Tryptyk o pompach ciepła – 1 – czym jest pompa ciepła

pompa ciepła

Nie byłbym sobą gdybym nie poruszył najbardziej gorącego tematu z zakresu ekologicznych (lub “ekologicznych”) rozwiązań budynkowej  techniki grzewczej. Temat ten ma swoich zatwardziałych zwolenników jak i zaprzysiężonych wrogów niczym religijne lub polityczne przekonania. Podejrzewam, że za niedługo będzie to jeden z powodów do rodzinnych kłótni przy Wigilijnym stole. Chodzi oczywiście o pompy ciepła. 

I od razu zaznaczę, że totalnie nie rozumiem tych wszystkich debat wyznawców i apostatów tego urządzenia ponieważ… to przecież tylko urządzenie, za którego pozytywny lub negatywny odbiór odpowiadają ludzie – a dokładniej osoby odpowiedzialne za ich dobór i montaż w Naszym domu.

Obiecałem sobie, że nie będę publikował w mediach społecznościowych artykułów napisanych językiem technicznym, tak aby móc dotrzeć do większej społeczności osób, które niekoniecznie znają się na technice HVAC, dlatego chciałbym w prostych słowach dać Ci parę cennych wskazówek, jeśli stoisz przed zakupem takiego urządzenia (przed publikacją każdego artykułu daję go do poczytania osobom totalnie nie związanym “z branżą” tak abym mógł ocenić, czy za daleko nie odpłynąłem w odmęty niezrozumiałego języka).

Ponieważ temat jest rozległy, artykuł podzielę na trzy części. W pierwszej części przedstawię Ci prostą ogólną definicję pompy ciepła, w drugiej zajmę się ogólnym aspektem zastosowania pompy ciepła w Twoim domu,  zaś w trzeciej  postaram się zwrócić Twoją uwagę na najważniejsze parametry techniczne tego urządzenia. 

A zatem czym jest pompa ciepła?

Odpowiedź jest zaskakująco prosta.  Pompa ciepła to po prostu jedno z wielu dostępnych na rynku źródeł ciepła – obok kotłów kondensacyjnych gazowych, kotłów na pellet,  kotłów na ekogroszek, węzła cieplnego itp. i tak jak każde z nich charakteryzuje się pewnymi parametrami, w których to osiąga swoją najlepszą skuteczność pracy. A zatem pompa ciepła służy do ogrzania Twojego domu i przygotowania ciepłej wody użytkowej dla jego mieszkańców.

Wiedząc już, że mamy do czynienia z klasycznym źródłem ciepła, należałoby dodać parę charakterystycznych słów identyfikujących pompę ciepła na tle innych urządzeń. Moim zdaniem byłby to dwa wyrażenia: odnawialne i niskotemperaturowe. Poniżej krótkie wyjaśnienie. 

Jednym z wielu możliwych klasyfikacji źródeł ciepła jest podział ze względu na temperaturę zasilania instalacji – czyli do jakiej temperatury źródło ciepła podgrzewa czynnik grzewczy. Najwyższymi temperaturami używanymi do ogrzewania naszych budynków są bez wątpienia sieci ciepłownicze. Temperatura zasilania potrafi dochodzić do 130°C (tak to dalej woda! pod wysokim ciśnieniem). W porównaniu do sieci ciepłowniczej wszystkie pozostałe źródła ciepła są niskotemperaturowe 🙂 Drugą grupą urządzeń podgrzewającą wodę do 95°C  to różnego rodzaju kotły, zasilane paliwami kopalnymi i biomasą (kotły węglowe, kotły gazowe, kotły olejowe, kotły na biomasę). Ewolucja systemów grzewczych polega na stałym zmniejszaniu temperatury zasilania ze względu na oszczędność energii (im niższa temperatura zasilania, tym mniej muszą spalić paliwa, żeby ją otrzymać). I tak nowe generacje kotłów zaczęły pracować na coraz to niższym parametrze. Zaliczamy do nich wszelkiego rodzaju kotły kondensacyjne (np. gazowe, olejowe, pelletowe), które potrafią osiągać coraz to niższe temperatury pracy (przy jednoczesnym zachowaniu możliwości generowania “wysokiego” parametru 90°C ). W tym miejscu pojawiają się pompy ciepła – urządzenia “wybitnie” niskotemperaturowe, które nie potrafią osiągać temperatury większej niż 50°C bez wspomagania się systemem wbudowanych grzałek elektrycznych lub pomocą innego “szczytowego” źródła ciepła. Zaznaczę w tym miejscu, że mówimy o “standardowych” pompach ciepła (a nie urządzeniach technologicznych odzyskujących ciepło odpadowe z procesów technologicznych). Zatem pompa ciepła to (prawdziwie) niskotemperaturowe źródło ciepła najlepiej spisujące się w instalacjach przystosowanych do niskich parametrów. 

