Jak dobrać pompę ciepła, by dom był energooszczędny?

Czego dowiesz się z artykułu?

• Czy jest stały przelicznik pomiędzy zużyciem prądu oraz ilością oddawanego ciepła przez pompę ciepła?
• Dlaczego źródło dolne jest ważne?
• Dlaczego wzrosła popularność powietrznych pomp ciepła?
• Jakie są zalety powietrznej pompy ciepła, a co jest jej wadą?
• Jakie są zalety gruntowej pompy ciepła?
• Jakie są rodzaje instalacji po stronie źródła dolnego gruntowej pompy ciepła?
• Na jakich działkach można zamontować kolektor poziomy gruntowej pompy ciepła?
• Na jakiej głębokości wykonać odwierty?
• Dlaczego pompy ciepła działające w systemie woda/woda są rzadkością?
• Czym jest źródło górne w instalacji pompy ciepła?
• Dlaczego ogrzewanie płaszczyznowe jest korzystne przy zastosowaniu instalacji z pompą ciepła?
• Czy grzejniki można stosować w instalacji z pompą ciepła?
• Kiedy mamy do czynienia z układem biwalentnym w instalacji pompy ciepła?
• Jakie drugie źródło ciepła wybrać przy instalacji pompy ciepła?
• Kto powinien dobierać moc pompy ciepła?
• Jak działa chłodzenie za pomocą pompy ciepła?

Prawidłowy dobór pompy ciepła oraz zbudowanie dobrze działającej instalacji wymaga przede wszystkim wyjątkowej staranności od projektanta i instalatora. Chociaż dobrze, jeżeli również użytkownik ma przynajmniej podstawowe pojęcie o sposobie działania pomp ciepła oraz specyficznych cechach systemów ogrzewania i chłodzenia, w których one funkcjonują. Cech odróżniających je od urządzeń konwencjonalnych jest bowiem całkiem sporo. Na szczęście, w znakomitej większości codziennych sytuacji związanych z eksploatacją zupełnie nieźle poradzi sobie odpowiednio dobrana automatyka.

Jeżeli zaś chodzi o dobór urządzeń oraz budowę instalacji, to amator i tak w znacznej mierze będzie musiał zawierzyć fachowcom. Jednak niezależnie od tego warto wiedzieć, które rozwiązania są godne polecenie, a których lepiej jest unikać. Tym bardziej, że chyba każdy, kto ma za sobą przynajmniej część budowy domu przekonał się już, że wykonawcom nie można ślepo wierzyć we wszystkim. O czym więc koniecznie musi wiedzieć każdy, kto planuje kupić pompę ciepła lub już ją ma i chciałby w pełni wykorzystać jej możliwości?

Jako podstawową zasadę należy zapamiętać, że pompę ciepła trzeba dobierać indywidualnie do każdego budynku, a właściwie każdej posesji. Dopiero po ustaleniu, jakie może być tzw. źródło dolne, jaka jest instalacja grzewcza w budynku, na ile on sam jest dobrze ocieplony, oraz na jakich funkcjach pompy nam najbardziej zależy - możemy przystąpić do wyboru konkretnego urządzenia.

Infografika: Dlaczego warto wybrać pompę ciepła?

Pompa i ciepło

Z pompami ciepła, od kiedy tylko zaczęto je zakładać w domach jednorodzinnych, jest pewien kłopot. Wynika on z faktu, że większość zwykłych użytkowników odruchowo traktuje te urządzenia podobnie jak kotły. Wprawdzie bezobsługowe, czyste i oszczędne, ale jednak w gruncie rzeczy typowe, znane od dziesiątków lat źródła ciepła. Zaś pompa - w przeciwieństwie do kotła - nie jest tak naprawdę źródłem ciepła. W tym sensie, że sama go nie wytwarza, zużywając w tym celu paliwo. Pompa jedynie pobiera to ciepło z otoczenia, następnie przetwarza je na bardziej użyteczną dla nas postać i przekazuje je do grzejników, podłogówki lub innego rodzaju instalacji grzewczej w budynku.

Wbrew pozorom nie jest to wcale tylko teoretyczna różnica. Najłatwiej zrozumieć ją na przykładzie. Porównajmy pompę z kotłem elektrycznym, gdyż oba te urządzenia do działania wykorzystują prąd. W przypadku kotła, to prąd jest jego "paliwem". Co więcej, praktycznie 100% pobieranej energii elektrycznej zostaje zamienione w ciepło. Innymi słowy, zużywając 1 kWh prądu z sieci, otrzymujemy 1 kWh ciepła. Pod tym względem nie możemy tu niczego zmienić - zmniejszyć ilość zużywanej energii można tylko w ten sposób, że będziemy czerpać mniej ciepła, a więc w pomieszczeniach zrobi się chłodniej.

W przypadku pompy, jest zupełnie inaczej. Ona zużywa prąd nie po to, żeby po prostu zamienić go na ciepło, lecz żeby móc czerpać ciepło z otoczenia (powietrza, ziemi, wody), przetwarzać je i przekazywać dalej.

Przede wszystkim trzeba podkreślić, że to właśnie tzw. źródło dolne, czyli ten element otoczenia, z którego czerpane jest ciepło, stanowi podstawę funkcjonowania całego układu. Nawet najlepsza pompa na nic się nie przyda, jeżeli źródło dolne okaże się niewydolne - zbyt chłodne lub nie dość zasobne w ciepło. Obrazowo można porównać to do sytuacji ze studnią, z której wypompowaliśmy całą wodę, albo po prostu taką, do której woda nie napływa w wystarczająco szybkim tempie. Dlatego wybór źródła dolnego jest tak ważny. Od jego rodzaju zależy też to, jak należy wykonać wiele pozostałych elementów oraz to, jak całość będzie działać.

Może cię zainteresować

Pompa ciepła czy kocioł pelletowy? Dlaczego warto wybrać pompę ciepła do ogrzewania domu? Pompa ciepła gruntowa czy powietrzna - która jest lepsza? Hybrydowa pompa ciepła - wszystko, co musisz o niej wiedzieć Bufor ciepła 1000 l - kiedy warto stosować, a kiedy nie? Kiedy pompa ciepła się opłaca? Oszczędzaj z pompą ciepła! Monoblokowe, powietrzne pompy ciepła do nowych i modernizowanych budynków Pompa ciepła do cwu i kocioł na pellet - jak sprawdzi się ten duet? Czy pod pompę ciepła potrzebny jest fundament? Cykl defrost w powietrznej pompie ciepła. Dlaczego jest tak niezbędny? O co chodzi z tymi pompami ciepła? Powietrze-powietrze, powietrze-woda? Wybór pompy ciepła do domu jednorodzinnego Jak zabezpieczyć monoblokową pompę ciepła powietrze-woda przed zamarzaniem? Rola zaworu przecizamrożeniowego

Zobacz więcej Zwiń

Ponadto nie ma prostego, stałego przelicznika pomiędzy zużyciem prądu oraz ilością oddawanego ciepła. Z 1 kWh energii elektrycznej może to być 2, 3, a nawet 5 kWh energii cieplnej. Ta ilość będzie odmienna nie tylko w zależności od modelu pompy, ale będzie się zmieniać w przypadku tego samego urządzenia. Znaczenie ma tu bowiem zarówno temperatura źródła dolnego, z którego pochodzi ciepło (najbardziej zmienia się temperatura powietrza zewnętrznego), jak i temperatura, do jakiej pompa musi podgrzewać wodę krążącą w obiegu c.o.

