Jak działają pompy ciepła?

Fot. Stiebel Eltron

Pompa ciepła jest ekologicznym urządzeniem grzewczym, które transportuje energię zgromadzoną w środowisku naturalnym. Dostępne mamy trzy źródła naturalnej energii - powietrze, woda gruntowa i grunt. Jednak najczęściej stosowanym i najbardziej stabilnym jest ten ostatni.

- Kiedy inwestor decyduje się na wykorzystanie gruntu, jako źródła ciepła to, w zależności od zapotrzebowania na energię, wykonuje się np. pionowy gruntowy wymiennik ciepła składający się z sond o długościach od 30 do 200 m wprowadzonych w głąb ziemi lub na głębokości ok. 30 cm poniżej warstwy przymarzania układa się poziomy gruntowy wymiennik ciepła – meandryczny lub spiralny - wyjaśnia Artur Karczmarczyk, główny konsultant i szef Działu Szkoleń Techniki Systemowej Stiebel Eltron Polska. - Przekazana do systemu ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej energia w około 80% pozyskana jest z gruntu poprzez pionowy lub poziomy wymiennika ciepła a pozostałe około 20% stanowi energią elektryczną dostarczoną do sprężarki. Dodatkowo, co ciekawe wymiennik gruntowy można wykorzystać to chłodzenia budynku w systemie pasywnym (sprężarka nie pracuje) lub aktywnym (sprężarka pracuje) przy wykorzystaniu tej samej instalacji, która zima służy do ogrzewania.

Instalacja pompy ciepła w nowo wybudowanym domu lub też modernizacja istniejącego systemu ogrzewania i przystosowanie go do współpracy z tego rodzaju urządzeniem wymaga zastosowania się do kilku zasad. Wszystko po to, aby po realizacji inwestycji system funkcjonował poprawnie i przynosił zyski w postaci zmniejszenia kosztów eksploatacyjnych.

- Przede wszystkim warto wykonać projekt instalacji wewnętrznej i centrali grzewczej – podkreśla Artur Karczmarczyk. - Zawarcie umowy na projektowanie, wykonawstwo oraz nadzór pozwoli uchronić przed ewentualnymi problemami. Koszt projektu jest dużo niższy niż ewentualne poprawki i zmiany, które trzeba będzie wykonać w przyszłości. Dobrym pomysłem jest także prowadzenie własnego dziennika inwestycji. Gromadzenie dokumentów, faktur czy świadectw odbioru pozwala inwestorowi na zgłoszenie usterek oraz wad instalacji. Warto zgłosić w zakładzie energetycznym fakt, że budynek będzie ogrzewany pompą ciepła zasilaną prądem trójfazowym 3x400 V lub jednofazowym 1x230 V. Co więcej, inwestor może uzgodnić ze swoim dostawcą prądu odpowiedni przydział mocy i tańszą taryfę energetyczną, jeżeli jest dostępna taka oferta. Jak zaznacza ekspert z firmy Stiebel Eltron, dobrze jest stosować kompletne rozwiązania jednego producenta. Instalacja przypadkowych elementów prowadzi do nieoptymalnej, a w konsekwencji nieprawidłowej pracy systemu grzewczego. W efekcie powoduje to konieczność sprawdzania parametrów technicznych, dodatkowych testów poprawności współdziałania, a w wielu przypadkach może doprowadzić do wycofania gwarancji producenta. Typowym problemem jest stosowanie zasobników c.w.u. o nieznanych, najczęściej za małych wielkościach wężownic. Równie ważne jest stosowanie wysokiej jakości elementów w konstrukcji budynku, gdzie nie będzie możliwa ich wymiana lub ewentualny demontaż będzie bardzo kosztowny. Chodzi tu przede wszystkim o rury ogrzewania powierzchniowego w wylewkach podłogowych i/lub ścianach; rury instalacji c.w.u., cyrkulacji wraz z izolacją, rury dolotowe instalacji zasilania i powrotu wraz z izolacją dla pomp ciepła powietrze/woda w wersji zewnętrznej.

Na pracę urządzeń grzewczych, w tym pomp ciepła, a co za tym idzie na koszty eksploatacyjne, wpływ ma technologia budowy budynku. Jakość wykonania izolacji ścian zewnętrznych, stropów, dachu, jak również montaż szczelnych okien to wszystko powoduje, że rachunki za ogrzewanie są niższe. Znaczący wpływ na sumaryczne koszty eksploatacyjne ma także zapotrzebowanie na ciepłą wodę użytkową.

- Przyjmuje się, że dzienne zużycie – zapotrzebowanie ilościowe wynosi 50 litrów na osobę. Aby efektywnie wykorzystywać przygotowanie ciepłej wody zalecane jest stosowanie temperatury dziennej 45 st. C i nocnej 40 st. C. Dzięki temu unikniemy ograniczeń postojowych strat zasobnika oraz strat na cyrkulacji. Warto również pamiętać, aby stosować normatywne temperatury w ogrzewanych pomieszczeniach, w ten sposób zoptymalizujemy rachunki za ogrzewanie – wyjaśnia ekspert Artur Karczmarczyk i dodaje – Dużą zaletą pompy ciepła jest możliwość zastosowania jej także do chłodzenia – pasywnego lub aktywnego. Instalacja grzewcza z tego rodzaju urządzeniem to jedyny taki system, który przy wykorzystaniu tej samej wewnętrznej instalacji zimą zapewnia przyjemne ciepło, a latem chłodzenie budynku bez konieczności montażu dodatkowego czy dodatkowych urządzeń.

Niezawodność, komfort użytkowania oraz obniżenie kosztów eksploatacyjnych są podstawowymi zaletami systemu ogrzewania z pompą ciepła. Każdy inwestor, który chce, aby instalacja w jego domu spełniała te warunki, powinien przemyśleć decyzję o wyborze pompy ciepła jako źródła ciepła. Coraz bardziej popularne staje się, bowiem wykorzystywanie naturalnych, odnawialnych i co najważniejsze darmowych źródeł energii. Różnorodność dostępnych na rynku rozwiązań powoduje, że zarówno dom jednorodzinny, budynek wielorodzinny, jak i obiekt użyteczności publicznej można wyposażyć w nowoczesne urządzenia gwarantujące stałe dostawy ciepła oraz wody użytkowej.