Powietrzne pompy ciepła

W firmie TopAC wykonujemy instalacje wykorzystujące działanie powietrznych pomp ciepła opartych o urządzenia marek Vaillant, Saunier Duval, Fujitsu, Atlantic i Bosch. Są to zarówno urządzenia typu split jak i monoblock.

Najlepszy system ogrzewania

Powietrzne pompy ciepła sprawdzą się szczególnie w budynkach energooszczędnych, w których jest mniejsze zapotrzebowanie na energię. Najczęściej łączy się je też z ogrzewaniem podłogowym . Są jednak również takie urządzenia, które można zastosować do istniejącej instalacji grzejnikowej, wymieniając np. stary kocioł na paliwo stałe. W niektórych budynkach ze względu np. na warunki geologiczne, wysokie koszty inwestycji lub małą powierzchnię działki nie ma możliwości montażu innej pompy niż właśnie ta czerpiąca energię z powietrza. Wykorzystanie odnawialnych źródeł energii staje się dziś, w dobie rosnącej świadomości ekologicznej społeczeństwa oraz rosnących cen nośników energii (prąd, gaz, pellet) coraz powszechniejsze. Zachęcają do tego też liczne programy i dotacje. Stąd też duże zainteresowanie powietrznymi pompami ciepła zarówno dla celów gospodarstw domowych, jak i zakładów przemysłowych.

Co to jest powietrzna pompa ciepła

Opis działania pompy ciepła można znaleźć tutaj . Najpopularniejszym jej rodzajem jest obecnie wersja powietrzna. Pobiera ona energię potrzebną do ogrzewania budynków oraz wody z powietrza, dlatego musi mieć bezpośredni kontakt z powietrzem zewnętrznym. Najczęściej spotykanym rozwiązaniem jest urządzenie składające się z dwóch jednostek. Ta która znajduje się na zewnątrz posiada wentylator i jeden (w przypadku splita) lub dwa (monoblok) wymienniki układu chłodniczego. Poza tym są tam pozostałe elementy tego układu oraz jedna z płyt sterowniczych. Wewnątrz budynku jest drugi element, zwany często szafą hydrauliczną. Może się w nim znajdować od razu wbudowany zasobnik na ciepłą wodę, dzięki czemu w pomieszczeniu tym znajdować będzie się tylko jedno urządzenia. Jeśli go nie ma, to należy dodać osoby zasobnik (często nazywany również bojlerem). Trzeba jednak zwrócić szczególną uwagę na dobór tego elementu, ponieważ pompa ciepła wymaga istotnie większej powierzchni wężownicy, niż jest to w przypadku innych urządzeń grzewczych. Częstym przypadkiem jest niestety dobór najtańszych modeli, co powoduje później niepoprawną pracę pompy (tzw. taktowanie) oraz zbyt wolno podgrzewana ciepła woda. W jednostce wewnętrznej może się ponadto znaleźć drugi wymiennik układu chłodniczego (przy splitach) albo wymiennik układu glikolowego (monoblock). Najczęściej są w nim również pompy obiegowe, a czasami także cyrkulacyjne. Oczywiście tutaj również jest płyta sterownicza zarządzająca elementami układu. Może się w nim znaleźć także sterownik, montowany często również na ścianie.

Dlaczego nawet w trakcie mrozów pompa powietrzna ogrzeje nasz dom?

Dla wielu osób działanie powietrznej pompy ciepła wydaje się nielogiczne. Jak to jest przecież możliwe, że na zewnątrz jest mróz i śnieg, a urządzenie podgrzewa wodę systemu grzewczego do temperatury wystarczającej do ogrzania domu oraz ogrzewa ciepłą wodę użytkową? Chcąc przynajmniej ogólnie to zrozumieć, należy wspomóc się fizyką. Pompa ciepła nie pobiera z powietrza ciepła, a energię cieplną. W powietrzu praktycznie zawsze znajduje się jakaś jej ilość. Nie ma jej dopiero przy zerze absolutnym (temperatura -273,15°C). Wystarczy więc ją pobrać. Oczywiście im niższa temperatura, tym jest jej mniej i trudniej ją odzyskać, dlatego warto sprawdzać parametry pracy pompy przy różnych temperaturach, a nie tylko tej podanej przez producenta. Wraz ze spadkiem temperatury efektywność spada, jednak dobrze dobrane urządzenie w pełni pokryje zapotrzebowanie budynku na ciepło. W skrajnych temperaturach załącza się grzałka. Nie należy się jej bać, ponieważ dobrze dobranych urządzeniach, koszt jej działania w ciągu całego roku to zaledwie kilka procent sumarycznych kosztów ogrzewania.

Pompa ciepła do podgrzewania ciepłej wody użytkowej

Najtańszą i obecnie jeszcze najbardziej popularną wersją wśród powietrznych pomp ciepła jest ta, która podgrzewa wyłącznie ciepła wodę użytkową. Wygląda ona jak trochę wyższy zasobnik na wodę, z którego wychodzą od góry 2 otwory, zazwyczaj o średnicy 160 lub 200mm. Są to czerpnia i wyrzutnia, które wykorzystywane są do pozyskania energii potrzebnej do podgrzania wody. Urządzenia te są bardzo niskiej mocy, dlatego ogrzanie zbiornika o pojemności zazwyczaj od 200 do 270 litrów od temperatury 10°C do 50°C trwa nawet 6-8 godzin i to przy temperaturze zewnętrznej powyżej 10°C. Stosowanie tych pomp ma w zasadzie sens tylko tam, gdzie także poza sezonem grzewczym należy palić w kotle na paliwo stałe, aby mieć ciepłą wodę. Stosując taką pompę automatyzujemy ten temat, dzięki czemu przynajmniej w cieplejszej części roku, mamy urlop od „niewolniczej“ pracy dokładania do kotła. Niektóre firmy oferują je również w połączeniu z kotłami gazowymi (na gaz ziemny), jednak w naszej opinii jest to po prostu wyciąganie pieniędzy od klienta. Sensu ekonomicznego nie ma to żadnego, a tak jest to najczęściej przedstawiane.