W efekcie identyczne pompy, w dwóch domach o dokładnie takim samym zapotrzebowaniu na ciepło, mogą pracować z zupełnie inną sprawnością, a więc mniej lub bardziej ekonomicznie, zależnie od tego, jak wykonana zostanie reszta instalacji grzewczej. W parze z niskotemperaturowym ogrzewaniem podłogowym będzie działać lepiej, niż z wysokotemperaturowymi grzejnikami. Jednak w rzeczywistości znaczny wpływ na sytuację będzie miał nawet sposób sterowania ogrzewaniem. Optymalny (czytaj: najbardziej oszczędny) wariant to taki, w którym temperatura wody w obiegu utrzymywana jest na najniższym możliwym poziomie, pozwalającym uzyskać komfortową temperaturę w pomieszczeniach.

Im niższa będzie temperatura wody w obiegu c.o., tym pompa będzie działać bardziej ekonomicznie. Dlatego warto wyposażyć system w dobrą automatykę. (fot. Wolf)

Już z tego, bardzo podstawowego przecież, zestawienia cech widać, że układ z pompą ciepła powinien być naprawdę dobrze przemyślany i bardzo starannie wykonany. Inaczej po prostu zmarnujemy potencjał tych urządzeń.

Dlaczego źródło dolne jest ważne?

Wybór źródła dolnego można uznać za najważniejszą z decyzji, którą trzeba podjąć decydując się na ogrzewanie domu pompą ciepła.

Od jego rodzaju w dużej mierze zależeć będzie:

• zakres koniecznych do wykonania prac, ich koszt i poziom skomplikowania;
• stopień ingerencji w działkę oraz możliwość jej późniejszego zagospodarowania na inne cele;
• działanie systemu c.o. i faktycznie uzyskiwana moc grzewcza, szczególnie w okresach większych mrozów;
• przyszłe koszty ogrzewania (przy dużym udziale innych czynników);
• zasadność zainstalowania i wykorzystywania drugiego źródła ciepła (poza pompą);
• sposób działania chłodzenia budynku i jego koszty eksploatacyjne.

Trzeba przy tym od razu zastrzec, że nie ma jednego idealnego rozwiązania. Gdyby istniało, to przecież nikt nie wybierałby innych. Każdy wariant ma mocne i słabe strony - zarówno te wynikające ze względów czysto technicznych, jak i ze specyfiki konkretnej posesji, wymagań inwestora, wreszcie tego, jakim budżetem on dysponuje.

Pompa może czerpać ciepło z - powietrza (a); gruntu z sondami pionowymi (b); gruntu z kolektorem poziomym (c); wód podziemnych (d). (fot. Danfoss)

Coraz lepsze pompy powietrzne

Powietrze zewnętrzne to obecnie najpopularniejsze źródło dolne. Przy czym dominacja jest wręcz przytłaczająca - urządzeń powietrznych, działających w systemie powietrze/woda sprzedaje się znacznie więcej, niż wszystkich pozostałych rodzajów razem wziętych. Warto przy tym podkreślić, że jest to zjawisko stosunkowo nowe i pomimo wszystko nieco zaskakujące. Bowiem jeszcze dekadę temu prym wiodły pompy gruntowe. Urządzenia powietrzne zaś nawet wielu specjalistów uważało za nie do końca odpowiednie w polskich warunkach klimatycznych.

Temperatura zewnętrzna ma kolosalne znaczenie dla sposobu pracy najpopularniejszych obecnie pomp typu powietrze/woda. Wiosną ich sprawność może być nawet 2-3 razy wyższa, niż w czasie ostrych mrozów. (fot. z lewej: Daikin, fot. z prawej: Galmet)

Dlaczego więc ich popularność aż tak wzrosła? Przede wszystkim ich parametry techniczne udało się bardzo znacznie poprawić. Szczególnie chodzi tu o pracę w niskiej temperaturze - około 0°C oraz poniżej -10°C. Niektóre z nich są w stanie działać efektywnie, a nawet utrzymać nominalną moc grzewczą, gdy temperatura powietrza zewnętrznego spada do ok. -20°C. Trzeba jednak zaznaczyć, że dla większości z nich już mróz na poziomie -10°C jest poważnym wyzwaniem. W takich warunkach mocno spada nie tylko ich sprawność (czyli działają mniej ekonomicznie), ale również moc grzewcza. Tak naprawdę to właśnie spadek mocy jest najpoważniejszym problemem. Bowiem taka pompa nie jest w stanie samodzielnie zapewnić komfortowej temperatury we wnętrzach. Musi być wspomagana przez drugie źródło ciepła, którym mogą być wbudowane w samą pompę grzałki elektryczne, dowolny rodzaj kotła, a nawet kominek lub piec. Mamy wówczas tzw. układ biwalentny, którego specyfikę omówimy nieco dalej.

Należy tu wyjaśnić, że prawidłowo dobrana pompa ciepła nie wymaga wspomagania przez 80-90% czasu trwania sezonu grzewczego. W związku z tym wpływ tego drugiego źródła ciepła na ostateczne koszty ogrzewania nie jest zbyt duży - nawet jeżeli są nim wbudowane grzałki elektryczne, których użytkowania wiele osób się obawia. Chodzi raczej o to, że taką możliwość konwencjonalnego uzupełniania niedoboru ciepła należy przewidzieć na etapie wyboru oraz instalacji pompy. Może to być nieco kłopotliwe, jeżeli decydujemy się na coś innego niż wbudowane w pompę grzałki. Nie należy też popadać w przesadę. Na przykład zakładanie kominka z płaszczem wodnym wyłącznie w tym celu może być nieuzasadnione. Taki kominek jest przecież urządzeniem dość kosztownym i wymaga szczególnego sposobu włączenia do instalacji c.o. Jeżeli więc będziemy "odpalać" go tylko kilka razy w roku to nie sposób uznać taką inwestycję za udaną.

