Rodzaje pomp ciepła

Odnawialne źródła energii cieplnej wciąż nie dorównują swoją popularności źródłom konwencjonalnym, takim jak gaz czy węgiel, mimo to już dziś widać wzrastające zainteresowanie nimi. W związku z tym warto wiedzieć czym są pompy cieplne, jak działają i jakie są ich rodzaje.

Czym jest pompa cieplna?

Pompa ciepła to urządzenie, którego zadaniem, podobnie jak przypadku zwykłego kotła, jest dystrybucja energii cieplnej potrzebnej do ogrzewania pomieszczenia. Jednak w przeciwieństwie do kotłów pompa nie produkuje tej energii lecz – zgodnie ze swą nazwą – przepompowuje ją z tak zwanego „dolnego źródła” czyli wymiennika ciepła pobierającego energię z gruntu, powietrza lub wody, do „źródła górnego”, czyli wody lub powietrza krążącego w instalacji grzewczej. Mechanizm działania całej instalacji przypomina lodówkę – oparty jest o przemiany termodynamiczne czynnika grzewczego.

Rodzaje pomp ciepła

Wyróżniamy trzy rodzaje pomp ciepła, każdy z nich zasilany energią  pochodzącą z innego źródła: gruntu, powietrza oraz wody. Wybór jednego z nich powinien być uzależniony nie tylko od możliwości finansowych, ale również wielkości działki i rodzaju gruntu oraz strefy klimatycznej.

Pompy powietrzne

Pompy wykorzystujące energię powietrza są najłatwiejsze w instalacji. Wymienniki ciepła pod postacią rurek wypełnionych czynnikiem grzewczym umieszczane są w specjalnej, otwartej konstrukcji – powietrze przepływające między rurkami przekazuje swoją energię ich zawartości. Niestety, tego rodzaj instalacje są mało wydajne – im niższa temperatura powietrza, tym mniej ciepła jest wytwarzane, w związku z tym trzeba je produkować zużywając energię elektryczną. Pompy tego rodzaju znakomicie radzą sobie w sezonie umiarkowanych temperatur – choć zapotrzebowanie na ogrzewanie pomieszczeń jest wtedy mniejsze, to pozyskane ciepło może być wykorzystane do podgrzania wody użytkowej.

Pompy wodne

Źródłem energii cieplnej dla tych pompy są wody gruntowe. Bardzo dużą zaletą tego rozwiązania jest fakt, że wody gruntowe nawet w zimie utrzymują temperaturę od 8 do 10 stopni. Minusem są jednak dość duże koszty montażu instalacji i jej eksploatacji, powodujące że rozwiązanie to sprawdzi się wyłącznie do ogrzewania obiektów, w których jest bardzo duże zapotrzebowania na energię. Niezbędnymi jej elementami są dwie studnie głębinowe – z pierwszej, tak zwanej czerpnej pobierana jest woda, która oddaje swoje ciepło do pompy. Do drugiej, zwanej zrzutową odprowadzana jest woda, która już oddała swoją energię. Alternatywą do budowania studni jest wykorzystanie zbiorników wodnych, np. stawów – temperatura na ich dnie w czasie zimy również nie spada poniżej kilku stopni Celsjusza.

Pompy gruntowe

Ostatnim rodzajem pompy jest urządzenie wykorzystujące energię cieplną z ziemie. Wymienniki cieplne mogą mieć dwie formy: poziomą i pionową. Pierwsze z nich to sieć rurek umieszczona w ziemi na głębokości około 1,5 metra lub więcej – temperatura gruntu wynosi tam od 0 do 8 stopni Celsjusza. Wymienniki pionowe, nazywane sondami to rury umieszczane w odwiertach osiągających nawet sto metrów głębokości – takie rozwiązanie jest zdecydowanie bardziej wydajne, gdyż wraz z głębokością wzrasta temperatura ziemi, jednak jednocześnie jest ono niemal dwa razy droższe od wymienników poziomych. Mimo to w obu przypadkach przygotowanie gruntu do instalacji wymienników jest zadanie dość kłopotliwym i przez to kosztownym. Pompy ciepła to doskonałe uzupełnienie projektu ekologicznych domów, takich jak te projektowane przez firmę Myfuture House.