Rodzaje pomp ciepła – jakie rodzaje instalacji wyróżniamy?

Rodzaje pomp ciepła różnicują się głównie pod względem dolnego źródła, z którego pobierana jest energia. Ze względu na to wyróżniamy trzy podstawowe rodzaje instalacji: powietrzne, gruntowe i wodne pompy ciepła. Każdy rodzaj korzysta z innego źródła ciepła. Montaż pompy ciepła każdego rodzaju przebiega w inny sposób i determinuje zróżnicowane koszty. Najtańsze i najprostsze w procesie montażu są powietrzne pompy ciepła, ponieważ nie wymagają wykonywanie prac ziemnych związanych z montażem dolnego źródła. Wodne i gruntowe pompy ciepła, dla których konieczne jest zainstalowanie dolnego źródła w gruncie lub wykonanie studni głębinowych, determinuje wyższe koszty

Każdy rodzaj pompy ciepła jest odmienny pod względem montażu, stopnia zaawansowania prac montażowych związanych najczęściej z instalacją źródła dolnego. Praca jednostki pompy ciepła w każdym przypadku jest bardzo podobna.

Jakie są rodzaje pomp ciepła ze względu na Odnawialne Źródła Energii?

Pompy ciepła mogą działać na podstawie energii z powietrza, wody lub gruntu. Każdy typ pomp ciepła charakteryzuje się odmienną efektywnością z uwagi na temperaturę utrzymywaną przez źródła ciepła: powietrze, wodę lub grunt. 

Pompa ciepła powietrzna

Pompa ciepła powietrze-woda opiera się na energii pozyskanej z powietrza. Dzięki specjalnemu wentylatorowi, powietrze z zewnątrz jest zasysane i odprowadzane wprost do lameli parownika pompy ciepła, które pobierają ciepło skumulowane w powietrzu. Powietrze nie jest najlepszym akumulatorem ciepła. W pompach ciepła efektywniejsze są gruntowe i wodne źródła ciepła, w których temperatura utrzymuje względnie stały poziom. Stąd efektywność powietrznej pompy ciepła jest niższa od pozostałych typów instalacji. Zwykle powietrzna pompa ciepła wytwarza 3-3,5 kW energii cieplnej na każdy 1 kW zużytej energii energii elektrycznej, co daje sprawność na poziomie 300-350 proc., zatem współczynnik efektywności COP wynosi 3-3,5. Pompy ciepła powietrze-woda są urządzeniami, których efektywność trudno jednoznacznie oszacować, ponieważ temperatura powietrza potrafi być wysoce zmienna w krótkim okresie.

Jakie koszty poniesie prosument instalujący pompę ciepła do domu 150m2 lub o zbliżonych metrażach – 120 lub 180m2? Odpowiadamy w naszym wpisie: https://heatergo.pl/blog/koszt-pompy-ciepla-do-domu-150m2/

Pompa ciepła wodna

Wodną pompę ciepła charakteryzuje wysoka efektywność ze względu na względnie stałą temperaturę, która znajduje się w wodach podziemnych i gruntowych. W przypadku zastosowania wodnej pompy ciepła źródłem ciepła mogą być zbiorniki wodne znajdujące się w pobliżu budynku. Mogą to być zarówno jeziora, rzeki lub przydomowe stawy. Jeżeli żaden podobny zbiornik nie znajduje się przy naszym budynku, to nic straconego. Pompy ciepła oparte o energię hydrotermalną mogą bazować na studniach głębinowych, z których pompa ciepła będzie pobierać wodę do pozyskania energii. Wysoką efektywność wodnych pomp ciepła oddaje również współczynnik COP, który może wynosić do ok. 6,5. Na efektywność pompy ciepła wpływać będzie również jakość wody w studni czerpnej i głębokość lustra wody w studni. Im większa głębokość, tym większe będzie zużycie prądu przez pompę.