Trzeba tu zastrzec, że powyższe uwagi mają sens w odniesieniu do nowego domu, niekoniecznie zaś względem starszego budynku, poddanego jedynie termomodernizacji. Wszystko zależy bowiem od tego na ile instalacja grzewcza oraz cechy domu dopasowane są do specyfiki pompy ciepła. Może być i tak, że korzystanie z powietrznej pompy ciepła będzie w konkretnym przypadku uzasadnione, gdy temperatura powietrza zewnętrznego nie spada poniżej -5°C. Poniżej tej granicy więcej sensu, ze względów ekonomicznych, może mieć korzystanie z kotła. Tym bardziej, że w istniejącym budynku ten kocioł już mamy.

Pompy typu powietrze/woda przez ostatnie lata bardzo udoskonalono. Ponadto ich cena jest niższa, niż pomp innych typów. (fot. Panasonic)

Tanio i prosto

Druga przyczyna, dla której pompy powietrzne się tak upowszechniły to ich niższa - względem innych rodzajów - cena. Ponadto idzie ona w parze z niewysokim kosztem montażu i jego prostotą. Bowiem w tym przypadku nie trzeba wykonywać żadnej instalacji po stronie źródła dolnego. Wystarcza wentylator oraz wymiennik ciepła, wbudowany w jednostkę zewnętrzną pompy. To ogromna różnica względem pomp gruntowych, w przypadku których trzeba się liczyć z dodatkowym wydatkiem nawet kilkunastu tysięcy złotych na wykopy lub odwierty. Zakres i czas prac jest więc wręcz nieporównywalny.

Wiąże się z tym kolejny czynnik. Szczególnie w czasie remontu i termomodernizacji, znacznie łatwiej jest założyć pompę powietrzną niż gruntową. Bowiem taka posesja zwykle od lat jest już starannie zagospodarowana, wokół domu jest pielęgnowany latami trawnik i ogród. Kto zdecyduje się to wszystko rozkopać? Trzeba zaś wiedzieć, że nawet wykonanie pionowych odwiertów zwykle wiąże się ze sporą dewastacją terenu. Wprawdzie same odwierty mają niewielką średnicę, ale żeby je wykonać trzeba wjechać na działkę ciężką wiertnicą, wypłukać ziemię z odwiertów itd. Przy ogromnej staranności można wprawdzie ograniczyć zakres szkód, lecz nie można ich uniknąć całkowicie.

W porównaniu z tym montaż powietrznej pompy ciepła jest banalnie prosty, szybki i nieinwazyjny. Jednostkę zewnętrzną lub typu split lub monoblok ustawia się przy budynku, zwykle w na postumencie w pobliżu jego ściany, czasem zawiesza się ją na ścianie na specjalnych wspornikach. Całość zajmuje nie więcej niż 1 m2 powierzchni.

Największe różnice pomiędzy pompami powietrze/woda występują w czasie ich pracy przy bardzo niskiej temperaturze, dlatego warto dokładnie sprawdzać parametry. (fot. Hewalex)

W praktyce głównym problemem może okazać się hałas emitowany przez jednostkę zewnętrzną. To w niej pracuje przecież sprężarka oraz wentylator (lub wentylatory) o bardzo dużej wydajności. Odgłosy nie powinny zakłócać spokoju zarówno domownikom, jak i sąsiadom. W związku z tym znacznie lepiej, jeżeli pompa znajdzie się bliżej garażu lub kotłowni, niż sypialni albo salonu. Szczególnie nocą hałas może być uciążliwy. Trzeba też uważać, aby pompa nie znalazła się zbyt blisko granicy działki. Zwiększenie dystansu od źródła dźwięku to bowiem podstawowy sposób ograniczenia jego intensywności.

Jednak określenie czy poziom hałasu nie przekroczy poziomu określonego w przepisach prawa to zadanie dla fachowca. Znaczenie ma bowiem nie tylko "bazowa" głośność samego urządzenia, ale również to jak jest ustawione względem granic działki i budynku, rodzaj ogrodzenia, obecność lub brak roślinności. Niekorzystne jest np. umieszczenie pompy w narożniku wewnętrznym, załamaniu murów, od których dźwięk się odbija i rozchodzi wzdłuż nich na dużą odległość. Na razie mało kto się u nas przejmuje akustyką, lecz wraz z upowszechnieniem się pomp ciepła problemu nie da się już ignorować. Szczególnie dotyczy to domów na małych działkach i w gęstej zabudowie, np. szeregowej.

W przypadku pomp powietrznych, nie trzeba wykonywać instalacji po stronie źródła dolnego. Zamiast niej wystarczy wentylator i wymiennik ciepła w jednostce zewnętrznej. (fot. Viessmann)

Pewny grunt

Dawniej to pompy gruntowe dominowały na polskim rynku. Co ciekawe, od mniej więcej dwóch lat znów widać zwiększone zainteresowanie nimi. Oczywiście, nie zanosi się na to, aby miały zdetronizować urządzenia typu powietrze/woda, lecz trend jest warty odnotowania.

Być może część potencjalnych klientów znów zaczyna doceniać niebagatelne zalety systemów z gruntowym źródłem dolnym. Ich atutem jest przede wszystkim stabilność warunków pracy. O ile temperatura powietrza zewnętrznego zmienia się w ciągu sezonu grzewczego w sposób drastyczny - od ok. +10°C do nawet poniżej -20°C, to temperatura głębszych warstw gruntu nigdy nie spada poniżej 0°C, natomiast w przypadku głębokich odwiertów - może być znacznie wyższa. A co najważniejsze nie zmienia się ona prawie w ogóle, nawet w czasie największych mrozów. Trzeba zaś zawsze mieć w pamięci, że to przecież właśnie w takich skrajnych zimowych warunkach musimy dostarczyć do budynku najwięcej ciepła. Także wówczas ewentualne niedomagania i niewydolność instalacji grzewczej są najbardziej odczuwalne.

Stabilność temperatury źródła dolnego jest zaś prawdziwym błogosławieństwem dla pracy systemu z gruntową pompą ciepła. Oznacza bowiem, że jeżeli prawidłowo wszystko wykonano, to pompa o nominalnej mocy np. 10 kW zawsze będzie mogła tę moc uzyskać - niezależnie od tego czy na zewnątrz jest +7°C, czy -20°C.

