Pompy ciepła do domu

Zastosowanie pomp ciepła staje się coraz bardziej powszechne. Konsumenci poszukują alternatywnych sposobów ogrzewania, m.in. ze względu na chęć ograniczenia emisji CO₂ oraz zmniejszenia kosztów ogrzewania, zwłaszcza w przypadku korzystania z instalacji fotowoltaicznych. (Fot. LG)

Pompa ciepła to urządzenie służące do ogrzewania budynków lub podgrzewania wody, które wykorzystuje energię z otoczenia (np. z powietrza, wody lub gruntu). Działa na zasadzie przenoszenia ciepła z jednego miejsca (np. zewnętrznego środowiska) do innego (np. wnętrza domu). Pompa może również działać w odwrotnym kierunku, chłodząc pomieszczenia w okresie letnim. Dlatego też pompy ciepła są stosowane również w nowoczesnych klimatyzatorach.

Działanie pompy ciepła

Urządzenie pobiera ciepło z zewnętrznego źródła (nawet przy niskiej temperaturze) i przenosi je do wnętrza budynku. Czynnik chłodniczy w parowniku pobiera ciepło z otoczenia, co powoduje jego parowanie. Parujący czynnik chłodniczy trafia do sprężarki, gdzie jego ciśnienie i temperatura rosną. W skraplaczu gorący czynnik chłodniczy oddaje ciepło do systemu grzewczego budynku, powodując skraplanie. Następnie czynnik chłodniczy trafia do zaworu rozprężnego, gdzie jego ciśnienie spada, a cykl zaczyna się od nowa.

Pompy ciepła mają liczne zalety. Są energetycznie efektywne, nawet czterokrotnie bardziej niż tradycyjne grzejniki elektryczne, i mogą być zasilane energią odnawialną. Ponadto sprawdzają się zarówno podczas ogrzewania, jak i chłodzenia.

HISENSE Hi-Therma Integra; LG HM163MR U34; SAMSUNG AE260RNWSEG/EU

TCL R290 Mono; HISENSE Hi-Therma Monoblok

Rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła dostępne na rynku różnią się typem konstrukcji, co wpływa na możliwość zastosowania ich w konkretnych instalacjach oraz przeznaczenie. Pompa ciepła typu monoblok to pojedynczy moduł, który jest umieszczany poza budynkiem. W domu znajduje się sterownik, a ciepło generowane przez jednostkę zewnętrzną trafia do zbiornika z gorącą wodą. Ta jest wykorzystywana do ogrzewania oraz zapewnienia ciepłej wody użytkowej. Zaletą takiej konstrukcji jest łatwość instalacji. Należy jednak pamiętać, że cała jednostka znajduje się na zewnątrz i jest bardziej narażona na wpływ niskiej temperatury, a także może generować więcej hałasu w otoczeniu budynku. Pompa ciepła typu split składa się z trzech elementów: jednostki zewnętrznej, która czerpie energię z powietrza, jednostki wewnętrznej oraz zasobnika ciepłej wody użytkowej. Ciepło przekazywane jest przez czynnik chłodniczy o zwiększonej temperaturze, który odpowiada za podgrzanie wody. Pompa typu split wymaga specjalistycznej wiedzy i umiejętności do instalacji i serwisowania. Niezbędne są również regularne konserwacje i sprawdzanie szczelności układu z czynnikiem chłodniczym. Pompa ciepła typu hydrosplit to wariant pompy typu split, gdzie moduł zewnętrzny i wewnętrzny są połączone rurami z wodą, a wymiennik ciepła znajduje się w jednostce zewnętrznej. Dzięki temu nie ma ryzyka przedostania się czynnika chłodniczego do pomieszczeń, np. w przypadku rozszczelnienia. Montaż instalacji jest również łatwiejszy niż w przypadku tradycyjnej pompy typu split.

Wybór konkretnego rodzaju pompy ciepła powinien uwzględniać warunki instalacji, np. czy jest miejsce w domu na jednostki wewnętrzne, oraz oczywiście moc grzewczą oferowaną przez dany typ pompy w określonym budżecie.

