Pompa ciepła - czy to naprawdę aż tak skomplikowane? Zasada działania pompy ciepła i inne ważne kwestie

O pompie ciepła słyszał chyba każdy, kto stoi przed budową domu lub modernizacją instalacji grzewczej. Wiadomo, że to urządzenie ekologiczne. Wiadomo, że niedrogie w eksploatacji. Wiadomo też, że pompa ciepła do ogrzewania domu wykorzystuje energię pozyskaną z gruntu, wody lub powietrza. Tylko to jest możliwe?

Pompa ciepła - czy to naprawdę aż tak skomplikowane? Zasada działania pompy ciepła i inne ważne kwestie

O pompie ciepła słyszał chyba każdy, kto stoi przed budową domu lub modernizacją instalacji grzewczej. Wiadomo, że to urządzenie ekologiczne. Wiadomo, że niedrogie w eksploatacji. Wiadomo też, że pompa ciepła do ogrzewania domu wykorzystuje energię pozyskaną z gruntu, wody lub powietrza. Tylko to jest możliwe? Jaka jest zasada działania pompy ciepła? Jak może ogrzewać wnętrza domu do temperatury chociażby 21°C, gdy termometr na zewnątrz wskazuje np. 0ºC? Przecież grunt nie jest aż tak ciepły, żeby skumulowana w nim energią była wystarczająca do ogrzewania domu, a powietrze zewnętrzne w sezonie grzewczym ma niską temperaturę.

Chcąc zrozumieć, jak działa pompa ciepła czytamy o sprężarce, parowniku, skraplaczu… Wszystko to wydaje się bardzo skomplikowane. Jednak ograniczając terminologię techniczną do minimum, działanie pompy ciepła da się łatwo zrozumieć.

Zasada działania pompy ciepła

Po pierwsze pompa ciepła nie wytwarza energii cieplnej. Ona ją czerpie (przepompowuje) z gruntu, wody lub powietrza - w zależności od tego, o jakim urządzeniu mowa.
Po drugie, do pozyskiwania energii zakumulowanej w otoczeniu, pompa ciepła wykorzystuje czynnik chłodniczy – specjalną substancję. Jest ona nośnikiem ciepła. Jej temperatura jest zawsze niższa od temperatury powietrza, gruntu czy wody. Dzięki temu może pozyskiwać energię z otoczenia, nawet jeśli jest nim powietrzne zewnętrzne o niskiej temperaturze.
Po podgrzaniu energią pozyskaną z otoczenia czynnik chłodniczy odparowuje, a powstała w ten sposób para jest sprężana. To powoduje wzrost temperatury. W tym momencie jest ona już na tyle wysoka, aby mogła zostać wykorzystana do ogrzewania.
Gorący gaz dalej ulega skropleniu, oddając przy tym energię do systemu grzewczego. W skutek tego czynnik chłodniczy schładza się i znów staje się cieczą. Następnie ulega dalszemu schłodzeniu i jako zimny płyn może ponownie odbierać energię cieplną z otoczenia.

Oczywiście pompa ciepła do pracy potrzebuje energii elektrycznej. Producenci podkreślają jednak, że wykorzystując 1kWh prądu pompa ciepła pozyskuje na potrzeby grzewcze do 4 kWh energii. Dostarcza więc dużo więcej ciepła niż zużywa prądu, co przekłada się na niskie koszty ogrzewania pompą ciepła. Potwierdzają je użytkownicy systemów grzewczych z pompą ciepła, których urządzenia zostały odpowiednio dobrane, a instalacje właściwie wykonane... (bo są to podstawowe warunki, jakie muszą zostać spełnione, aby pompa ciepła pracowała naprawdę efektywnie i energooszczędnie).

A propos instalacji

Zasada działania pompy ciepła nie jest tak skomplikowana, jakby się mogło wydawać, jednak nie wszyscy inwestorzy zagłębiają się w tajniki jej pracy. Wielu z nas rezygnuje z tego typu urządzeń, w obawie o kosztowny i skomplikowany montaż pompy ciepła. Nie musi on jednak taki być. Dla inwestorów, którym z różnych względów zależy na zminimalizowaniu kosztów inwestycyjnych i ograniczeniu prac wykonawczych do minimum, dobrym wyborem będzie powietrzna pompa ciepła typu split, czyli składająca się z dwóch jednostek. Montaż pompy ciepła w tym przypadku odbywa się bez konieczności wykonywania badań gruntu, odwiertów, rozległych wykopów, ani dewastowania istniejącego budynku i działki. Jedną jednostkę montuje się na zewnątrz domu, drugą wewnątrz i obie łączy rurami miedzianymi, w których będzie krążył wspomniany wcześniej czynnik chłodniczy. Nieskomplikowany montaż pompy ciepła to dużo mniejsze koszty instalacji i przede wszystkim mniejsze ryzyko popełnienia błędu na tym etapie, który mógłby przełożyć się na gorszą efektywność pracy pompy ciepła.

Sterowanie pompą ciepła

Również obsługa i sterowanie pompą ciepła nie jest skomplikowane. Pierwsze uruchomienie urządzenia zawsze wykonuje instalator (najlepiej jeśli będzie to autoryzowany przedstawiciel firmy producenckiej). Konfiguruje i sprawdza on wszystkie parametry pracy instalacji. Gdy po kilku dniach pracy pompy ciepła okaże się że temperatura w pomieszczeniach będzie zbyt niska lub za wysoka od tej oczekiwanej, autoryzowany instalator pomoże też wyregulować ustawienia tzw. krzywej grzania, która z kolei reguluje pracę instalacji z pompą ciepła.

Praca pompy ciepła może być sterowana regulatorem pogodowym z czujnikiem temperatury zewnętrznej. Im niższa będzie się stawała temperatura na zewnątrz domu, tym temperatura na zasileniu instalacji będzie się podwyższać, w i odwrotnie. Parametry pracy instalacji grzewczej będą więc stale dopasowywane do aktualnych potrzeb cieplnych naszego domu. My, jako użytkownicy pompy ciepła nie musimy sami zmieniać ustawień pompy ciepła za każdym razem, gdy zmienia się zapotrzebowanie na ciepło budynku. Wygodna jest również kontrola nad urządzeniem. Sterowanie pompą ciepła może się bowiem odbywać chociażby z użyciem smartfona, którego mamy zawsze pod ręką, lub tabletu. Wystarczy wyposażyć się w odpowiedni moduł WI-FI, podłączyć go do regulatora pompy ciepła, a na urządzeniu mobilnym zainstalować aplikację danego producenta. Nie jest to wcale skomplikowane!