Jak działa pompa ciepła powietrzna

Pompy ciepła są ostatnimi czasy bardzo popularnym rozwiązaniem. Cieszą się nie tylko coraz szerszym zastosowaniem, ale także uznaniem Klientów, którzy już się zdecydowali na montaż pompy ciepła i obecnie są ich ciągłymi użytkownikami. Pompa ciepła jest używana do ogrzewania powietrza w domu oraz ciepłej wody użytkowej. Czy jednak zastanawiałeś się, jak działa pompa ciepła, z której codziennie czerpiesz tyle korzyści? Pompa ciepła powietrze/powietrze pobiera energię cieplną z powietrza na zewnątrz budynku. Praca pompy nie jest skomplikowanym procesem, jednak postaramy się przybliżyć, jak to faktycznie się odbywa. Powietrzna pompa ciepła jest jednym z rodzajów pomp ciepła, które można zamontować w przydomowej instalacji. Jest to świetne rozwiązanie, kiedy zależy nam na ekonomicznych źródłach energii elektrycznej.

Pompy ciepła powietrzne – jak działają?

Z pewnością masz pojęcie, jak funkcjonuje lodówka, prawda? Ma ona za zadanie usunięcia powstałego ciepła i dostarczenia do środka zimnego powietrza. Pompa ciepła działa według tej samej zasady, lecz pobiera chłodniejsze powietrze, aby do wnętrza domu dostarczyć wymaganą przez użytkowników temperaturę. System grzewczy pompy składa się z kilku elementów:

• system, który pobiera energię z zewnątrz budynku to inaczej źródło ciepła;
• pompa ciepła, dzięki której odzyskanie powietrza z zewnątrz jest możliwe i efektywne;
• ostatnim elementem jest sposób dystrybucji ciepła, a także przechowywanie.

Cała zasada działania opiera się na 3 prostych krokach, a pierwszym z nich jest pobór ciepła. W przypadku powietrznych pomp ciepła pobór ciepła odbywa się za pomocą wentylatorów, dzięki którym jest możliwe zassanie powietrza z otoczenia wprost do pompy ciepła. Jest to system trochę mniej skomplikowany niż pompy ciepła powietrze woda. Żadna ciecz nie jest potrzebna do prawidłowego ogrzewania budynku oraz użytkowej przez powietrzne pompy ciepła. Krok drugi to inaczej wykorzystywanie ciepła, które wcześniej udało się pobrać z otoczenia. Niektóre pompy ciepła posiadają w swojej strukturze gazowy czynnik chłodniczy, który krąży w ich obiegu. Parownik przekazuje energię do czynnika chłodniczego, który później odparowuje. W sytuacji, kiedy mamy do czynienia z powietrzną pompą ciepła to zadaniem powietrza zewnętrznego jest ogrzewanie czynnika chłodniczego. Ostatnim krokiem jest ogrzewanie. W budynku, w którym montowana jest pompa ciepła wykorzystująca powietrze jako źródła ciepła, znajdują się zasobniki oraz instalacja grzewcza. Często w instalacji krąży woda, która następnie przejmuje ciepło oddane w skraplaczu i dystrybuuje go do systemu dystrybucji – grzejniki, podłogówka, zbiornik wody lub ciepła woda użytkowa.

Pompy ciepła powietrzne split i monoblok

Kilka obiegów pompy umożliwia pobranie powietrza z zewnątrz, a następnie odebranie i przekazania tego powietrza do budynku. Obecnie rynek oferuje dwa rozwiązania, które różni budowa konstrukcyjna.

System SPLIT

Ten system składa się z modułu wewnętrznego i zewnętrznego. W module wewnętrznym znajduje się pompa, skraplacz oraz elektryczny podgrzewacz. Dużo ważniejsze zadanie pełni moduł zewnętrzny, w którym zachodzi większość reakcji, ponieważ znajduje się w nim zawór rozprężny, wentylator, parownik oraz sprężarka. Tutaj odbywa się proces transportowania i wytwarzania ciepła. Na koniec, obydwa moduły są połączone rurami chłodniczymi.

System MONOBLOK

Moduł powietrznej pompy ciepła typu monoblok znajduje się na zewnątrz budynku. Jest to urządzenie jednomodułowe, które składa się z wentylatora, parownika, skraplacza oraz sprężarki. Instalacja zewnętrzna jest przyłączona do centrali grzewczej lub stacji hydraulicznej, gdzie następnie ciepło jest oddawane do obiegów grzewczych.

Powietrzne pompy ciepła mają tę zaletę, że nie wymagają wykonania żadnej dodatkowej instalacji ani wykopów w gruncie. Takie zalety kreują kolejną możliwość, jaką jest wykonanie instalacji powietrznej pompy ciepła w budynkach już zamieszkałych, których budowa została już oficjalnie zakończona.

Czy każdy budynek mieszkalny może zostać wyposażony w powietrzną pompę ciepła?