Rodzaje pomp ciepła - podział ze względu na odnawialnej źródła energii
Przykład wewnętrznej jednostki pompy ciepła z automatyką

Pompa ciepła gruntowa

Pompa gruntowa oparta jest na energii geotermalnej, która również utrzymuje względnie stałą temperaturę. Wysoką efektywność pomp gruntowych dobrze określa zależność – dla każdego 1 kWh energii elektrycznej pobranej do zasilania, urządzenie średnio jest w stanie wygenerować 4,3-4,9 kWh energii cieplnej. Wyzwaniem związanym z gruntowymi pompami ciepła jest wygospodarowanie odpowiedniej przestrzeni. W przypadku montażu pompy ciepła typu gruntowego konieczne jest zainstalowanie kolektora pionowego lub poziomego. Obie te instalacje wymagają przeprowadzenia zaawansowanych prac ziemnych. Mimo wysokich wymagań technicznych przy procesie instalacji i montażu, ogrzewanie gruntową pompą ciepła jest efektywnym sposobem ogrzewania domu.

Więcej informacji o pompach ciepła znajdziesz na naszym blogu. Jeżeli chcesz uzyskać więcej wiedzy związanej z działaniem pompy ciepła, przeczytaj nasz artykuł: „Jak działa pompa ciepła? Poznaj zasady działania instalacji

Pompa ciepła – rodzaje, różnice, cechy wspólne

Pompy ciepła zdecydowanie różnią się od siebie pod względem dolnego źródła. Każde z nich wygląda inaczej, odmiennie wygląda proces ich montażu, a różnice dotyczą również kosztów wykonania poszczególnych dolnych źródeł energii. Właśnie w dolnych źródłach znajdują się największe różnice pomiędzy rodzajami pomp ciepła.

Dolne źródło – zróżnicowanie instalacji grzewczej

Pompy ciepła powietrze-woda wykorzystują powietrze zewnętrzne do pozyskania ciepła. W tym przypadku powietrze pobierane jest przez specjalny wentylator, który „zasysa” powietrze z zewnątrz i przekazuje je bezpośrednio do parownika pompy. Niewątpliwą zaletą pomp ciepła typu powietrznego jest ich prostota i łatwość wykonania. Brak konieczności instalowania dolnego źródła w gruncie lub opartego na energii hydrotermalnej znacznie obniża koszty montażu powietrznej pompy ciepła względem pozostałych typów instalacji. Pompy typu split to rodzaj instalacji powietrze woda, które rozdziela się na dwie jednostki. W tym systemie jednostki montowane wewnątrz budynku nie generują hałasu. Jednostka zewnętrzna może zostać zamontowana na przy ścianie budynku lub na elewacji domu.

Źródłem ciepła o jakie opiera się pompa gruntowa jest energia hydrotermalna. Aby ją uzyskać należy zainstalować kolektor pionowy lub poziomy. Pionowy wymiennik ciepła instaluje się rozpoczynając od wykonania odwiertu na głębokość, która może wynieść nawet 130 metrów w głąb ziemi. Z kolei poziomy wymiennik ciepła wymaga wygospodarowania znacznej powierzchni działki, na której rozmieszczona zostanie instalacja. Taki kolektor montuje się na głębokości ok 1,5-1,6 metra.

Wodna pompa ciepła, która określana jest mianem najefektywniejszej również cechuje się zaawansowanym procesem montażu dolnego źródła. Zasoby ciepła, które są zakumulowane w wodzie pobiera się najczęściej ze specjalnie stworzonych studni głębinowych – czerpnej i zrzutowej. Energię, która może posłużyć do ogrzania pomieszczeń można pozyskiwać również z pobliskich zbiorników i cieków wodnych. W tym przypadku konieczne jest umieszczenie rur z czynnikiem roboczym pod powierzchnią wody, w odległości 60 cm od siebie. Montaż dolnego źródła pod powierzchnią wody wymaga dodatkowego zabezpieczenia rur, które mogą mieć tendencję do wypływania na powierzchnię wody. Instalacja tego typu jest wysoce efektywna, ale wymaga poniesienia wysokich kosztów.

