Główne elementy pompy to: parownik, skraplacz, sprężarka, zawór rozprężny. Proces transportu ciepła odbywa się za pomocą czynnika roboczego, który krążąc w obiegu zmienia stan skupienia (z gazowego na ciekły i odwrotnie), dzięki czemu pobiera i oddaje energię. Cały proces jest możliwy dzięki dostarczeniu do układu (tj. do napędu sprężarki) z zewnątrz energii elektrycznej.{
Najczęściej wykorzystywane źródła ciepła to:
- grunt – system przewodów (kolektorów) ułożonych w - solanka-woda (kolektor gruntowy)
gruncie poniżej strefy przemarzania. W zależności od wielkości działki, na której stoi dom przewody układane są: poziomo – kolektor płaski, pionowo – kolektor pionowy, w kształcie spirali – kolektor spiralny. Zaletą tego układu są przewody ukryte pod ziemią. Teren znajdujący się nad nimi można zagospodarować; - woda – w systemie tym pompa czerpie ciepło z wody powierzchniowej lub podziemnej i przekazuje je wodzie znajdującej się w przewodach grzewczych. Często stosowanym rozwiązaniem jest układ studni czerpalnej i zrzutowej. Wybierając ten system należy zwrócić uwagę na wydajność studni czerpalnej na odpowiedni skład chemiczny wody;
- powietrze atmosferyczne – wciąż rzadko stosowane rozwiązanie, choć nie wymaga ono takich nakładów inwestycyjnych na wykonanie instalacji jak inne systemy. Wynika to m.in. z dość wysokiego kosztu zakupu tego typu pompy. Ponadto tylko urządzenia wyposażone w układ rozmrażania parownika dobrze pracują w niskiej temperaturze.
Na co warto zwrócić uwagę wybierając pompę ciepła?
- Współczynnik sprawności pompy, nazywany również współczynnikiem wydajności cieplnej, określa ile kilowatów energii cieplnej uzyskuje się z 1 kW energii elektrycznej potrzebnej na pracę sprężarki. Urządzenie o współczynniku 4 może z 25 kWh energii elektrycznej uzyskać 100 kWh energii cieplnej, czyli wytworzy czterokrotnie więcej energii niż jej pobierze.
- Koszt zakupu urządzenia i wykonania całości instalacji jest dość wysoki, ale pompa ciepła jest tania w eksploatacji.
- Zastosowanie pompy odwracalnej (zamiana dolnego źródło ciepła z górnym, czyli odwrócony obieg) pozwoli na ochładzanie domu latem. Ciepłe powietrze pobierane z pomieszczenia będzie oddawane powietrzu zewnętrznemu.
fot. Ariston
Ile kosztują pompy ciepła?
Przy wszystkich swoich zaletach, pompy ciepła mają jedną poważną wadę - nie należą do urządzeń tanich. Na model o mocy 7-10 kW trzeba przeznaczyć przynajmniej 20 000 zł. Do tego dochodzi koszt zakupu zasobnika c.w.u. (2000-6000 zł) i wykonania źródła dolnego. Za studnię zapłacimy ok. 3000 zł, choć koszty znacznie wzrosną, gdy potrzebne będą głębsze odwierty, a woda będzie wymagała uzdatnienia. Nieco droższy jest kolektor poziomy. Najwięcej zapłacimy za kolektor pionowy - drążenie sond kosztuje nawet 30 000 zł. Do tego dochodzą oczywiście koszty eksploatacyjne, choćby opłaty za prąd potrzebny do pracy pompy.
Znając już orientacyjne koszty takiej instalacji, można zastanowić się nad jej opłacalnością. Pomp ciepła nie stosuje się raczej tam, gdzie doprowadzony jest gaz. ziemny. Co prawda decydując się na to paliwo trzeba doliczyć koszt wybudowania komina i kotłowni, których nie potrzeba przy pompie ciepła, ale i tak jego cena jest obecnie bardzo konkurencyjna. Zatem pompy ciepła stanowią najczęściej alternatywę dla kotłów na paliwo stałe oraz ogrzewania domu drogim olejem opałowym bądź gazem płynnym. Nie tylko ze względu na znacznie niższe koszty eksploatacyjne, ale także wygodę. W przeciwieństwie do kotłów, pompa jest praktycznie bezobsługowa. Dochodzi jeszcze kwestia ekologii, która ma znaczenie dla coraz większej liczby inwestorów. Szacuje się, że zasilane prądem pompy korzystają w ok. 70% z energii naturalnej.
Ile kosztuje zaś ciepło z pompy? To zależy od ceny prądu (ok. 0,60 zł/kWh) oraz współczynnika COP, określającego sprawność.Wynosi on ok. 4, kiedy pompa wykorzystuje powietrze o temperaturze ok. 20oC (zewnętrzne w ciepłym sezonie lub wewnętrzne z domu). Cenę prądu dzielimy po prostu przez COP, co daje o,15 zł/kWh. Jednak jeżeli temperatura powietrza jest niższa, COP spada do poziomu 2,5-3. Oznacza to wzrost kosztów eksploatacyjnych do nieco ponad 0,20 zł/kWh. Koszty przygotowania ciepłej wody są zatem podobne jak przy stosowaniu węgla lub drewna (przy wysokiej sprawności kotła!) lub gazu z sieci. Pamiętajmy przy tym, że dzienne zapotrzebowanie na ciepło do podgrzania c.w.u. dla 4 osób (przynajmniej 200 l o temperaturze 45oC) daje teoretycznie zużycie ok. 9 kWh ciepła, w praktyce nieco więcej - ze względu na straty spowodowane cyrkulacją wody i niedoskonałą izolacją zbiornika. Podgrzanie wody prądem pochłonie więc 6-7 zł dziennie.
Programy dopłat do instalacji pomp ciepła
