Spis treści
Powietrzne pompy ciepła są najpopularniejszym typem pomp ciepła na rynku. Ich popularność stale rośnie, a na nowe instalacje decyduje się coraz więcej właścicieli nieruchomości. Modę na pompy ciepła powietrzne napędzają również dostępne dofinansowania. Fakt, że urządzenie idealnie nada się do ogrzania Twojego domu, wynika jeszcze z innych czynników. Dlatego też w poniższym artykule znajdziesz niezbędne informacje o tym, jakie zalety ma powietrzna pompa ciepła.
Czy pompy ciepła powietrzne to wystarczający system grzewczy, aby zagwarantować optymalny komfort grzewczy każdemu domownikowi? Te i inne ważne odpowiedzi znajdziesz w naszym tekście!
Jak działa pompa ciepła powietrzna?
Wyróżniamy trzy rodzaje pomp ciepła: powietrzne, gruntowe i wodne. Powietrzne pompy ciepła wymienione zostały jako pierwsze nie bez przyczyny. Jest to najpopularniejszy typ pomp, którego montaż jest najmniej wymagający, a koszty eksploatacji – najniższe. Modę na pompy ciepła powietrzne napędzają również dostępne dofinansowania w tym program Moje Ciepło lub lokalne dopłaty w ramach programu Kawka Bis. Jak zatem działa pompa powietrzna?
Proces produkcji ciepła zaczyna się od powietrza atmosferycznego, które pobierane jest z otoczenia za pomocą specjalnego wentylatora. Ciepło z powietrza ogrzewa ciekły czynnik chłodniczy, który paruje. Para trafia do sprężarki, w której kumulowane jest ciepło. Pod wysokim ciśnieniem oddaje ono swoją moc do instalacji ogrzewania, które stanowi górne źródło instalacji. Następnie ciepło oddawane jest do instalacji ogrzewania pomieszczeń oraz wody użytkowej. Skroplona, gorąca para syntetycznego czynnika na końcu procesu przechodzi przez zawór rozprężny, by z powrotem trafić do obiegu czynnika chłodniczego, który odpowiada za pobieranie energii. Tak właśnie działa pompa ciepła powietrzna, wykorzystując energię cieplną z zewnętrznego powietrza i cyklicznie zmieniając stany czynnika roboczego, co pozwala na efektywne ogrzewanie budynków.
Więcej o tym jak działa pompa ciepła typu powietrznego, wodnego czy gruntowego piszemy we wpisie na naszym blogu – zachęcamy do przeczytania.
Pompy ciepła powietrzne – co jeszcze musisz wiedzieć o ich działaniu?
Proces produkcji i wykorzystania ciepła przez pompę jest taki sam w każdym przypadku. Zarówno pompy ciepła powietrzne, gruntowe, jak i wodne produkują ciepło w ten sam sposób. Różnice powstają głównie na poziomie pobierania energii.
W polskim klimacie umiarkowanym amplitudy temperatur w skali roku są całkiem wysokie i wynoszą średnio od 19 stopni Celsjusza na zachodzie do 23 stopni na wschodzie kraju. Średnie temperatury powietrza są natomiast typowe dla klimatu umiarkowanego i oscylują w granicach 7-8 stopni Celsjusza. W szczytowym okresie grzewczym, temperatury powietrza mogą wynosić nawet -20 stopni Celsjusza lub mniej. Czy w takiej sytuacji, powietrzna pompa ciepła może działać efektywnie w kontekście ogrzewania budynków?
Powietrzna pompa ciepła zimą
Ciepło zakumulowane w gruncie na dużej głębokości, w wodach gruntowych lub na dnie zbiorników wodnych posiada niższą zmienność pod względem temperatur. Z kolei powietrze, które znajduje się 1-2 m nad gruntem posiada wysoką zmienność temperatur, co bezpośrednio wpływa na efektywność instalacji. Obrazuje to jeden z głównych parametrów efektywności – współczynnik COP pompy ciepła.
