Pompy ciepła nie są wcale nowym wynalazkiem, teoretyczne podstawy ich działania zostały opracowane przez W. Thomson’a w 1852 roku, który wykorzystał swój wynalazek do warzenia soli. Obecnie pompy ciepła zastępują konwencjonalne źródła ciepła i znajdują zastosowanie w każdej strefie klimatycznej, są wykorzystywane do ogrzewania budynków, do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, a także do chłodzenia pomieszczeń. Coraz częściej łączy się je również z panelami fotowoltaicznymi, by mogły dostarczać prąd niezbędny do zasilenia pompy.
Zasada działania pomp ciepła
Praca pompy ciepła polega na wykorzystaniu energii, której wielkie ilości są obecne w naturalnych pokładach ziemi, powietrza oraz wody. Działanie instalacji
z pompą ciepła opiera się ona na сyklu przemian fizycznych takich jak:
- parowanie,
- sprężanie,
- skraplanie,
- rozprężanie.
Aby pompa ciepła mogła działać, konieczne jest dostarczenie niewielkiej ilości energii elektrycznej niezbędnej do napędu sprężarki. Wszystkie elementy instalacji tworzą zamknięty układ. a Wewnątrz niej znajduje się ekologiczny czynnik roboczy, który podlega nieustannym przemianom z formy ciekłej na gazową oraz na odwrót. W konsekwencji powoduje to przepływ energii cieplnej z górnego do dolnego źródła. Dolnym źródłem może być grunt, woda lub powietrze,ścieki, natomiast górne źródło stanowi instalacja grzewcza.
Możemy wyróżnić kilka rodzajów pomp ciepła:
- powietrze – woda,
- powietrze-powietrze,
- solanka – woda,
- woda – woda.
Każdy rodzaj pompy ciepła działa podobnie. Wykorzystuje wodę jako medium grzewcze w górnym źródle. Różnią się one natomiast pochodzeniem energii, wykorzystywanej w dolnym źródle, a więc w obiegu, który dostarcza energię do pompy.
Zalety pomp ciepła
Najważniejszą zaletą pompy ciepła są niskie koszty eksploatacji, ponieważ przeciętnie zużywa ona 1kWh energii elektrycznej do dostarczenia 4kWh ciepła. Ponadto, będzie ona zupełnie bezobsługowa. Nie ma konieczności, jak w przypadku pieca, ładowania opału, czyszczenia ani rozpalania.
Niezwykle istotny jest fakt, iż pompy ciepła są urządzeniami ekologicznymi. W miejscu, w którym działają, nie powstają jakiekolwiek spaliny, a więc pompy nie zanieczyszczają środowiska. Kolejnym plusem jest to, że spaliny wydobywające się z elektrowni w trakcie produkcji ilości energii elektrycznej zużywanej przez pompy ciepła, są znacznie mniej szkodliwe, niż zanieczyszczenia emitowane z komina.
Pompę ciepła można zainstalować w dowolnym obiekcie, nawet w bloku mieszkalnym, w którym montaż jest znacznie łatwiejszy niż kotła do centralnego ogrzewania. Można ją również umieścić w pomieszczeniach, gdzie piec centralnego ogrzewania nie może się znajdować jak na przykład w pralni. Pomieszczenie, w którym pracować będzie pompa nie musi być duże, ponieważ nie ma potrzeby montowania dodatkowego zbiornika na olej czy gaz.
Jeszcze jedną zaletę pomp ciepła stanowi ich wyjątkowe bezpieczeństwo. Przy użyciu tego rodzaju urządzeń nie ma ryzyka wybuchu, jak ma to miejsce w przypadku instalacji gazowej ani zaczadzenia, które może wystąpić przy ogrzewaniu obiektu za pomocą instalacji olejowej albo paliwowej.
Wady pomp ciepła
Tam, gdzie są zalety, muszą być też wady. Na szczęście w przypadku pomp ciepła zalet jest zdecydowanie więcej. Największą wadą jest wysoka cena instalacji. Trzeba jednak pamiętać, iż jest to inwestycja, która po kilku latach zwróci się z nawiązką.
Jeszcze jedną wadę stanowi uzależnienie pompy ciepła od energii elektrycznej. W przypadku braku prądu praca urządzenia nie jest możliwa. Zaleca się więc wyposażenie budynku w dodatkowe akumulatory czy inne źródło ciepła, na przykład kominek.
Pompy powietrzne, mogą emitować również pewien poziom hałasu, który może być uciążliwy dla mieszkańców domu przebywających w pobliżu miejsca montażu.
Pompa ciepła może stanowić jedyne źródło ciepła do ogrzewania budynku, ale też może współpracować z dodatkowymi urządzeniami. Można je łatwo podłączyć do instalacji z kolektorami słonecznymi albo z kominkiem z płaszczem wodnym. Może także współdziałać z kotłem gazowym, olejowym albo z kotłem na paliwo stałe. Chociaż zakup i instalacja pompy ciepła wiążą się z niemałym kosztem, warto wziąć pod uwagę jej długą żywotność, jaka wynosi nawet 50 lat. Decydując się na taki krok, zyskamy urządzenie nie tylko praktycznie samoobsługowe, ale również bezawaryjne, ekologiczne i tanie w utrzymaniu.