Ponadto ta stabilność oznacza również niezmienną sprawność samej pompy, a co za tym idzie utrzymanie stałych kosztów ogrzewania w każdych warunkach. Jeżeli pompa gruntowa ma współczynnik COP 4, to przy cenie 1 zł za kWh zużytego prądu, zapłacimy tylko 0,25 zł za 1 kWh ciepła. I nie będzie miało przy tym znaczenia, czy ogrzewamy dom w ciągu dnia, gdy temperatura zewnętrzna wynosi np. +5°C, czy w nocy, gdy akurat spadnie do -5°C. To zupełnie inna sytuacja, niż w przypadku pomp typu powietrze/woda, których współczynnik COP waha się w szerokich granicach, właśnie w zależności od temperatury powietrza.

Wykonanie odwiertów sporo kosztuje i jest kłopotliwe. Jednak takie gruntowe źródło dolne ma bardzo dobre parametry. (fot. Nibe-Biawar)

Poziomo lub pionowo

W przypadku systemów gruntowych, mamy dwa zasadnicze rodzaje instalacji po stronie źródła dolnego. To tzw. kolektor poziomy albo sondy pionowe (odwierty). Znacznie mniej popularny jest system z bezpośrednim odparowaniem.

Gruntowy kolektor poziomy to pętle z rur zakopane na głębokości ok. 1,5 m. Wypełnia je roztwór płynu niezamarzającego, czyli tzw. solanka, chociaż w rzeczywistości to wodny roztwór glikolu etylowego lub propylenowego.

Płyn płynąc przez rury odbiera ciepło z otaczającego je gruntu. Następnie trafia do wymiennika ciepła, gdzie swym ciepłem ogrzewa czynnik roboczy pompy ciepła. Potem - już ochłodzony - znów trafia do rur, ogrzewa się od gruntu i cykl się powtarza.

Wykonanie kolektora poziomego jest dość łatwe, lecz potrzeba na niego sporej powierzchni. (fot. De Dietrich (Sofath))

Natomiast sondy pionowe, określane też jako kolektor pionowy, również składają się z rur wypełnionych glikolem. Jednak umieszczone są w głębokich pionowych odwiertach. W związku z tym nie zajmują wiele miejsca na działce i energetycznie są bardzo wydajne, gdyż temperatura gruntu rośnie wraz z głębokością, ponadto nie zmienia się ona w zależności od pory roku.

Kolektor ziemny w systemie z bezpośrednim odparowaniem to ułożone w gruncie rury miedziane, najczęściej z powłoką z tworzywa sztucznego. Jednak w nich, zamiast płynu niezamarzającego, krąży od razu czynnik roboczy pompy. Te rury to jakby rozwinięty parownik samej pompy. W związku z tym z układu zostaje wyeliminowany jeden wymiennik ciepła (pomiędzy czynnikiem roboczym i roztworem glikolu). Dzięki temu rośnie sprawność takiego układu - pompa osiąga wyższy wskaźnik COP, a więc pracuje bardziej ekonomicznie. Można też nieco zmniejszyć wielkość instalacji po stronie źródła dolnego. Jednak systemy z bezpośrednim odparowaniem nie są popularne i uchodzą za trudniejsze do wykonania.

Duża powierzchnia

Na kolektor poziomy trzeba przeznaczyć kilkaset metrów kwadratowych działki. W związku z tym jest to rozwiązanie dostępne tylko dla właścicieli dużych posesji. Co więcej, terenu nad kolektorem nie wolno zabudować, wybrukować, ani nawet obsadzić wysokimi, zacieniającymi roślinami. Chodzi o to, że w tym układzie zasoby ciepła gruntu są odnawiane dzięki działaniu słońca, wnikaniu wody deszczowej oraz pochodzącej z topniejącego śniegu. Odcięcie ich dopływu może skończyć się trwałym zamarznięciem całego kolektora. To znaczy, że rury "obrosną" taką ilością lodu, że nie będzie on w stanie stopnieć pomiędzy sezonami zimowymi. Innymi słowy zafundujemy sobie wieczną zmarzlinę w miniaturze, a pompa - z racji braku dopływu ciepła z dolnego źródła - przestanie działać.

Dla odmiany działaniem korzystnym jest skierowanie na grunt nad kolektorem wody spływającej z dachu. Dobrym rozwiązaniem jest także wykonanie nad nim drenażu rozsączającego przydomowej oczyszczalni ścieków.

Bowiem stopień nasączenia gruntu wodą, która jest świetnym nośnikiem i akumulatorem ciepła, ma duży wpływ na efektywność systemu, to jak duży teren powinien zajmować kolektor, oraz jakie powinny być odstępy pomiędzy jego rurami.

Jako standardowy odstęp przyjmuje się 1 m. W gruntach bardzo wilgotnych można go zmniejszyć do 80 cm, a jeśli grunt jest stale nasączony wodą, nawet do zaledwie 60 cm.

Niektórzy zalecają z kolei zagęszczanie rur również w gruntach suchych i piaszczystych. Jest w tym sporo racji. Suchy grunt źle przewodzi ciepło, dlatego - jeżeli odstępy pomiędzy rurami są duże - znaczna część zajętej przez nie powierzchni zostaje faktycznie zmarnowana, gdyż i tak nie bierze udziału w wymianie ciepła.

Ze zmniejszeniem odstępu pomiędzy rurami kolektora wiąże się poważne niebezpieczeństwo. Jeżeli zaczną one pokrywać się lodem, to znacznie większe staje się ryzyko, iż pomiędzy nimi powstanie ciągła lodowa tarcza. Taką zaś będzie bardzo trudno rozmrozić. Dlatego przepływ płynu niezamarzającego, średnica rur i długość poszczególnych pętli kolektora zawsze muszą być starannie obliczone. To zadanie dla naprawdę dobrego i doświadczonego fachowca. Tym bardziej, że popełnionych na tym etapie błędów właściwie nie da się naprawić. Lepiej, żeby instalacja po stronie źródła dolnego była już raczej za duża, niż zbyt mała. Będzie wprawdzie nieco droższa, ale przynajmniej pompa będzie w stanie pracować wydajnie.

Głębokość ma znaczenie

Ze względu na uzysk ciepła lepiej wykonać mniej, ale głębszych odwiertów, niż wiele płytkich. Temperatura gruntu od głębokości ok. 15 m nie zmienia się już w zależności od pory roku i wynosi ok. 10°C. Za to pierwszych 5-10 m ma zimą niższą temperaturę i nie daje zysków. W rzeczywistości nawet nieco ochładza glikol powracający z głębszych partii odwiertu. Z tego względu nie zaleca się także układania długich odcinków poziomych. Co w praktyce oznacza, że lepiej nie robić odwiertów zbyt daleko od pompy i budynku.

Jednak to jaka będzie optymalna głębokość odwiertu nie tak prosto wyznaczyć.

