Jakie są rodzaje pomp ciepła?

Pompy ciepła rodzaje oze projekt

Pompy ciepła wykorzystują odnawialne źródła energii do ogrzewania budynków oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Taki system grzewczy jest tanią i jednocześnie ekologiczną formą ogrzania domu. Istnieje kilka form ich podziału, w których funkcjonują różne typy pomp ciepła. Do jakiego rodzaju zaliczamy powietrzną pompę czy pompę gruntową? Jakie innowacje technologiczne wprowadzają producenci pomp ciepła?

SPIS TREŚCI:

  1. Pompy ciepła – rodzaje klasyfikacji
  2. Pompa ciepła gruntowa i powietrzna
  3. Pompy ciepła – rodzaje źródeł
  4. Zasilanie a rodzaje pomp ciepła
  5. Temperatura przepływu w różnych pompach ciepła
  6. Pompa ciepła split czy monoblok?
  7. Nowoczesne technologie w pompach ciepła

Formy klasyfikacji pomp ciepła

Pompy ciepła to bardzo szerokie pojęcie – choć w Polsce ta forma ogrzewania budynków i  wody cały czas się rozwija, na rynku ma się do czynienia z szeregiem technologii stosowanych dla dostępnych modeli. Urządzenia te mogą działać w oparciu o inną zasadę, choć ich cel jest ten sam. Kwestię pomp ciepła można porównać do samochodów, gdzie ich głównym przeznaczeniem jest transport (osób, przedmiotów). Na rynku są dostępne przecież auta hybrydowe, napędzane przez silniki benzynowe czy diesla, z napędem na tylną lub przednią oś itd.

Pompy ciepła można podzielić na cztery kategorie, ze względu na:

  • rodzaj dolnego źródła,
  • źródło zasilania,
  • temperaturę systemu grzewczego,
  • rodzaj instalacji.

Choć najczęściej używa się podziału ze względu na formę pozyskiwania OZE, to pozostałe z nich pozwalają na lepsze zrozumienie złożoności takich systemów grzewczych.

Podział pomp ciepła ze względu na działanie całego systemu grzewczego

Pierwszym typem pompy ciepła z uwzględnieniem specyfiki funkcjonowania systemu ogrzewania jest powietrzna pompa ciepła. Ciepło produkowane jest w wyniku pobranego z otoczenia powietrza, które następnie przechodzi przez wymiennik ciepła. W tym przypadku temperatura wyprodukowanej energii cieplnej jest w dużym stopniu zależna od temperatury panującej na zewnątrz (znaczenie ma tu też szerokość geograficzna).

Drugim rodzajem, który można zaliczyć do tej klasyfikacji, jest pompa ciepła gruntowa. Jak sama nazwa wskazuje, część systemu pompy tworzy zamknięty obieg płynu niezamarzającego lub wody, który jest ulokowany w ziemi poziomo lub pionowo, poprzez wykonanie odwiertów – z tego względu trzeba liczyć się z wysokim kosztem pompy ciepła.  System odbiera ciepło z gruntu i przetwarza je na energię, wykorzystywaną do ogrzania domu. Na podobnej zasadzie działa pompa ciepła wodna w układzie zamkniętym – z tą różnicą, że system obiegu wody lub cieczy zanurzony może być w rzece, jeziorze lub innym naturalnym zbiorniku wodnym. W przypadku obiegu otwartego woda jest już pobierana bezpośrednio z gruntu.

Ostatni typ pompy ciepła według tej klasyfikacji to system najczęściej wykorzystywany w domach pasywnych, oparty na przechwycie powietrza wywiewnego i użycia go do ogrzania pomieszczeń (pompa powietrze-woda).

Dolne i górne źródło w pompach ciepła

Aby pompa ciepła mogła działać, w skład całej instalacji muszą wchodzić dwa rodzaje źródła – górne oraz dolne. Dolne źródło oznacza to, skąd dany system czerpie energię – z powietrza, gruntu lub odpowiednio dużego zbiornika wodnego, np. stawu. Natomiast górne źródło to miejsce, z którego oddawane jest zgromadzone ciepło. Mowa tu o tzw. emiterach ciepła, którymi może być system nawiewów czy ogrzewanie podłogowe, ale też kaloryfery.

Dlatego, jeśli dany typ pompy określony jest jako powietrze-woda to znaczy, że urządzenie pobiera energię z powietrza (dolne źródło), a oddaje ciepło za pomocą ogrzanej wody np. w kaloryferze. Obecnie to właśnie ten rodzaj pomp ciepła najszybciej zyskuje na popularności, a to m.in. na skutek wysokiej opłacalności takiej inwestycji. Dla porównania: pompa gruntowa to dużo wyższe koszty i trudniejsze naprawienie usterek w razie awarii. To, ile zaoszczędzisz dzięki takiemu rozwiązaniu, możesz łatwo sprawdzić za pomocą kalkulatora pomp ciepła.

