W nowoczesnym budownictwie coraz częściej widuje się domy, na dachach których nie widzimy kominów. Są to nie tylko domy, które są podłączone do miejskiej sieci ciepłowniczej, ale również domki wolnostojące na obrzeżach miast czy nawet na wsiach. Zastanówmy się więc skąd jest pozyskiwane i czy w jaki sposób wytwarzane ciepło do ogrzania budynku i podgrzewu wody w domowej instalacji.
Oszczędność energii przy ogrzewaniu budynku
Jedną z metod ekologicznego ogrzewania budynku jest zastosowanie właśnie pompy ciepła. Modernistycznym rozwiązaniem jest zastosowanie pompy ciepła oraz fotowoltaiki. Coraz częściej obserwuje się nowoczesny trend jakim jest połać dachowa skierowana na południe, bez elementów takich jak kominy czy lukarny, cała pokryta modułami fotowoltaicznymi. Rozwiązanie to charakteryzuje domy, które są energooszczędne, czyli takie, których utrzymanie nie pochłania dużo energii, w związku z czym koszty użytkowania są znacznie niższe od standardowych domów. Poniższy artykuł odpowiada na pytania: czym jest pompa ciepła, jakie są jej rodzaje oraz dlaczego warto zainwestować w instalację pompy ciepła w połączeniu z systemem fotowoltaicznym.
Czym jest pompa ciepła?
Pompy ciepła służą do ogrzewania pomieszczeń oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Pompa ciepła jest urządzeniem grzewczym wykorzystującym energię zawartą w otaczającym nas świecie. W zależności od rodzaju wybranej pompy ciepło pozyskiwane jest z gruntu, powietrza, a nawet wody. Czynnikiem niezbędnym do działania pompy ciepła jest dostarczenie energii elektrycznej, do zasilania serca pomy ciepła, czyli sprężarki. Kwestią problemową wydawać się może rosnąca cena prądu oraz jej pesymistyczne prognozy na najbliższe lata. Dlatego też coraz częściej wybieranym rozwiązaniem jest zasilanie pompy z instalacji fotowoltaicznej, która produkuje darmowy prąd z energii Słońca. Wybór takiego rozwiązania pozwala na zaspokojenie zapotrzebowania na ciepło- na ogrzewania pomieszczeń oraz wody, a także zapotrzebowania domu na energię elektryczną. W wyniku tego ogrzewanie budynku staje się praktycznie bezobsługowe, ekologiczne i oprócz tego mniej zależne od dostaw energii z zewnętrznych źródeł.
Jakie są rodzaje pomp ciepła?
Ze względu na rodzaj źródeł, z których wymiennik ciepła pompy pobiera energię cieplną, można wyróżnić trzy podstawowe typy pomp ciepła. Zostały one przedstawione w postaci wykresu poniżej:
Gruntowe pompy ciepła (ang. GSHP ground- source heat pump)
W przypadku gruntowych pomp ciepła energia cieplna pobierana jest przez wymiennik od gruntu, gleby, skał. Pompy te zwane są również geotermalnymi. Wydajność pracy takiej pompy jest ściśle związany z parametrami gruntu. Najlepiej jest, gdy podłoże charakteryzuje się dobrą możliwością transportu ciepła. Wymiennikiem ciepła może kolektor poziomy lub pionowy. Kolektorem mogą być rury rozłożone w równomiernych odległościach, na odpowiedniej głębokości lub pionowo zagłębione w ziemi sondy.
Powietrzne pompy ciepła (ang. ASHP air source heat pump)
Powietrzne pompy ciepła pobierają energię cieplną z powietrza na zewnątrz budynku i transportują ciepło do wewnątrz lokalu. Sposób ich działania można porównać do pracy klimatyzatorów. Analogicznie do klimatyzatorów, pompy za pomocą sprężarki zasilanej energią elektryczną, zmieniają parametry powietrza (przede wszystkim temperatury). Różni je od klimatyzacji cel, czyli nie chłodzenie a ogrzewanie powietrza. Pompy te są aktualnie najbardziej rozpowszechnione, jednak charakteryzują się dużo znacznie mniejszą wydajnością od pomp gruntowych.
Wodne pompy ciepła (ang. ASHP air source heat pump)
Źródłem ciepła jak wskazuje nazwa jest woda. Mogą to być zasoby wody podziemnej lub wód powierzchniowych, wód płynących (rzeka) lub stojących (jezioro, staw). Sposób pobierania energii jest analogiczny do poprzednich typów pomp. Ciepło od wody pobierane jest za pomocą wymiennika ciepła.
Na co zwrócić uwagę przy zakupie pompy ciepła?
Decydując się na zakup pomy ciepła warto zwrócić uwagę na współczynnik COP (ang. coefficient of performance) czyli współczynnik wydajności chłodniczej. Im większy jest współczynnik z tym lepszą wydajnością będzie pracował cały system. Inaczej mówiąc im wyższa jest jego wartość, tym mniejszy jest pobór energii elektrycznej do zasilenia pompy. Ponadto, przed wyborem rodzaju pompy należy zastanowić się, jakie występują naturalne warunki (dla konkretnej lokalizacji budynku) wpływające na prawidłową pracę pompy i które rozwiązania będzie najbardziej opłacalne. Warto również zwrócić uwagę na okres gwarancji pompy oraz przewidywaną żywotność pompy. Wartości te różnią się w zależności od technologii oraz od producenta. Producenci chwalą się nawet 25, a nawet 50- letnim czasem bezawaryjnej pracy. Ostateczną decyzje oczywiście najlepiej jest podjąć w oparciu o obliczenia zapotrzebowania wykonane przez odpowiednią osobę oraz porady specjalisty.
Reasumując, inwestycja w ogrzewanie domu za pomocą pompy ciepła jest bardzo komfortowym oraz przyszłościowym rozwiązaniem. A połączenie tego systemu z instalacją fotowoltaiczną sprawiają, że koszty ogrzewania na co najmniej kilkanaście lat zmaleją do koniecznego minimum.