Trzeba uwzględnić kilka czynników:

• budowę geologiczną terenu, czyli układ warstw ziemi na różnej głębokości;
• koszt wykonania płytszych lub głębszych odwiertów;
• powierzchnię działki, jaką możemy na nie przeznaczyć;
• opory przepływu; które rosną wraz ze wzrostem długości rur, ale zależą też od wielu innych parametrów.

Dlatego ostateczna decyzja powinna zapaść dopiero po dokładnym zbadaniu terenu. W praktyce więc - dopiero po zrobieniu pierwszego odwiertu, traktowanego jako próbny. Może się bowiem okazać, że w danym miejscu bardzo trudno jest wiercić głęboko, np. ze względu na skaliste podłoże. Natomiast energetycznie płytkie warstwy mogą być bardzo wydajne, choćby ze względu na obecność wód podziemnych. Trzeba też przestrzec, że w niektórych miejscach zdarzają się poważne anomalie. Na przykład w okolicach Suwałk i Augustowa można natrafić na pozostałości wiecznej zmarzliny, przez co temperatura zamiast rosnąć wraz z głębokością - odczuwalnie spada.

Lepiej wykonać mniej głębokich odwiertów, niż wiele płytkich. Temperatura gruntu rośnie bowiem wraz z głębokością. (fot. De Dietrich (Sofath))

Kłopoty z wodą

Teoretycznie wody podziemne lub powierzchniowe to wręcz idealne źródło dolne. Woda jest bowiem świetnym nośnikiem i akumulatorem ciepła. Dla przykładu, ochłodzenie 1 l wody o 1°C oznacza odebranie takiej samej ilości ciepła, co ochłodzenie o 1°C ponad 3000 l powietrza (3 m3).

Jednak w praktyce, chcąc odbierać ciepło z wody, napotykamy na poważne problemy. Nie bez przyczyny pompy ciepła działające w systemie woda/woda są rzadkością. Podstawowy kłopot jest z samą dostępnością wód. Na mało której działce jest przecież spory staw albo rzeka. Jeżeli zaś chodzi o wody podziemne, to ich zasoby - chociaż występują niemal wszędzie - często okazują się zbyt małe lub woda zawiera za dużo zanieczyszczeń.

Czerpanie wody ze zwykłej studni, na potrzeby typowego gospodarstwa domowego, to jednak zupełnie inna skala. Niejednokrotnie ilość wody okazuje się po prostu zbyt mała. Ponadto musimy liczyć się z tym, że jej ilość może się znacząco wahać przez lata.

Druga sprawa to zaś skład wody. Powszechnie występuje w niej bowiem nadmiar żelaza i manganu. Nie bez przyczyny tak wielu właścicieli domów czerpiących wodę ze studni musi zainwestować w odżelaziacz. Teoretycznie zażelazienie nie jest czynnikiem dyskwalifikującym ujęcie - wodę czerpiemy przecież jedną studnią, ochładzamy, a następnie wtłaczamy pod ziemię drugą studnią. Jednak w praktyce nie sposób uniknąć przy tych operacjach kontaktu wody z powietrzem. Efektem jest zaś utlenianie się żelaza i powstawanie dużej ilości mulistego osadu. Ten dosłownie zalepia zaś nie tylko wymiennik pompy, ale nawet studnię. W pewnym stopniu można coś na to poradzić, np. instalując dodatkowy wymiennik ciepła przed pompą. Oczywiście, taki, który łatwo jest wyczyścić. Jednak konieczność jego regularnego serwisowania to kłopot. Ponadto sprawność energetyczna układu spada i woda jako źródło dolne okazuje się wcale nie aż tak dużo lepsza od gruntu. Natomiast jeżeli zamuleniu ulegnie studnia, to w praktyce trzeba zamiast niej zrobić nową.

Zupełnie inny wariant niż studnia czerpna i zrzutowa to ułożenie kolektora poziomego na dnie stawu lub rzeki. Energetycznie jest on bardzo dobry i nie przysparza kłopotów w trakcie eksploatacji. Kolektor może być przy tym znacznie mniejszy niż w wariancie gruntowym. Woda jest przecież świetnym nośnikiem ciepła, a ponadto w pobliżu dna odpowiednio głębokich zbiorników wodnych ma stale dodatnią temperaturę ok. 4°C, bo akurat przy takiej temperaturze gęstość wody jest największa i samoistnie opada ona w kierunku dna. Jednak niewiele osób ma dostęp do takiego zbiornika wodnego. Jeżeli jednak wykonanie takiej instalacji źródła dolnego wchodzi w grę, to naprawdę warto to rozważyć.

Czym jest źródło górne?

Pompa ciepła jest jedynie środkowym elementem systemu grzewczego złożonego z trzech części - źródła dolnego, samej pompy, źródła górnego. To ostatnie to po prostu instalacja grzewcza wewnątrz budynku, przekazująca ciepło do pomieszczeń.

Cała trójka musi być bardzo starannie dopasowana, zarówno do budynku, jak i do siebie nawzajem. Chyba właśnie na przykładzie pomp ciepła najlepiej widać, że ogrzewanie to pewna całość, system wzajemnych zależności. Bowiem nawet jeżeli pompa będzie najwyższej jakości, zaś źródło dolne odpowiednio wydajne, to i tak ogrzewanie może okazać się niewydolne i nieekonomiczne, jeżeli źródło górne będzie miało nieodpowiednie parametry.

Trzeba przy tym zastrzec, że pompy ciepła mogą efektywnie współpracować zarówno z ogrzewaniem podłogowym, jak i grzejnikowym, a nawet powietrznym (system powietrze/powietrze) oraz innymi rodzajami. Rzecz w tym, że każdy z nich ma mnóstwo wariantów. Niektóre nadają się bardzo dobrze do instalacji z pompą ciepła, natomiast inne powinny być stosowane tylko w układach z kotłem. Ponadto nawet w tej samej instalacji grzewczej ogromne znaczenie ma to jak będzie ona eksploatowana. Przede wszystkim jak wysoka będzie temperatura wody w obiegu c.o.

Najlepiej tylko letnia woda

Jako ogólną zasadę można przyjąć, że korzystna jest jak najwyższa temperatura po stronie źródła dolnego, a równocześnie możliwie niska temperatura w obiegu źródła górnego. Gwarantuje to bowiem uzyskanie wysokiej sprawności przez pompę, a więc niskie koszty ogrzewania. Oczywiście, temperatura wody ma być niska, jednocześnie zaś na tyle wysoka, żeby możliwe było utrzymanie komfortowej temperatury w pomieszczeniach. Jeżeli przesadzimy, to może i będzie tanio, ale zbyt zimno.