Pompa ciepła do ogrzewania domu i ciepłej wody użytkowej

Na przestrzeni kilku ostatnich lat, postęp technologiczny spowodował, że dostępne obecnie na rynku powietrzne pompy ciepła są w stanie autonomicznie, bez pomocy innego źródła ciepła, ogrzać dom oraz wytworzyć ciepłą wodę użytkową. Źródłem szczytowym, które wspomagania układ chłodniczy pompy ciepła w trakcie największych mrozów jest wbudowana grzałka. Całość pozwala na w pełni automatyczne, niewymagające codziennej obsługi zarządzanie energią cieplną naszego domu. Wśród tego rodzaju urządzeń wyróżniamy tzn. monoblock’i oraz splity. Pierwsze z nich to w zasadzie kompletne urządzenia grzewcze umieszczone w jednostce zewnętrznej. Podgrzewa ona już bezpośrednio (lub pośrednio z pomocą wymiennika glikol-woda) wodę z instalacji grzewczej, czyli tą która płynie w podłogówce lub grzejnikach. W środku znajduje się już tylko albo mały moduł hydrauliczny i oddzielny zasobnik na ciepłą wodę użytkową, bądź też tzn. all-in-one, czyli połączone te dwa urządzenia w jedno, które racji pewnych podobieństw wizualnych i gabarytowych, często są one nazywane również „lodówkami“. Ten typ pompy posiada hermetyczny układ chłodniczy, dzięki czemu dwukrotnie podniesiony jest limit ekwiwalentu CO². Jest to o tyle istotne, że przekroczenie pewnego jego poziomu (10 ton CO² przy układach hermetycznych) obliguje nas do wpisu urządzenia w Centralnym Rejestrze Operatorów (CRO). To z kolei wymaga od nas corocznego przeglądu urządzenia przez wykwalifikowaną osobę oraz dokonanie odpowiedniego wpisu w niniejszej bazie danych. Pompy splitowe, najłatwiej porównać do klimatyzatora. Jednostka zewnętrzna jest często zbliżona wizualnie do ich większych wersji. Podobnie wygląda również kwestia układu chłodniczego, który łączy jednostkę zewnętrzną z wewnętrzną. Ta w pomieszczeniu może wyglądać podobnie jak w przypadku monoblock’a czyli z wbudowanym lub oddzielnym zasobnikiem. Różnica polega na tym, że dopiero w budynku następuje podgrzanie czynnika grzewczego. Następuje to w wymienniku, do którego doprowadzony jest również czynnik układu chłodniczego.

Chłodzenie za pomocą powietrznej pompy ciepła

Istotną cechą pomp ciepła jest również możliwość chłodzenia. W przypadku wersji powietrznych jest to tzw. chłodzenie aktywne, które polega na odwróceniu kierunku przepływu czynnika w układzie chłodniczym, podobnie jak ma to miejsce w klimatyzatorach grzewczo-chłodzących.

Która pompa jest lepsza: powietrzna czy gruntowa?

Przewagę powietrznej pompy ciepła nad wersją gruntową jest niższy koszt inwestycyjny, który wynika z braku konieczności wykonania tzw. dolnego źródła ciepła, czyli wymiennika glikolowego poziomego lub pionowego (odwierty). Jest ona jednak droższa w eksploatacji. Czy jednak różnice te zniwelują się w sensownym okresie czasu? Z naszych wyliczeń wynika, że może być z tym ciężko. Obecnie dużo lepszym rozwiązaniem wydaje się połączenie powietrznej pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną. Koszt wykonania obu tych instalacji będzie zbliżony do gruntowej pompy ciepła, a koszt eksploatacji może nam spać tylko do kosztów stałych przepływu energii, czyli często ok. 200zł rocznie.

Automatyzacja systemu ogrzewania

Jest to komfort, którego nie można nie docenić. Trafiło do nas kilku klientów, którzy w wyniku choroby lub wypadku, stracili możliwość codziennej pracy przy urządzeniu grzewczym, czyli np. zasypywaniu zbiornika na pellet. Wiele sposób naszych klientów pracuje zagranicą i w trakcie ich nieobecności nie chcą obciążać współmałżonka ciężką, fizyczną pracą. Montaż pompy ciepła, która nie wymaga od użytkownika żadnej obsługi, często okazywała się najlepszym możliwym rozwiązaniem.

Zalety powietrznych pomp ciepła to:

• bezobsługowa praca i niewielkie koszty eksploatacyjne,
• niższe koszty inwestycyjne w porównaniu do gruntowej pompy ciepła,
• doskonała współpraca z fotowoltaiką,
• możliwość zastosowania również do chłodzenia pomieszczeń,
• przyjazna dla środowiska,
• dobrze współpracuje z innymi systemami grzewczymi,
• może służyć do ogrzewania domu i/lub ciepłej wody.