Zobacz również: Pompa obiegowa CO – znaczenie w instalacjach centralnego ogrzewania

Rodzaje pomp ciepła – cechy wspólne

Oprócz sposobu pobierania energii, praca pompy ciepła funkcjonuje na tej samej zasadzie w każdym przypadku. Ciepło pobrane z powietrza, wody lub gruntu ogrzewa ciekły czynnik roboczy, który dzięki swojej niskiej temperaturze przechwytuje ciepło. Ogrzany czynnik trafia do parownika, w którym paruje. Postać gazowa czynnika roboczego przekazywana jest do sprężarki, która kumuluje ciepło oraz podwyższa jego ciśnienie, dzięki czemu jest ono w stanie zostać użyte do instalacji grzewczej. W ten sposób ciepło trafia do obiegu grzewczego, a czynnik chłodniczy zostaje skroplony i przeprowadzony przez zawór rozprężny, który ponownie zmniejsza jego temperaturę i ciśnienie, by mógł on na nowo rozpocząć pozyskiwanie ciepła z dolnych źródeł.

Cechą wspólną dla instalacji CO opartych na pompach ciepła, ale nie tylko, jest występowanie kamienia kotłowego. Co to jest kamień kotłowy i jak go usuwać? Odpowiadamy na naszym blogu!

Jaka instalacja grzewcza będzie najlepsza dla pompy ciepła?

Pompa ciepła zapewnia dostarczanie ciepłej wody użytkowej oraz ogrzewanie całego systemu grzewczego. Instalacja ta może zostać użyta w wielu typach budynków, ale w każdym będzie notować inną efektywność. Pompa ciepła będzie notowała najwyższą efektywność, gdy w budynku będzie funkcjonować ogrzewanie płaszczyznowe, czyli najczęściej ogrzewanie podłogowe lub ścienne. Jeżeli nie posiadamy ogrzewania podłogowego, zapewnienie ogrzewania domu na wystarczającym poziomie może być trudniejsze w przypadku systemu grzewczego opartego na grzejnikach. W tym przypadku montaż pompy ciepła nie jest niemożliwy. Warto wtedy skorzystać z grzejników niskotemperaturowych, jakimi są np. grzejniki płytowe, klimakonwektory oraz grzejniki kanałowe z konwekcją wymuszoną. Oparcie systemu ogrzewania domu na grzejnikach warunkuje temperaturę ich zasilania na poziomie ok. 30-40 stopni.

Czy pompa ciepła to dobre rozwiązanie?

Rodzaje pomp ciepła różnicują wiele procesów związanych z pozyskiwaniem energii, montażem instalacji, kosztami związanymi z instalacją danej jednostki, jak również późniejszą efektywnością górnego źródła, które odpowiada za ogrzewanie naszego budynku. Co warto podkreślić, w okresie letnim pompa ciepła może zostać użyta do chłodzenia pomieszczeń. Chłodzenie za pomocą pompy ciepła może zostać przeprowadzone z użyciem sprężarki lub bez jej udziału.

Bez względu na rodzaj pompy ciepła, jej używanie w długim terminie jest opłacalne. Wysokie koszty inwestycyjne stosunkowo szybko się zwracają. Dobierając odpowiednią moc pompy ciepła, jesteśmy w stanie zapewnić darmową energię do ogrzewania domu i ciepłej wody użytkowej. Warto zwrócić uwagę również na programy dofinansowań, które pojawiają się na rynku i na podstawie których możemy ubiegać się nawet o 30 proc. zwrotu kosztów związanych z pompą ciepła.

Poszukujesz pompy ciepła dla domu? Koniecznie sprawdź naszą stronę i zapoznaj się z ofertą! Jeżeli chciałbyś porozmawiać ze specjalistą z naszej firmy lub wysłać do nas wiadomość tekstową, przejdź do strony kontakt.

Przeczytaj również

Jaka moc pompy ciepła do domu 120m2? Moc pompy ciepła a metraż

Pytanie, jaka moc pompy ciepła do domu 120m2, 150m2 lub 200m2 będzie odpowiednia zadaje sobie wiel(...)

Pompa ciepła w starym domu – czy może być efektywna?

Pompa ciepła w starym domu często może być kojarzona jako nieefektywne źródło ciepła, z uwag(...)

Żywotność pompy ciepła – ile lat działa pompa ciepła?

Żywotność pompy ciepła to jeden z kluczowych tematów dla osób, które stawiają na odnawialne (...)

Dopasuj swój idealny system ogrzewania domu