Powietrzne pompy ciepła mogą cechować się spadkiem wydajności, jeżeli temperatura zewnętrzna spada poniżej 5 stopni Celsjusza. Wewnątrz pompy ciepła czynnik roboczy krąży w przewodach, odbierając energię z otoczenia i podnosząc jej temperaturę, co jest kluczowe dla efektywnego ogrzewania pomieszczeń. Natomiast w wyjątkowo niskich temperaturach, które mogą występować przez kilka dni w roku (w granicach -20 lub -25 stopni Celsjusza), efektywność pompy ciepła może spaść nawet poniżej 60%. Pompy ciepła Panasonic i Mitsubishi oferowane i montowane przez firmę Heatergo, zapewniają najwyższą możliwą efektywność przez cały rok – warto sprawdzić ofertę producentów, dostępną na naszej stronie!
Pompa ciepła powietrzna a ujemne temperatury
Moment, w którym w powietrzu atmosferycznym zamiera ruch cząsteczek to tzw. zero całkowite – w takim wypadku temperatura osiągnie 273 stopni na minusie. W temperaturach sięgających np. -20 stopni Celsjusza, energii jest na tyle dużo, że wciąż możliwe jest pobieranie jej do celów grzewczych. Przy temperaturze sięgającej -25 stopni Celsjusza, powietrzne pompy ciepła są w stanie wyprodukować wystarczającą ilość ciepła do tego, aby skutecznie ogrzać dom w okresie zimowym.
Dowiedz się również, jak długo może działać pompa ciepła. Zobacz nasz artykuł blogowy: Żywotność pompy ciepła.
Powietrzne pompy ciepła – rodzaje urządzeń
Pompy ciepła powietrzne dzielą się na kilka rodzajów. Wśród nich do wyboru jest:
- pompa ciepła powietrze-powietrze
- pompa ciepła powietrze-woda
- powietrzna pompa ciepła typu monoblok,
- powietrzna pompa ciepła typu split.
Te urządzenia są zdolne do efektywnego produkowania energii cieplnej zarówno do ogrzewania budynków, jak i przygotowania ciepłej wody użytkowej, co czyni je uniwersalnym rozwiązaniem w obiegu ciepłej wody.
Pompy ciepła powietrzne typu powietrze-powietrze
Pompa ciepła typu powietrze-powietrze opiera się o system nadmuchowy. Powietrze, które zostaje zassane przez wentylator, nawiewa podgrzane powietrze do pomieszczeń. Jest to najprostszy system związany z pompą ciepła, który jednocześnie wymaga najmniejszego wkładu finansowego. Ciepłe powietrze, które zapewnia ogrzewanie domu, nie jest jednak w stanie zapewnić ciepłej wody użytkowej. Zasada działania pompy ciepła powietrze-powietrze, jest taka sama, jak w przypadku systemu powietrze-woda. Różnicą jest oddawanie ciepła – w tym przypadku ciepło ze skraplającego się czynnika roboczego przekazywane jest powietrzu.
Pompy ciepła powietrzne typu powietrze-woda
Pompa ciepła typu powietrze-woda składa się z trzech obiegów: dolnego źródła (z którego pobierane jest ciepło), obiegu chłodniczego (w którym ciepło jest kumulowane i przekazywane do górnego źródła) oraz górnego źródła (którym mogą być grzejniki, ogrzewanie podłogowe, ciepła woda użytkowa itd.). Tego rodzaju pompy ciepła powietrzne są nieco droższym rozwiązaniem, ale pozwalają osiągnąć wyższą efektywność.
Jeśli zastanawiasz się nad montażem urządzenia, jakim są powietrzne pompy ciepła, cena również będzie odgrywała istotną rolę. Kalkulator pomp ciepła to narzędzie, które pozwoli Ci w prosty sposób oszacować koszty związane z Twoją pompą ciepłą. Wystarczy, że podasz nam podstawowe dane dotyczące np. powierzchni Twojego budynku, a my zajmiemy się resztą!
Powietrzna pompa ciepła: split czy monoblok?
Zainstalowanie powietrznej pompy ciepła możliwe jest w dwóch konfiguracjach. Monoblok to pompa jednosegmentowa. Znajdują się w niej wszystkie kluczowe elementy instalacji. W jednej jednostce normą jest występowanie sprężarki, skraplacza, parownika. W pompie ciepła typu monoblok występuje również wentylator, czy zawór rozprężny. Są to kluczowe elementy, które muszą znaleźć się w każdej powietrznej pompie ciepła. Jednostka taka może znajdować się zarówno na zewnątrz budynku, jak i w jego wnętrzu.