Zajmijmy się teraz aspektem odnawialności tego źródła ciepła. Bez wdawania się w szczegóły, pompy ciepła potrafią pobrać ciepło ze swojego otoczenia (profesjonalnie zwanym “źródłem dolnym”)  i przekazać je do czynnika grzejnego (zwanym “źródłem górnym” – czyli wody w instalacji Twojego budynku). Tym otoczeniem jest najczęściej powietrze, gleba (grunt), woda (np. podziemna) lub jakikolwiek inny czynnik, z którego opłacałby się skorzystać ze względu na jego temperaturę (np. ścieki – których temperatura w Polsce waha się od 8°C do 17°C). Niestety nie ma nic “za darmo”. Do pobrania ciepła z otoczenia pompy ciepła zużywają prąd elektryczny. Na szczęście zużywają go o wiele mniej niż wytwarzają z niego ciepła, nie mniej nie da się ukryć, że są to urządzenia elektryczne. 

Prąd w pompie ciepła jest używany nie tylko do “odzysku” ciepła z otoczenia. Urządzenie potrzebuje go także w momentach, kiedy samo nie będzie potrafiło zapewnić odpowiedniej temperatury zasilania naszej instalacji ze względu na niską temperaturę otoczenia (np. pompy ciepła typu powietrze-woda w zimie). W takich sytuacjach, do podtrzymania temperatury zasilania najczęściej wykorzystywana jest wbudowana w pompę grzałka elektryczna (potrafi być mocno „prądożerna”). Dodajmy do tego energię elektryczna potrzebną do ogarnięcia sterownika pompy ciepła oraz napęd urządzeń pomocniczych takich jak pompy obiegowe czy siłowniki zaworów i zrobi nam się “rasowe” urządzenie elektryczne. 

A zatem zbierając wszystko do siebie, powstanie nam piękna i krótka definicja pompy ciepła stworzona na potrzeby niniejszego artykułu: 

Pompa ciepła to odnawialne, niskotemperaturowe źródło ciepła, zasilane energią elektryczną.

 Porównując ją z definicją  Głównego Urzędu Statystycznego: 

“Pompa ciepła to urządzenie przenoszące ciepło z ośrodka o niższej temperaturze (źródło dolne) do ośrodka o wyższej temperaturze (źródło górne) przy wykorzystaniu energii z zewnątrz (w formie pracy lub ciepła).”

Myślę, że jest bardziej zrozumiała, a dobrze oddaje to co najważniejsze 🙂 

Znając już definicje tego urządzenia, w drugiej części artykułu zajmiemy się tematem miejscem pompy ciepła  w instalacji Twojego domu. 

Picture of Michał Górczyński

Michał Górczyński

Audytor i doradca energetyczny, CEO Optima RES Sp. z o.o.


Od 2016 roku związany z branżą instalacji HVAC i doradztwa energetycznego. Ekspert Audytor Energetyczny Banku Gospodarstwa Krajowego, Ekspert Efektywności Energetycznej Programu Priorytetowego Czyste Powietrze, Rekomendowany Audytor Związku Audytorów Energetycznych. Wierzy, że istnieje możliwość połączenia opłacalności z ekologią na fundamencie zdrowego rozsądku i wiedzy inżynierskiej. Pasjonat nowoczesnych technologii w budownictwie.

Udostępnij

Facebook
LinkedIn
X
Pinterest

Więcej artykułów