Właśnie ze względu na preferowaną temperaturę wody, zalecane jest przede wszystkim ogrzewanie podłogowe lub inne płaszczyznowe. Woda powinna być nie tyle gorąca, co jedynie letnia - najlepiej poniżej 40°C na zasilaniu. Dobrać grzejniki, których moc będzie wystarczająca przy takim niskotemperaturowym zasilaniu jest trudniej, lecz jest to możliwe.

Ogrzewanie płaszczyznowe jest najbardziej polecane, gdyż jego duża powierzchnia rekompensuje niewysoką temperaturę. (fot. Kisan)

Podłogowe, sufitowe, ścienne

Podłogówka oraz inne rodzaje ogrzewania płaszczyznowego działają po prostu jak ogromny grzejnik, którego duża powierzchnia rekompensuje jego bardzo niską temperaturę. Właśnie dzięki temu utrzymuje dość wysoką moc przy bardzo niskiej temperaturze zasilania.

Trzeba przy tym zastrzec, że moc grzewcza bardzo gwałtownie spada wraz z obniżeniem temperatury wody w obiegu. Dokładniej mówiąc moc cieplna podłogówki, w przeliczeniu na 1 m2, zależy od temperatury powierzchni posadzki, oraz temperatury panującej w pomieszczeniu.

Zakładając, że powietrze w pomieszczeniu ma 20°C, to moc cieplna podłogi o różnej temperaturze będzie następująca:

• 26°C - 64 W/m2;
• 25°C - 52 W/m2;
• 24°C - 41 W/m2;
• 23°C - 30 W/m2;
• 22°C - 19 W/m2.

Decydując się na podłogówkę należy jednak zawsze pamiętać o kilku ważnych kwestiach. Nie nadaje się ona do ogrzewania pomieszczeń o bardzo dużych stratach ciepła. Zresztą właśnie dlatego przez dziesiątki lat nie mogła zdobyć popularności. Natomiast obecne normy zużycia energii w budynkach są takie, że zwykle bez problemu można pokryć straty ciepła za pomocą ogrzewania płaszczyznowego.

Problemem są również występujące miejscowo szczególnie duże straty ciepła. Na przykład w pobliżu marnie ocieplonych ścian zewnętrznych, dużych okien i drzwi tarasowych. Wprawdzie przeszklenia są pod względem cieplnym coraz lepsze, zaś w takich miejscach z zasady zagęszcza się rurki ogrzewania podłogowego, jednak to ostatnie rozwiązanie nie zawsze wystarcza.

W przypadku podłogówki zasilanej przez pompę ciepła zdecydowanie należy odradzić wykańczanie podłogi materiałami utrudniającymi przekazywanie ciepła. Wprawdzie są panele podłogowe i wykładziny dywanowe dopuszczone do stosowania na ogrzewanie podłogowe, ale oznacza to tylko tyle, że producent gwarantuje, że jego wyrób poddany działaniu podwyższonej temperatury nie będzie wydzielał szkodliwych substancji lub nie ulegnie przyspieszonej degradacji. Jednak nawet one utrudniają ruch ciepła, przez co aby uzyskać taką samą temperaturę podłogi oraz moc cieplną, jak przy pokryciu płytkami ceramicznymi czy kamiennymi trzeba podnieść temperaturę wody zasilającej. W przypadku podgrzewania jej za pomocą kotła nie miałoby to praktycznie żadnego wpływu na sprawność. Natomiast w układzie z pompą - jest to niewskazane, gdyż koszty ogrzewania nieuchronnie rosną.

Co jednak zrobić, jeżeli z jakichś względów podłogówka nie wchodzi w grę, a nie odpowiadają nam również grzejniki? Wówczas można założyć inny rodzaj ogrzewania płaszczyznowego - sufitowe lub ścienne. Wprawdzie nie są one popularne w domach jednorodzinnych, ale warto się nimi zainteresować, gdyż niemal tak samo dobrze jak podłogówka współpracują z pompami ciepła.

Typowe grzejniki

Zwykłe grzejniki ścienne stosuje się wraz z pompami ciepła przede wszystkim w domach remontowanych. Wymiana kaloryferów to bowiem spory kłopot i koszt. Przedsięwzięcie jest generalnie znacznie trudniejsze, niż założenie pompy. Na szczęście, pozostawienie starych grzejników, chociaż niewątpliwie nie jest rozwiązaniem idealnym, to może być wariantem wystarczająco dobrym nie tylko ze względów czysto praktycznych, ale także jeżeli chodzi o zużycie energii.

Dość często bowiem grzejniki w starszych budynkach faktycznie okazują się mocno przewymiarowane, czyli faktycznie zbyt duże względem potrzeb. Może tak być, jeżeli od razu zostały dobrane na zapas, albo z czasem dom docieplono, wymieniono w nim okna itd. Po takich zabiegach zapotrzebowanie na ciepło spada, a więc okazuje się, że grzejnik zaczyna mieć pewną rezerwę mocy. Co akurat przy zakładaniu pompy ciepła okazuje się bardzo korzystne.

Warto przy tym dodać, że jeżeli planujemy ogrzewać pompą dom już istniejący, to tak naprawdę powinniśmy zacząć od zlecenia analizy tego jak duże jest w nim zapotrzebowanie na ciepło i jakie działania termomodernizacyjne warto podjąć, żeby je zmniejszyć. Może się bowiem okazać, że gdy docieplimy ściany i dach oraz wymienimy okna, to wymiana grzejników nie będzie już konieczna.

Dobra pompa ciepła będzie w stanie efektywnie zasilać nawet typowe grzejniki ścienne. Jednak wtedy nigdy nie pokaże pełni swoich możliwości. (fot. Free/Gree)

Do zadań specjalnych

Zupełnie inaczej wygląda sytuacja, gdy decydujemy się na ogrzewanie grzejnikowe w domu, który dopiero powstaje. Wówczas należy wspólnie z fachowcem przeanalizować jakiego rodzaju i jak duże grzejniki będą najlepiej współpracować z pompą ciepła. Nie ma tu odpowiedzi, której można udzielić z góry. Trzeba przeanalizować sytuację w konkretnym budynku. Znaczenie ma bowiem nie tylko to jak duże będą straty ciepła, które należy pokryć. Ponadto ważne jest ile miejsca mogą zająć kaloryfery, gdzie można je umieścić, oraz ile możemy na nie wydać.

W niektórych wnętrzach wystarczy w zasadzie typowy grzejnik ścienny, tyle że np. dwa razy większy. W innych lepsze będą klimakonwektory, w których dzięki pracy cichych wentylatorów wymiana ciepła z otoczeniem bardzo mocno rośnie nawet przy niskiej temperaturze wody zasilającej. Jeszcze gdzie indziej jedyną rozsądną opcją może być założenie ukrytych w podłodze grzejników kanałowych, gdyż na inny rodzaj po prostu nie ma miejsca w pobliżu dużych przeszkleń.