Pompy ciepła typu split, oprócz tego, że składają się z dwóch modułów – wewnętrznego i zewnętrznego – charakteryzują się również większą elastycznością montażu. Poszczególne elementy mogą być rozmieszczone w różnych miejscach, co pozwala na dostosowanie instalacji do warunków przestrzennych budynku. Dzięki temu mogą być stosowane w budynkach o ograniczonej przestrzeni zewnętrznej. Dodatkowo, dzięki oddzieleniu modułów, poziom hałasu generowanego przez sprężarkę i wentylator jest niższy wewnątrz budynku, co zwiększa komfort użytkowników.
Ważnym aspektem jest także to, że pompa powietrzna typu split jest bardziej odporna na zmiany temperatury zewnętrznej, co wpływa na jego efektywność w różnych warunkach klimatycznych. Mimo konieczności precyzyjnego montażu i zaawansowanej technologii, pompy ciepła powietrze tego rodzaju są często wybierane ze względu na lepsze parametry pracy i niższe koszty inwestycyjne w porównaniu do pomp typu monoblok.
Powietrzna pompa ciepła jako główne urządzenie grzewcze
Pompa ciepła do ogrzewania domu może w zupełności wystarczyć, jeśli chodzi o zapotrzebowanie na energię cieplną dla budynku. Należy jednak zadbać o dostosowanie parametrów urządzenia oraz odpowiednie zaprojektowanie instalacji grzewczej, która może być zasilana energią elektryczną z pompy ciepła, a także zintegrowana z systemami fotowoltaicznymi. Odpowiednia moc pompy to jeden z najważniejszych czynników stanowiących o wydajności instalacji.
Aby dowiedzieć się, jaka moc pompy ciepła będzie odpowiednia dla danego budynku, wystarczy pomnożyć powierzchnię grzewczą budynku przez zapotrzebowanie na moc, które wyrażane jest w W/m2. W ten sposób możemy ustalić, jaka moc grzewcza pompy ciepła zapewni nam ciepło w całym budynku. Zachowanie optymalnej temperatury w pomieszczeniach zależy także od zapewnienia odpowiedniego standardu energetycznego budynku. Jest on kluczowy przy wykorzystywaniu odnawialnych źródeł energii. Dlatego też nie można zapomnieć również o zapewnieniu odpowiedniego poziomu izolacji termicznej budynku, co znacznie wpływa na efektywność pracy pompy ciepła i pozwala na optymalizację kosztów eksploatacyjnych.
Pompa ciepła powietrzna – o czym jeszcze należy pamiętać?
Niska przepuszczalność ciepła ścian, dachu, okien i drzwi jest bardzo ważnym czynnikiem, tak samo, jak zainstalowanie niskotemperaturowego systemu grzewczego. Pompa ciepła powietrzna zintegrowana z takim systemem potrafi najefektywniej wykorzystać ciepło produkowane przez pompę ciepła. Niskotemperaturowe systemy grzewcze to najczęściej ogrzewanie płaszczyznowe: podłogowe, ścienny lub sufitowe.
W kontekście powietrznej pompy ciepła warto również zwrócić uwagę na odpowiednie umiejscowienie jednostki zewnętrznej, co ma to wpływ na jej wydajność i poziom hałasu. Ważne jest, aby jednostkę zainstalowano w miejscu, które zapewnia dobrą cyrkulację powietrza,a także chroni przed nadmiernym wiatrem i opadami. Kolejnym istotnym aspektem jest regularna konserwacja pompy ciepła, w tym czyszczenie wymienników ciepła oraz sprawdzanie stanu technicznego urządzenia, co zapewnia jego długą i bezawaryjną pracę. Dodatkowo, warto rozważyć zastosowanie automatyki i systemów zarządzania, które pozwalają na monitorowanie i optymalizację pracy pompy ciepła, co może prowadzić do dalszych oszczędności energii. Pamiętaj także o możliwości skorzystania z dotacji i ulg podatkowych, które mogą obniżyć koszty inwestycji w powietrzną pompę ciepła.
