Przedstawiamy najpopularniejsze rodzaje pomp ciepła, które ogrzeją pomieszczenia mieszkalne o wiele taniej niż tradycyjne urządzenia grzewcze.
Specyficzne urządzenie grzewcze
Odpowiedni wybór pompy ciepła zawsze zależy od źródła, z którego urządzenie pozyskuje ciepło, powierzchni działki, rodzaju gruntu, strefy klimatycznej, w której żyjemy oraz oczywiście zasobów finansowych, jakimi dysponujemy.
Pompy ciepła to specyficzne urządzenia grzewcze, ponieważ, paradoksalnie, one same nie wytwarzają ciepła. Pobierają je natomiast z otoczenia i przekształcają w taki sposób, aby mogło być efektywnie wykorzystane w budynku. Przekazywanie ciepła z otoczenia zewnętrznego do instalacji, a więc z tzw. dolnego do górnego źródła ciepła, odbywa się z wykorzystaniem energii napędowej, czyli energii elektrycznej, która napędza sprężarkę znajdującą się w urządzeniu. Zwiększenie temperatury czynnika roboczego biorącego udział w wymianie ciepła następuje na skutek przemian termodynamicznych (tzw. zasada parowego obiegu Lindego).
Powietrzne pompy ciepła
Pompy powietrzne od lat rozwijają się najszybciej pod względem technicznym i technologicznym, zyskując przy tym coraz większą popularność wśród użytkowników na całym świecie. Ich dużą zaletą jest to, że przy ich wyborze i instalacji nie ma znaczenia ani wielkość działki budowlanej, ani też warunki, jakie na niej panują, ponieważ powietrze znajduje się wszędzie, jest ogólnie dostępne i to w dowolnych ilościach. Pompa ciepła nie potrzebuje komina, a jej działanie w żaden sposób nie wpływa na działanie wentylacji.
Najnowocześniejsze powietrzne pompy ciepła, jak np. LG Therma V, są w stanie wydajnie działać nawet przy bardzo niskich temperaturach powietrza zewnętrznego dochodzących do -20 stopni Celsjusza. Są w stanie pracować wydajnie już przy – 10 stopniach Celsjusza, gdzie współczynnik efektywności energetycznej COP wynosi od 2 do 3, co oznacza, że urządzenie dostarcza dwa, trzy razy więcej ciepła, niż może wynikać ze zużycia prądu.
Pompa powietrzna może pełnić w domowej instalacji grzewczej podobną funkcję, jak kocioł węglowy, gazowy czy elektryczny, a więc zasilać system centralnego ogrzewania oraz odpowiadać za przygotowanie ciepłej wody użytkowej. System nie wymaga skomplikowanej instalacji ani ingerencji w ogólną architekturę budynku zarówno w jego wnętrzu, jak i na zewnątrz.
Wodne pompy ciepła
Pompy wodne, jako źródło ciepła wykorzystują wodę gruntową, która ma stosunkowo wysoką temperaturę przez cały okres zimowy na poziomie 8-10 stopni Celsjusza. Do działania tego rodzaju urządzenia potrzebne są dwie studnie głębinowe (czerpna i zrzutowa). Ze studni czerpnej pompa pobiera wodę, z której następnie odbiera ciepło, natomiast do studni zrzutowej odprowadzana jest woda, która oddała wcześniej swe ciepło. W przypadku posiadania na swojej działce dostępu na przykład do stawu lub innego zbiornika wodnego, odwiert studni głębinowych nie jest konieczny.
Również w okresie zimowym, gdy panuje minusowa temperatura, pompa wodna pracuje efektywnie. Problem pojawia się jednak z ich eksploatacją. Bardzo często pobierana przez urządzenie woda jest zanieczyszczona i wymaga dobrej filtracji, co z kolei wiąże się z systematyczną wymianą elementów instalacji doprowadzającej wodę do urządzenia. Głównym powodem jest pojawiająca się korozja. Tak więc mimo wysokiej efektywności pracy, jej eksploatacja może pociągać za sobą dodatkowe koszty.
Gruntowe pompy ciepła
Pompy gruntowe to popularny wariant ogrzewania budynku, który bardzo dobrze pasuje do warunków atmosferycznych panujących w Polsce. Największą zaletą gruntu jest niemal stała, dodatnia temperatura w sezonie grzewczym. Na głębokości około 1,5 m temperatura gruntu wynosi od 0 do nawet 8 stopni Celsjusza.
W przypadku tego rodzaju pompy ciepła jej instalacja może się odbyć w trzech formach: poprzez wykonanie kolektora poziomego w postaci wężownic wypełnionych płynem niezamarzającym i zakopanych na dużej powierzchni około 1-2 m pod gruntem, poprzez wykonanie sondy pionowej, składającej się z pojedynczych pętli rur i umiejscowionych w odwiertach o głębokości kilkudziesięciu metrów lub poprzez wykonanie kolektora poziomego składającego się z miedzianych rur wypełnionych czynnikiem chłodniczym pompy. Ostatnia opcja jest najczęściej wybieranym wariantem przede wszystkim z uwagi na koszty eksploatacyjne i inwestycyjne. Samo wykonanie odwiertów dla np. wykonania sondy pionowej jest bardzo kosztowne i wymaga użycia specjalistycznego sprzętu.
Jednak już samo wykonanie gruntowego wymiennika ciepła może przysporzyć nie lada problemów, ponieważ prawidłowy dobór i instalacja urządzenia ma duży wpływ na późniejszą pracę całej instalacji. W przypadku np. wykonania zbyt małego źródła dolnego, czyli gruntowego wymiennika ciepła, lub jego niepoprawnej instalacji pompa nie będzie w stanie działać prawidłowo. Z tego też powodu przed rozpoczęciem instalacji konieczne jest wykonanie badań gruntu, które wskażą na jak duże musi być źródło dolne.