Jeżeli zaś chodzi o koszty to zwykle najtańsze są w miarę typowe grzejniki, nawet jeżeli muszą być znacznie większe.

Klimakonwektory to szczególny rodzaj grzejników, które z powodzeniem można wykorzystywać również do chłodzenia. (fot. Purmo)

Dla kogo układ biwalentny?

Pompa ciepła nie musi być jedynym urządzeniem grzewczym w domu. Co więcej, w pewnych sytuacjach konwencjonalne wspomaganie za pomocą grzałek, kotła lub kominka jest po prostu niezbędne.

Układ z dwoma źródłami ciepła nazywa się biwalentnym, zaś z większą ich liczbą - multiwalentnym. A takie również wykonuje się w domach jednorodzinnych. Drugie źródło ciepła jest konieczne zawsze, jeżeli moc samej pompy nie wystarcza do pokrycia w pełni strat ciepła i zapewnienia komfortowych warunków we wnętrzach. Z zastrzeżeniem, że nie chodzi tu o moc nominalną, lecz faktycznie osiąganą w rzeczywistych warunkach eksploatacyjnych. Oczywiście, jej ewentualny niedobór będzie występował dopiero w warunkach typowo zimowych, przy większych mrozach.

Wbrew pozorom dobieranie pompy tak, aby jej moc odpowiadała 80-90% maksymalnego zapotrzebowania jest praktyką jak najbardziej uzasadnioną i powszechnie występującą. Przede wszystkim dlatego, że skrajne mrozy, przy których rzeczywiście potrzebna jest pełna moc występują rzadko i raczej krótko. Z kolei w przypadku pomp zakup jednostki o nieco niższej mocy zwykle przekłada się na całkiem spore oszczędności.

Ponadto sporadyczne dogrzanie domu w sposób konwencjonalny - grzałkami, kotłem, kominkiem - w bardzo niewielkim stopniu wpływa na ostateczny koszt ogrzewania w ciągu całego roku. Wreszcie, w naszym klimacie po prostu warto mieć możliwość ogrzania domu w inny sposób, w razie awarii pompy. Dzięki temu będziemy spać spokojniej. W praktyce na ogół jako drugie, rezerwowe źródło ciepła najlepiej sprawdzają się urządzenia niekłopotliwe w obsłudze, łatwe do zainstalowania i tanie. Dlatego popularne są np. proste modele kotłów elektrycznych oraz elektrycznych dogrzewaczy wody. Natomiast w pompach wyposażonych fabrycznie w grzałki, to one pełnią tę samą funkcję.

Szczególnie gdy pompa ma ogrzewać modernizowany dom, chętnie buduje się tzw. układ biwalentny, czyli z drugim źródłem ciepła. (fot. Solplanet)

Założenie elektrycznego dogrzewacza c.o. to prosty, tani i skuteczny sposób zbudowania układu biwalentnego. (fot. Elterm)

Ekonomiczna alternatywa

Ponadto w niektórych domach moc pompy może być wprawdzie wystarczająca, lecz jej eksploatacja w skrajnie trudnych warunkach (w czasie dużych mrozów) bywa nieuzasadniona z racji niskiej sprawności (pompy powietrzne). Szczególnie w domach poddanych termomodernizacji, w których zainstalowano pompę nie pozbywając się jednak kotła, powszechną praktyką jest jego uruchamianie, gdy temperatura zewnętrzna spada poniżej -5 czy -10°C (to tzw. punkt biwalencji). Jest to tym bardziej uzasadnione, że skoro kocioł i tak już jest w budynku, to wykonanie układu biwalentnego nie wymaga niemal żadnych nakładów inwestycyjnych.

Natomiast gdy cała instalacja grzewcza budowana jest od zera, należy dobrze zastanowić się nad wyborem drugiego źródła ciepła. W niektórych konfiguracjach, całość może działać świetnie pod względem technicznym, ciepło z drugiego źródła być zaś w określonych sytuacjach tańsze. Jednak ostatecznie z rachunku ekonomicznego będzie wynikać, że akurat taki wariant rozbudowy jest zupełnie nieuzasadniony.

Przede wszystkim nie warto wydawać dużych pieniędzy na urządzenia grzewcze, z których będziemy korzystać sporadycznie. Chodzi tu głównie o kominki z płaszczem wodnym oraz kotły na drewno. Rzecz w tym, że obsługuje się je ręcznie i są dla użytkownika dość absorbujące - opał trzeba przynieść, rozpalić, dorzucać drewno, potem całość wyczyścić i wyrzucić popiół. Głównie z tego względu zapał większości osób szybko mija. Szczególnie że i tak mogą ogrzać dom za pomocą zupełnie bezobsługowej pompy ciepła.

Jaka moc?

Wybór pompy o odpowiedniej mocy nie jest wcale prosty. Przede wszystkim trzeba przypomnieć, że w jej przypadku - moc nominalna może bardzo odbiegać od faktycznie osiąganej w konkretnej instalacji grzewczej. W największym stopniu dotyczy to urządzeń typu powietrze/woda. W ich przypadku zmiana warunków pracy, zaś w konsekwencji również rzeczywistej mocy i sprawności, jest zjawiskiem nieuniknionym. Po prostu dlatego, że w drastyczny sposób zmienia się temperatura ich źródła dolnego, czyli powietrza zewnętrznego. Na dodatek spadkowi temperatury powietrza zwykle towarzyszy konieczność podniesienia temperatury wody krążącej w obiegu c.o., gdyż zapotrzebowanie na ciepło we wnętrzach rośnie. Jednak również moc i sprawność pomp gruntowych będzie w pewnym stopniu spadać, jeżeli będą one musiały podgrzewać wodę do wyższej temperatury.

Trzeba jeszcze mieć na uwadze to co powiedziano powyżej o układach biwalentnych. Przecież jeżeli z góry dopuścimy możliwość wspomagania pompy przez inne źródło ciepła, to jej moc będzie mogła być odpowiednio mniejsza, niż pompy pracującej samodzielnie.

Z tych względów, moc urządzenia należy dobierać wyłącznie w porozumieniu z fachowcem, który przeanalizuje dokładną charakterystykę techniczną wszystkich branych pod uwagę modeli. Tym bardziej, że przy tej samej mocy nominalnej, moc osiągana przy niskiej temperaturze (ok. -10°C) może się różnić nawet o kilkadziesiąt procent.

Trzeba też przestrzec, że - inaczej niż w przypadku kotłów gazowych - cena pomp ciepła bardzo wyraźnie zależy od ich mocy. Dlatego tym bardziej kupowanie modelu dobranego na wyrost nie ma sensu.