Fachowcy zazwyczaj starają się zrobić, co mogą, aby dopasować pompę ciepła do panujących warunków technicznych. Inwestycja jest jak najbardziej trafna, kiedy postawiony budynek jest przynajmniej ocieplony według obecnych norm budowlanych, a także, kiedy została w nim zastosowana tzw. podłogówka, czyli ogrzewanie płaszczyznowe. Powietrzne pompy ciepła i inne są montowane zazwyczaj w nowych domach lub takich, które zostały poddane termomodernizacji. W pierwszej kolejności zaleca się ograniczenie zapotrzebowania na ciepło i wówczas szukać najlepszych rozwiązań grzewczych dostosowanych do nowych warunków.

Podczas budowy domu warto już na etapie surowym pomyśleć o montażu pompy ciepła oraz ogrzewania podłogowego. Powietrzna pompa ciepła będzie w ten sposób działała najefektywniej, a koszty zwrócą się znacznie szybciej niż w przypadku zasilania grzejników. Oczywiście, podłogówka nie jest wymogiem do zainstalowania pompy ciepła, lecz z analiz wynika, że działają one najlepiej i najefektywniej z płaszczyznowym typem ogrzewania.

Ogrzewanie i klimatyzacja w jednym urządzeniu

Powietrzna pompa ciepła jest tak skonstruowana, że może nie tylko ogrzewać, ale także chłodzić powietrze w budynku. Zawór czterodrogowy powinien załatwić problem ze strony technicznej. Na szczęście większość producentów oferuje pompy ciepła, które konstrukcyjne posiadają możliwość montażu takiego zaworu. Zasada działania jest dość prosta. Ciepło z wody w instalacji grzewczej jest pobierane przez czynnik chłodniczy, aby następnie rozproszyć je na zewnątrz budynku. Ochłodzona woda chłodzi pokoje w budynku, ale ma to sens tylko w przypadku ogrzewania podłogowego. Zasilanie grzejników chłodną wodą nie będzie efektywne.

Czy montaż pomp ciepła ma sens w polskim klimacie?

Do niedawna pompy ciepła pracowały tylko momentu, w którym temperatura na zewnątrz nie przekraczała 5-ciu stopni na minusie. Faktycznie, popularność pomp ciepła nie była w tym czasie w Polsce duża. Obecnie pompy ciepła pracują w dużo szerszym wachlarzu temperaturowym (od -25 do +45 stopni Celsjusza). Nowy rodzaj sprężarek pozwolił pokonać tę przeszkodę. Powietrzna pompa ciepła może z powodzeniem zostać zainstalowana w polskich warunkach pogodowych i mamy gwarancję efektywności, tak jak w przypadku pomp gruntowych. Ciągły rozwój technologii z pewnością pozwoli na użytkowanie pomp w jeszcze skrajniejszych warunkach temperaturowych. Urządzenia techniki grzewczej są stale udoskonalane, więc postęp może się pojawić szybciej, niż się tego spodziewamy.

Czy powietrzna pompa ciepła jest droga?

W środowisku Klientów oraz fachowców amatorów utarło się takie stwierdzenie, że pompy ciepła są drogą inwestycją. Co więcej, podobno jest to inwestycja, która się zwróci dopiero za wiele długich lat. Nic bardziej mylnego. Montaż pompy ciepła powietrze/woda lub powietrznej to wydatek rzędu 25-35 tysięcy złotych. Na pierwszy rzut oka suma wygląda na niemałą. Trzeba jednak wziąć pod uwagę fakt, że budowa kotłowni wraz z przyłączem gazu może nas wynieść podobną kwotę. Kiedy gazociąg znajduje się daleko od działki, to koszt przyłączenia gazu może wynieść nawet kilkadziesiąt tysięcy złotych. Przed odrzuceniem opcji montażu pompy ciepła do ogrzewania pomieszczeń i ciepłej wody użytkowej należy przeanalizować wszystkie opcje poboru energii elektrycznej. Może się bowiem okazać, że od samego początku to właśnie pompa ciepła będzie idealnym rozwiązaniem.

Ogrzewanie pompą ciepła niesie za sobą wiele korzyści. Przede wszystkim jest to rozwiązanie ekologiczne, które jako źródła ciepła wykorzystuje zasoby naturalne, które posiadamy w nieograniczonej ilości za darmo. Zasada działania pomp jest niezwykle prosta, co znacznie zmniejsza ryzyko wystąpienia awarii. Powietrzne pompy ciepła są znacznie mniej skomplikowane w montażu niż np. pompy powietrze/woda.

Dobór odpowiedniej pompy należy już na samym początku budowy skonsultować z instalatorem, który dobierze najlepszą i najefektywniejszą opcję do warunków działkowych. Doradzi także, gdzie najlepiej zaopatrzyć się w potrzebne urządzenia oraz elementy instalacyjne. Wiele producentów oferuje różnego rodzaju opatentowane systemy oraz programy. Wybór powinien być przemyślany na wiele lat, ponieważ umiejętny montaż oraz idealnie dobrana technika wraz z urządzeniem będą służyć domownikom przez długi czas.