Możliwość sterowania za pomocą aplikacji na telefon znacznie ułatwia użytkowanie i konfigurację pompy. (Fot. Samsung)

Wydajność pompy a temperatura

Wydajność pompy ciepła jest ściśle związana z temperaturą otoczenia, z której czerpie ciepło. W miarę spadku temperatury zewnętrznej efektywność pompy ciepła maleje. Wydajność pompy ciepła często mierzy się za pomocą współczynnika COP (Coefficient of Performance), który określa, ile jednostek energii cieplnej jest dostarczane do systemu grzewczego na każdą jednostkę zużytej energii elektrycznej. Gdy temperatura zewnętrzna jest wyższa (np. +10 °C), COP pompy ciepła jest wyższy, co oznacza większą wydajność. Pompa ciepła może wtedy pracować efektywnie, dostarczając więcej ciepła do wnętrza budynku na każdą jednostkę zużytej energii elektrycznej. Wraz z dalszym spadkiem temperatury efektywność pompy ciepła będzie maleć, dlatego należy zwrócić uwagę, w jakiej temperaturze urządzenie jest przystosowane do pracy, i uwzględnić lokalne warunki klimatyczne.

MITSUBISHI Ecodan; SAMSUNG AE140BXYDGGEU; MITSUBISHI PUZ-WZ50

Podstawowe parametry

Przed zakupem pompy ciepła warto zwrócić uwagę na kilka kluczowych parametrów, które wpływają na jej efektywność i dopasowanie do potrzeb budynku. Moc grzewcza (kW) określa ilość ciepła, jaką pompa może dostarczyć do systemu grzewczego, dlatego powinna być dobrana odpowiednio do zapotrzebowania cieplnego budynku. Współczynnik COP (Coefficient of Performance) jest stosunkiem ilości ciepła dostarczonego do ilości energii elektrycznej zużytej przez pompę, przy czym wyższy COP oznacza większą efektywność urządzenia. Temperatura zasilania to maksymalna temperatura, jaką pompa ciepła może dostarczyć do systemu grzewczego, takiego jak ogrzewanie podłogowe czy grzejniki, i w zależności od typu pompy może wynosić na przykład 65 °C. Kolejnym istotnym parametrem jest poziom hałasu (dB), który wskazuje na emisję hałasu generowanego przez pompę ciepła, co jest szczególnie ważne w przypadku pomp powietrznych instalowanych na zewnątrz budynku. Zakres pracy w temperaturze zewnętrznej określa, w jakich warunkach pompa ciepła może efektywnie pracować, co ma duże znaczenie dla pomp powietrznych, gdyż ich wydajność może spadać przy bardzo niskiej temperaturze.

Pompa ciepła typu monoblok wyróżnia się łatwą instalacją. (Fot. LG)

Sterowanie pompą ciepła

Pompa ciepła jest wyposażona w moduł sterujący, który pozwala na kontrolę parametrów jej pracy, np. temperatury, oraz ustawienie harmonogramu pracy. Urządzenie może także prezentować zużycie energii w określonych cyklach, co znacznie ułatwia kontrolę kosztów ogrzewania. Coraz częściej producenci stosują stosunkowo duże ekrany i dotykowe panele, co ułatwia codzienną obsługę. Rejestracja logów i zdarzeń umożliwia także zdalną diagnostykę oraz weryfikację przyczyny ewentualnej usterki.

Nowoczesne pompy ciepła oferują zaawansowane systemy sterowania, które mogą być zintegrowane z platformami smart home lub zarządzane zdalnie przez aplikację na telefon. Może to wymagać dokupienia dodatkowego modułu sieci bezprzewodowej, podłączonego np. do portu USB. To jedna z najpraktyczniejszych form sterowania, ponieważ telefon mamy praktycznie zawsze przy sobie, a zarządzanie pracą pompy jest możliwe także spoza domu.