Pompa ciepła to zdecydowanie bardziej skomplikowane urządzenie niż kocioł. Jej moc nie jest stała, zmienia się w zależności od temperatury źródła dolnego i górnego. (fot. Euros Energy)

Chłodzenie z pompą

Mamy sezon letni, dlatego warto omówić jeszcze jedną funkcję pomp ciepła, którą jest możliwość chłodzenia pomieszczeń. Właściwie nie powinno nikogo dziwić, że obecnie większość dostępnych na rynku pomp może również chłodzić pomieszczenia. Wszystko dlatego, że pompy ciepła i klimatyzatory to urządzenia bardzo blisko spokrewnione. Tak naprawdę klimatyzator jest z technicznego punktu widzenia szczególnym rodzajem pompy ciepła. Jego odmienność polega na tym, że wykorzystujemy nie grzewczą, lecz chłodzącą część tego samego obiegu czynnika chłodniczego. Ponadto klimatyzatory są optymalizowane do pracy właśnie w ten sposób, do chłodzenia, nie zaś do ogrzewania wnętrz.

Chociaż obecnie sytuacja skomplikowała się o tyle, że niemal każdy klimatyzator ma funkcję grzania. Ponadto na rynku coraz więcej jest pomp ciepła pracujących w systemie powietrze/powietrze - czyli z nadmuchowymi jednostkami wewnętrznymi, zupełnie takimi jak w klimatyzatorach. Ponadto sprawność takich pomp ciepła w trybie grzania jest bardzo wysoka, porównywalna z osiąganą przez urządzenia typu powietrze/woda.

Jednak w większości przypadków pompa będzie w trybie chłodzenia wykorzystywać instalację wodnego c.o. Lecz nie każdy jej wariant nadaje się do tego tak samo dobrze. Świetne są tzw. klimakonwektory oraz grzejniki kanałowe wyposażone w wentylatory zwiększające intensywność przepływu powietrza wokół elementów grzejnych lub chłodzących. Dzięki temu wymiana ciepła z otoczeniem (w tym przypadku jego odbieranie) jest duża. Ponadto ryzyko wykraplania się wilgoci z ochładzanego przez zimne elementy powietrza jest niewielkie.

Jeżeli pompa ma zapewniać również chłodzenie budynku, to najlepiej założyć ją w miejscu zacienionym, ale przewiewnym. (fot. Mitsubishi Electric)

Tych korzystnych cech nie mają zwykłe grzejniki ścienne, których użyteczność w układach z chłodzeniem jest w związku z tym bardzo ograniczona. Po prostu powierzchnia chłodząca grzejnika jest mała, a na dodatek nie można go zbytnio oziębić, gdyż na kaloryferze zacznie skraplać się wilgoć z powietrza, niczym na zimnej butelce wyjętej z lodówki. Rzecz może skończyć się tym, że pod grzejnikiem będziemy mieć kałużę wody, gdyż - w przeciwieństwie do jednostki wewnętrznej klimatyzatora - nie ma on przecież odpływu skroplin.

Bardzo dobry efekt chłodzenia można natomiast osiągnąć w systemach płaszczyznowych - podłogowych, sufitowych i ściennych. W ich przypadku, duża powierzchnia umożliwia intensywną wymianę ciepła nawet przy niewielkiej różnicy temperatury względem powietrza. Trzeba jednak zastrzec, że ze wszystkich systemów płaszczyznowych akurat podłogówka radzi sobie najgorzej w funkcji chłodzenia. Temperatury podłogi nie powinno się bowiem zbytnio obniżać, gdyż może to być na dłuższą metę nieprzyjemne dla domowników, którzy przecież z tą zimną podłogą mają bezpośredni kontakt. Ponadto pionowy rozkład temperatury jest niekorzystny. Przecież schłodzony przez podłogę powietrze pozostaje tuż nad posadzką, gdyż jest cięższe od tego ogrzanego. Ostatecznie jest nam chłodno w nogi, lecz nadal gorąco w głowę.

Natomiast bardzo dobrze do chłodzenia nadają się systemy sufitowe, które jednak są rzadkością w domach jednorodzinnych. W ich przypadku, nie mamy bezpośredniego kontaktu z zimną powierzchnią, dlatego jej temperatura może być niższa. Poza tym ochłodzone tuż pod sufitem powietrze - jako cięższe - samoczynnie opada ku dołowi, bardzo łagodnie mieszając się ze znajdującym się niżej cieplejszym powietrzem. Dobrze wykonany system sufitowy może zapewnić nawet wyższy poziom komfortu, niż klasyczna klimatyzacja. Nie ma tu przecież nadmuchu powietrza i szumu pracującego wentylatora, a chłodzenie jest i tak wydajne, dzięki dużej powierzchni wymiany ciepła. Ponadto koszt eksploatacji jest niższy, gdyż czynnik chłodniczy nie musi być tak mocno oziębiany, jak w klimatyzatorze.

Mając prąd z paneli PV szczególnie warto wykorzystywać go do zasilania pompy pracującej w funkcji chłodzenia, bo wytworzoną energię zużywamy od razu na miejscu. (fot. Viessmann)

Skoro już piszemy o kosztach eksploatacji, to na koniec została nam prawdziwa wisienka na torcie. Mianowicie w przypadku pomp gruntowych (solanka/woda), koszt chłodzenia może być naprawdę znikomy. Wszystko dlatego, że w takim układzie możliwe jest tzw. chłodzenie pasywne. Polega ono na tym, że sprężarka pompy ciepła - czyli jej najbardziej energochłonny element - w ogóle nie pracuje. Działają jedynie pompy obiegowe dolnego i górnego źródła.

Dzięki temu, że temperatura gruntu nawet latem nie przekracza kilkunastu stopni Celsjusza. W efekcie możliwe jest przekazywanie ciepła z rozgrzanego wnętrza domu do chłodnego gruntu. Odbywa się to zaś zgodnie z naturalnym ruchem ciepła od ciała cieplejszego do chłodniejszego, dlatego praca sprężarki jest niepotrzebna. Dodatkowa korzyść z tej sytuacji polega na tym, że chłodząc dom, przyspieszamy regenerację zasobów ciepła w gruncie. Ciepła, które potem będziemy wykorzystywać w sezonie grzewczym.

Redaktor: Jarosław Antkiewicz
Na zdjęciu otwierającym: Pompę ciepła można umieścić nawet w garażu, co byłoby niedopuszczalne w przypadku kotła. Nie ma ona też żadnych szczególnych wymagań odnośnie rodzaju wentylacji. (fot. De Dietrich)