreślić, że pompy powietrze-powietrze swobodnie mogą działać rewersyjnie, jako klimatyzatory.

Pompami powietrznymi przeznaczonymi do pracy w warunkach mieszkaniowych są natomiast urządzenia typu powietrze-woda. Współpracując z niskotemperaturowymi instalacjami grzewczymi, odznaczają się dużo większą bezwładnością niż pompy powietrze-powietrze i dobrze dobrane, mogą zapewnić wydajne i stosunkowo niedrogie ogrzewanie zimą oraz chłodzenie latem.

Omawiając rodzaje pomp powietrznych, nie sposób nie wspomnieć o podziale ze względu na liczbę modułów urządzenia. Pompy powietrzne produkowane są jako:

monoblok,
split.

Pompy monoblok to urządzenia, których cały obieg i wszystkie elementy zamknięte są fabrycznie w jednej obudowie. Są droższe niż pompy typu split, ale łatwiejsze w montażu, a ich szczelność gwarantuje producent. Z kolei pompy split składają się z dwóch jednostek: zewnętrznej i wewnętrznej. W module zewnętrznym znajduje się parownik, sprężarka, zawór rozprężny i wentylator. Warto zwrócić uwagę, że są to wszystkie elementy mechaniczne generujące hałas. Wewnętrzna jednostka to przede wszystkim wymiennik ciepła – skraplacz. Na rynku można spotkać również urządzenia semi-monoblok składające się z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej

Pompy typu split z założenia instaluje się zawsze zarówno na zewnątrz, jak i wewnątrz pomieszczeń, natomiast urządzenia monoblok produkowane są do montażu na zewnątrz lub wewnątrz.

Wodne pompy ciepła

Wodne pompy ciepła to najrzadziej spotykany typ urządzeń. Wymagają albo zabudowania systemu studni, co znacznie podnosi koszty inwestycji, albo umieszczenia instalacji dolnego źródła na dnie naturalnego lub sztucznego zbiornika wodnego. Działek z odpowiednio usytuowanym zbiornikiem wodnym jest oczywiście bardzo niewiele, stąd mała popularność wodnych pomp ciepła.

Podział pomp ciepła ze względu na ich przeznaczenie

Innym stosowanym podziałem pomp ciepła jest ich wyróżnienie ze względu na przeznaczenie: do ogrzewania pomieszczeń oraz do podgrzania c.w.u.

Pompy ciepła do ogrzewania domu

Zastosowanie w systemie ogrzewania domu pompy ciepła jest rozwiązaniem ekologicznym oraz – przy odpowiednim doborze parametrów pracy i odpowiedniej termoizolacji budynku – tanim w eksploatacji. Zyskuje coraz większą popularność zarówno w nowych obiektach, jak i podczas remontu starszych budynków. W tym drugim przypadku zwykle stanowi uzupełnienie konwencjonalnego kotła.

Pompy ciepła do c.w.u

Pompy ciepła przeznaczone co podgrzania c.w.u. mogą być zintegrowane z zasobnikiem wody lub wymagać instalacji odrębnego zasobnika. Urządzenia zintegrowane są większe z uwagi na duże gabaryty zasobnika. Jeśli posiadany zasobnik nadaje się do współpracy z pompą ciepła lub w pomieszczeniu montażu urządzenia nie ma wystarczającej ilości miejsca – można wybrać pompę bez zintegrowanego zasobnika.

Podział pomp ciepła ze względu na temperaturę systemu grzewczego

Większość pomp ciepła współpracuje wyłącznie z tzw. niskotemperaturowymi instalacjami grzewczymi i nie jest w stanie podgrzać wody do temperatury wyższej niż 40 – 50˚C. Na rynku dostępne są jednak również pompy wysokotemperaturowe, które pozwalają na podgrzanie wody do temperatury 60˚C.

Pompy ciepła niskotemperaturowe

Niskotemperaturowe pompy ciepła przeznaczone są do współpracy z instalacją grzewczą bazującą na ogrzewaniu powierzchniowym: podłogowym, ściennym i sufitowym oraz opierającym się na grzejnikach niskotemperaturowych. Zwykle stosowane są w domach nowo wybudowanych lub istniejących, lecz wyposażonych w instalację powierzchniową.

Pompy ciepła wysokotemperaturowe

Wysokotemperaturowe pompy ciepła można zastosować w domach z istniejącą instalacją grzewczą w postaci tradycyjnych grzejników. Warto jednak podkreślić, że największą wydajność i najniższe koszty energii uzyskuje się, stosując urządzenia hybrydowe (system biwalentny) – współpracujące np. z kotłem gazowym. Wówczas przy największym obciążeniu pompy ciepła, a więc podczas mrozów, funkcję grzewczą przejmuje tradycyjne źródło ogrzewania, co przekłada się z jednej strony na niższe koszty całkowite pozyskania ciepła, a z drugiej – wydłuża żywotność pompy ciepła.

Rodzaje pomp ciepła – podsumowanie

Pompy ciepła to urządzenia, które instalowane są w celu ogrzewania budynków lub podgrzania c.w.u. Dzielą się na gruntowe, powietrzne i wodne, występują jako monoblok lub dwumodułowy split. Najczęściej współpracują z systemami powierzchniowymi, jednak na rynku spotyka się również pompy ciepła przeznaczone do współpracy z instalacjami grzewczymi wymagającymi wyższych temperatur.

Jesteś zainteresowany kupnem pompy ciepła?

Skontaktuj się z naszym Autoryzowanym Parterem Buderus