Podział pomp ciepła ze względu na źródło zasilania

Niekiedy producenci pomp ciepła jako główny wyznacznik specyfikacyjny podają źródło zasilania, dzięki której takowa pompa może spełniać swoją rolę. W tym przypadku w znakomitej większości pompy ciepła napędzane są energią elektryczną, np. pozyskiwaną dzięki fotowoltaice.

Na rynku dostępne są także pompy ciepła działające na gaz, jednak stanowią one marginalną część dostępnej oferty, a dodatkowo mogą budzić kontrowersje, jeśli weźmiemy pod uwagę ich wpływ na środowisko. Nieco mniej szkodliwe będą natomiast pompy hybrydowe.

Typy pomp ciepła – podział ze względu na temperaturę przepływu

Ostatnia forma klasyfikacji dotyczy pomp ciepła wytwarzających ciepłą wodę w swoich skraplaczach, czyli urządzeniach typu powietrze-woda oraz woda-woda. Chodzi tutaj o temperaturę przepływu, która zostaje wygenerowana na skutek działania pompy.  W tym przypadku można wyróżnić dwa rodzaje pomp:

  • pompa ciepła niskotemperaturowa – gdzie temperatura przepływu wynosi maksymalnie 55°C;
  • pompa ciepła wysokotemperaturowa – z temperaturą przepływu powyżej 55°C.

Urządzenia niskotemperaturowe znajdują swoje zastosowanie w nowszych typach kaloryferów i ogrzewaniu podłogowym. Jednostki wysokotemperaturowe natomiast pozwalają na montaż instalacji w budynkach ze starszymi grzejnikami – to dobre rozwiązanie na zainstalowanie pompy ciepła do starego domu. Należy jednocześnie pamiętać, że w przypadku pomp ciepła wytwarzających ciepłe powietrze temperatura przepływu nie powinna być niższa niż 38°C, aby wyeliminować ryzyko przewiewów.

Pompy ciepła – split czy monoblok?

Klasyfikacja pomp ciepła może nie tylko dotyczyć sposobu ich działania czy formy pozyskiwania energii, ale także rodzaju instalacji, w której ona funkcjonuje. Wyróżniamy ich dwa rodzaje: SPLIT oraz MONOBLOK. Wprawdzie pracują na takiej samej zasadzie, ale widoczne są tu duże różnice.

W przypadku pompy ciepła typu SPLIT (powietrze-woda) układ chłodniczy jest podzielony na dwie odrębne jednostki, pomiędzy którymi „przepływa” czynnik chłodniczy. Pierwsza z nich znajduje się na zewnątrz budynku, a druga w jego wnętrzu. Połączenie ich w jedną całość to rola instalatora, którego wybierzemy do zrealizowania inwestycji.  Montaż takich instalacji wymaga nie tylko specjalistycznego sprzętu i wiedzy, ale również doświadczenia.

W pompie ciepła MONOBLOK cały układ chłodniczy znajduje się w jednostce zewnętrznej, od której do budynku przeprowadzana jest woda. Może to być jednak problematyczne w razie przerw w dostawie prądu połączonych z ujemnymi temperaturami otoczenia. Nie jest jednak tak, że pompa SPLIT jest lepsza od systemu monoblok – każdy z nich ma swoje wady i zalety.

Usprawnienia w działaniu pomp ciepła

Technologia pomp ciepła cały czas się rozwija, dlatego co pewien czas pojawiają się nowe usprawnienia dla tego typu urządzeń. Mowa tu m.in. o innowacjach takich jak:

  • kompresor dwustopniowy – dzięki niemu pompa ciepła jest bardziej energooszczędna, co bezpośrednio przekłada się na rachunki za energię elektryczną. Dodatkowo pompy z kompresorem dwustopniowym mogą działać bliżej progu wydajności chłodniczej i cieplnej (przydaje się to m.in, przy wysokiej amplitudzie temperatur dobowych);
  • napęd wiatraków o zmiennej prędkości – pompy ciepła mogą być wyposażone w silniki napędzające wiatraki, których prędkość jest modyfikowalna. Dzięki takiemu rozwiązaniu ryzyko występowania przeciągu spada, a z drugiej strony efektywność instalacji ulega zwiększeniu i zapewnia jednostajny przepływ powietrza (co wpływa także na głośność systemu grzewczego),
  • przegrzewacz – jego rolą jest zwiększenie wydajności systemu, dodatkowo umożliwia odzyskanie części “zmarnowanego” ciepła w wyniku ochładzania pomieszczeń. Odzyskana energia może stanowić dodatkowe źródło podgrzania wody.
  • sprężarka spiralna – wydłuża żywotność działania pompy. Warto zaznaczyć, że sprężarki spiralne przyczyniają się do emisji cieplejszego powietrza nawet o kilka stopni Celsjusza w porównaniu do sprężarek tłokowych.

Jeśli planujesz inwestycję w pompę ciepła i interesują Cię takie miasta jak np. Olsztyn lub Warszawa, skontaktuj się doradcą OZE Projekt w Twoim regionie.

Call Now Button