Facbook
en pl

Zasada działania pompy ciepła

POMPY CIEPŁA

Na początek korzyści:

- uniezależnienie od wzrastających cen paliw (węgla, gazu, oleju) i obniżenie kosztów eksploatacyjnych,
- w pełni automatyczna praca niewymagająca stałej kontroli, możliwość samodzielnego zaprogramowania sterownika (programowanie pogodowe, dobowe, tygodniowe),
- cicha i niezawodna praca urządzenia,
- jednoczesne zastosowanie do celów grzewczych oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej, bądź też do samych celów grzewcze lub przygotowania ciepłej wody użytkowej,
- bezpieczeństwo w użytkowaniu (brak ryzyka ulatniania się gazu, czadu, wycieku oleju, pożaru),
- oszczędność miejsca (brak zbiornika na paliwo, komina spalinowego),
- możliwość wykorzystania różnych źródeł ciepła (grunt, powietrze, woda gruntowa),
- możliwość współpracy z komfortowym, niskotemperaturowym systemem grzewczym, jak również
z instalacją tradycyjną (grzejnikową) lub z konwektorami wentylatorowymi,
- możliwość chłodzenia budynku w okresie letnim przy wykorzystaniu tego samego systemu, wykorzystując jednocześnie pobrane ciepło do ogrzania np. basenu przydomowego,
- wpływ na ochronę środowiska poprzez ograniczenie emisji szkodliwych substancji.

 

Zasada działania (rysunek 1)

Źródłem dolnym pompy ciepła może być grunt, woda lub powietrze. Czynnik krążący w obiegu dolnym (np. glikol) odbiera ze źródła energię cieplną, a następnie dociera do parownika (2), gdzie na zasadzie wymiany ciepła oddaje zgromadzoną energię czynnikowi chłodniczemu. Następnie powraca do źródła (6), by ponownie pobrać z niego energię cieplną.

W obiegu wewnętrznym pompy ciepła krąży czynnik chłodniczy. W parowniku (2) odbiera on ciepło od czynnika obiegu dolnego, przez co podnosi się jego temperatura i czynnik chłodniczy odparowuje – przechodzi w stan gazowy. W takiej formie dociera on do sprężarki (3), gdzie zostaje sprężony i jego temperatura ponownie się podnosi. Następnie w skraplaczu (4) oddaje on ciepło na zasadzie wymiany ciepła do obiegu grzewczego, a sam ochładza się, przez co następuje jego skroplenie.
W formie cieczy dopływa on wówczas do zaworu rozprężnego (5), gdzie obniża swoją temperaturę
i ciśnienie, aby ponownie pobrać w parowniku ciepło od czynnika krążącego w obiegu dolnym.

Czynnik krążący w obiegu grzewczym ogrzewa się (4) do temperatury zapewnionej przez pompę ciepła, po czym zasila instalację grzewczą.

 

Źródła ciepła

Dolnym źródłem dla pompy ciepła może być:
- grunt - ciepło pobierane jest przez kolektory poziome zlokalizowane na głębokości około 1,5m pod powierzchnią gruntu, bądź sondy pionowe sięgające nawet do 200m w głąb ziemi;
- woda – ciepło pobierane jest z wody gruntowej przy wykorzystaniu studni czerpalnej lub z wody powierzchniowej np. stawu lub rzeki;
- powietrze – ciepło pobierane jest z powietrza atmosferycznego. Wykorzystywane może być również ciepło odpadowe z powietrza ogrzanego w procesach produkcyjnych lub ciepło z powietrza wylotowego wentylacji mechanicznej budynku.

 

Wyróżniamy rodzaje pomp ciepła:

-gruntowe pompy ciepła

-wodne pompy ciepła

-powietrzne pompy ciepła

 

Efektywność - określana współczynnikiem efektywności COP

Najwyższym współczynnikiem efektywności charakteryzują się wodne pompy ciepła, jednak nie zawsze istnieje dostęp do wód, które można wykorzystać jako dolne źródło. Wodne pompy ciepła wymagają ponadto najwyższych kosztów inwestycyjnych oraz eksploatacyjnych (na czyszczenie rur i wymienników).

Wysoką efektywność posiadają także gruntowe pompy ciepła, ponadto ich źródło posiada stabilną temperaturę w ciągu roku, a warunki atmosferyczne nie mają na nią znaczącego wpływu. Pompa gruntowa nie potrzebuje dodatkowego źródła ciepła.

Powietrzne pompy ciepła charakteryzują największe wahania temperatury dolnego źródła w skali roku. Powoduje to konieczność stosowania dodatkowego źródła ciepła załączającego się w okresach, gdy pompa nie będzie w stanie zapewnić wymaganej temperatury.

 

Gwarancja ogrzewania

Pompa ciepła może być zastosowana jako jedyne źródło ciepła dla budynku i pokrywać w 100% jego zapotrzebowanie cieplne. Jest to możliwe przy stosowaniu wysokowydajnych pomp ciepła, dobranych na najwyższą wartość zapotrzebowania na ciepło budynku oraz rzeczywiste zapotrzebowanie na ciepło przez układ przygotowania ciepłej wody użytkowej, przy odpowiednim zaprojektowaniu i wykonaniu dolnego źródła.
Istnieje również możliwość zastosowania dodatkowego źródła ciepła załączającego się w okresach największego zapotrzebowania budynku na ciepło – umożliwia to dobór pomp ciepła o niższych mocach. Źródłem szczytowym może być wówczas np. wbudowany w pompę podgrzewacz elektryczny lub odrębnie pracujący kocioł np. gazowy bądź na pellet.

 

Współpraca pomp ciepła z instalacją grzewczą

Preferowanym systemem grzewczym współpracującym z pompą ciepła jest ogrzewanie niskotemperaturowe (np. podłogowe). Istnieje jednak możliwość zastosowania pomp ciepła w instalacji konwencjonalnej – grzejnikowej. Szczególnie w przypadkach modernizacji źródła ciepła, bez modernizacji całości instalacji grzewczej, można zastosować wysokowydajne pompy ciepła, osiągające na zasilaniu temperatury nawet 70°C.

 

Dofinansowanie pompy ciepła

Na dokumentację projektową, zakup, montaż  oraz odbiór i uruchomienie instalacji z pompą ciepła można otrzymać dofinansowanie w postaci dotacji wraz z pożyczką w ramach programu Prosument.

 

Program Prosument obejmuje już sześć województw.

Wojewódzkie Fundusze Ochrony Środowiska:

  • WFOŚ w Gdańsku (Woj. Pomorskie)
  • WFOŚ we Wrocławiu (Woj. Dolnośląskie)
  • WFOŚ w Szczecinie (Woj. Zachodniopomorskie)
  • WFOŚ w Krakowie (Woj. Małopolskie)
  • WFOŚ w Rzeszowie (Woj. Podkarpackie)
  • WFOŚ w Olsztynie (Woj. Warmińsko – Mazurskie)

Źródło: NFOŚiGW