Każdy inwestor na etapie projektowania domu czy też planowania modernizacji istniejącego już budynku musi zmierzyć się z nie lada wyzwaniem, jakim jest dobór odpowiedniego systemu grzewczego. Coraz większą popularnością cieszą się pompy ciepła czerpiące energię cieplną nie tylko z gruntu czy wody, ale również powietrza. Te ostatnie modele jeszcze do niedawna były uznawane za mało efektywne, jednak obecnie stanowią dobrą alternatywę dla tradycyjnych rozwiązań grzewczych. Jak działa powietrzna pompa ciepła i kiedy warto w nią zainwestować? Podpowiadamy.
Czym jest powietrzna pompa ciepła?
Każdy rodzaj pompy ciepła do produkcji energii wykorzystuje naturalne zasoby ciepła występujące w środowisku niemalże bez ograniczeń. W przypadku powietrznej pompy ciepła mamy do czynienia z pozyskiwaniem energii z powietrza atmosferycznego. Jej montaż w domu jednorodzinnym pozwala na zasilanie nie tylko instalacji centralnego ogrzewania, ale także przygotowywania ciepłej wody użytkowej – tak jak ma to miejsce w przypadku tradycyjnych kotłów węglowych, gazowych czy elektrycznych.
Powietrzna pompa ciepła i zasady jej działania
Zasady działania pompy ciepła typu powietrze/woda wbrew pozorom są bardzo proste. Urządzenie pobiera powietrze z zewnątrz (dolne źródło) za pomocą wentylatora, które następnie kierowane jest do parownika. W jego wnętrzu znajduje się czynnik chłodniczy w postaci niezamarzającej cieczy, która poprzez parowanie odbiera ciepło z powietrza i trafia do kolejnego obiegu. Pod wpływem ciepła parowania temperatura znacząco rośnie, czynnik zaczyna wrzeć, parować i w postaci gazowej kierowany jest do sprężarki, w której zachodzi zjawisko jego sprężenia pod wpływem wysokiego ciśnienia. Czynnik, czyli gaz zwiększa swoją temperaturę do takiego poziomu, który umożliwia ogrzanie nim wody w obiegu grzewczym. Gorący gaz przekazuje energię cieplną do obiegu grzewczego, który może zasilać zarówno wodę grzewczą, jak i użytkową.
Rodzaje powietrznych pomp cieplnych
Pompy ciepła wykorzystujące energię cieplną z zewnątrz można podzielić na dwie kategorie. Do pierwszej z nich zaliczamy modele monoblok. Są to urządzenia kompaktowe, montowane na zewnątrz budynków, które w jednej obudowie skrywają wszelkie niezbędne elementy, w tym sprężarkę, parownik z wentylatorem, zawór rozprężny, skraplacz oraz pompę obiegową. Pompę łączy się rurami przekazującymi ciepło do centrali grzewczej, skąd trafia do instalacji c.o.
Warto zaznaczyć, że pompy ciepła typu monoblok są stosunkowo łatwe w instalacji z uwagi na fakt, że zostają one napełniane czynnikiem chłodniczym już na etapie produkcji. Nie trzeba zatem szukać pomocy u instalatora, który dysponuje odpowiednimi uprawnieniami w zakresie substancji kontrolowanych. Dodatkowym autem urządzeń składających się z jednego modułu jest brak konieczności odmrażania parownika, gdy ten ulegnie oblodzeniu. W takim wypadku przydatny okazuje się zawór 4-drogowy w module chłodniczym, dzięki któremu rozgrzany czynnik roboczy zostaje przekierowany ze sprężarki do parownika, co znacznie przyspiesza cały proces.
Na rynku dostępne są również powietrzne pompy ciepła w formie split, które składają się z dwóch modułów (jeden przeznaczony do montażu wewnątrz, a drugi na zewnątrz domu). W urządzeniu wewnętrznym możemy znaleźć takie komponenty jak: skraplacz i pompa obiegowa c.o., natomiast w drugim – wentylator, parownik, sprężarka i zawór rozprężny.
W przeciwieństwie do modeli typu monoblok, montaż pompy split wymaga znacznie większych umiejętności, co wynika z faktu, że nie może ona zostać napełniona czynnikiem chłodniczym w fabryce, a dopiero w miejscu instalacji. Nie bez znaczenia okazuje się również łatwiejszy transport, a ryzyko zamarznięcia przewodów transportujących maleje do minimum, co związane jest z nieustannym krążeniem czynnika chłodniczego między obiema jednostkami.
Powietrzna pompa ciepła działa przez cały rok
Wielu inwestorów rozważających inwestycję w pompę ciepła powietrze-woda wstrzymuje się z decyzją o jej zakupie z obawy o niską efektywność urządzenia w okresie jesienno-zimowym. Okazuje się jednak, że temperatura wrzenia czynników roboczych stosowanych w nowoczesnych urządzeniach w warunkach ciśnienia normalnego oscyluje wokół minus kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Łatwo zatem można wywnioskować, że pompy powietrzne będą efektywnie ogrzewać zarówno dom, jak i wodę użytkową nawet przy ujemnych temperaturach. Należy jednak zaznaczyć, że wraz ze spadkiem temperatury powietrza maleje również moc grzewcza pompy, jednak nawet przy dotkliwych mrozach wciąż można liczyć na bilans dodatni.
Pompa powietrzna jako klimatyzacja?
Co ciekawe, pompy powietrzne mogą nie tylko zasilać instalację c.o. i c.w.u, ale także pełnić funkcję domowej klimatyzacji. Jak to możliwe? Wystarczy odwrócić kierunek przepływu ciepło, czego można dokonać np. za pomocą zaworu czterodrogowego. Schemat działania jest prosty – czynnik chłodniczy absorbuje ciepło z wody w instalacji grzewczej, następnie jest ono rozpraszane w powietrzu na zewnątrz budynku, a chłodna woda w instalacji może być stosowana do chłodzenia domu w upalne dni.
Powietrzna pompa ciepła – gdzie się sprawdzi?
Powietrzna pompa ciepła może być stosowana jako samodzielne urządzenie grzewcze, ale pod warunkiem, że jej parametry będą odpowiednio dobrane do ogólnego zapotrzebowania na ciepło budynku. Zaleca się jednak, aby w parze z pompą powietrzną od renomowanego producenta, takiego jak https://www.bosch-thermotechnology.com/pl/pl/ montować również inne źródła ciepła, np. w formie kotłów gazowych czy elektrycznych. W ten sposób można uniknąć uzależnienia się od tylko jednego systemu grzewczego, ale i skorzystać z rozwiązania gwarantującego największe oszczędności.