Jak działają pompy ciepła?
Pompy ciepła nie są technologią nową, choć o ich wykorzystaniu w kontekście globalnej transformacji energetycznej zaczęto szerzej rozmawiać kilka lat temu. Nic dziwnego – w obliczu zmian klimatycznych oraz polityki ukierunkowanej na dekarbonizację to właśnie w tych urządzenia upatruje się przyszłości branży energetycznej. Pompy ciepła, niezależnie od rodzaju, wykorzystują bowiem odnawialne źródła energii, pozostając wysoce efektywne, zeroemisyjne, a przy tym oszczędne i wygodne w użytkowaniu.
Podstawowe zastosowanie pompy ciepła – ogrzewanie pomieszczeń
Najczęstszym zastosowaniem pomp ciepła jest oczywiście ogrzewanie budynków. Urządzenie pozyskuje energię z otoczenia (powietrza, gruntu lub wody), podnosi jej temperaturę i przekazuje ją do instalacji centralnego ogrzewania. Może to być ogrzewanie podłogowe, grzejnikowe lub mieszane – zależnie od typu budynku i preferencji użytkowników.
Ogrzewanie pompą ciepła ma przynajmniej kilka istotnych zalet. Po pierwsze: jest energooszczędne – szacunkowy koszt ogrzania domu o rocznym zapotrzebowaniu na ciepło w zakresie 9000 kWh wynosi 3000-3800 zł – w zależności od typu pompy oraz jej parametrów. Po drugie: jest komfortowe – urządzenie działa automatycznie, a brak procesu spalania paliwa sprawia, że niczego nie trzeba czyścić, dosypywać ani gromadzić paliwa, a dokoła nie ma sadzy, popiołu itp. Nowoczesne urządzenia można dostosować do indywidualnych preferencji grzewczych i zarządzać poprzez aplikację mobilną.
Pompy ciepła są ponadto rozwiązaniem skalowalnym. Oznacza to, że sprawdzają się w domach jednorodzinnych, wielorodzinnych, biurowcach czy obiektach użytku publicznego. Fundamentalne jest w tym kontekście dostosowanie parametrów i typu urządzenia do użytkowanego obiektu.
Przygotowanie ciepłej wody użytkowej
Ogrzewanie pompą ciepła nie ogranicza się wyłącznie do pomieszczeń budynku. W większości nowoczesnych instalacji pompa ciepła odpowiada również za przygotowywanie ciepłej wody użytkowej. Urządzenie ogrzewa wodę w zasobniku, skąd jest rozprowadzana do łazienki, kuchni i innych punktów poboru. Aby zapewnić komfort oczekiwania na ciepłą wodę, zasobnik dobiera się odpowiednio do liczby domowników i zapotrzebowania na c.w.u.
Istnieją również pompy ciepła przeznaczone wyłącznie do przygotowania c.w.u. i montowane niezależnie od podstawowego źródła ciepła w budynku. Stosuje się je często w domach z kotłem stałopalnym lub jako niskoenergetyczna alternatywa dla elektrycznych podgrzewaczy. Takie urządzenia pomagają ograniczyć zużycie prądu o kilkaset kilowatogodzin rocznie.
Chłodzenie pomieszczeń
Skoro cykl termodynamiczny w pompie ciepła można odwrócić, oznacza to, że może ona nie tylko ogrzewać, ale i chłodzić pomieszczenia. W takim trybie pracy urządzenie odbiera energię cieplną z wnętrza domu i oddaje ją do dolnego źródła: powietrza zewnętrznego lub gruntu. Efekt ten osiąga się w sposób bardzo podobny do działania klimatyzacji.
Pompy ciepła powietrzne mogą chłodzić pomieszczenia aktywnie, działając jak standardowy klimatyzator. Pompy ciepła gruntowe oferują dodatkowo chłodzenie pasywne. W takim trybie w systemie nie pracuje sprężarka, ale pompy obiegowe, co redukuje zużycie energii. Mówiąc inaczej: chłodzenie gruntową pompą ciepła jest zdecydowanie tańsze niż pompą powietrzną, choć i ta potrafi efektywnie i ekonomicznie realizować tę funkcję.
Taka właściwość pomp ciepła sprawia, że stają się one systemem całorocznym – grzeją zimą, chłodzą latem i przygotowują c.w.u. przez cały rok. Integrując pompy ciepła z panelami fotowoltaicznymi, można jeszcze bardziej zredukować zużycie energii elektrycznej potrzebnej do zasilenia sprężarki. Wówczas inwestycja zwraca się jeszcze szybciej i pozwala uniezależnić się od cen energii elektrycznej.
