Gazowa pompa ciepła – zasada działania i opłacalność

Czym jest pompa ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie przypominające pod względem funkcjonowania pompę hydrauliczną: jej zadaniem jest bowiem odwrócenie naturalnego kierunku przepływu danej substancji. W tym przypadku będzie to ciepło. Za pomocą pompy ciepło przemieszcza się z powierzchni o niższej temperaturze do miejsca, w którym temperatura jest wyższa (czyli z gruntu lub z zewnątrz do wnętrza domu). Pompa nie produkuje ciepła tak jak np. kocioł na gaz lub inne paliwo, lecz jedynie przetwarza ciepło pozyskiwane z odnawialnych źródeł. W ten sposób możemy ogrzewać cały dom lub tylko wodę użytkową.

Ze względu na mechanizm działania nieinwazyjny dla środowiska, pompę ciepła można zakwalifikować do ekologicznych metod pozyskiwania energii cieplnej. Oprócz ekologii w grę wchodzi również ekonomia, ponieważ koszty eksploatacji pompy ciepła są niższe niż w przypadku innych metod ogrzewania. Niestety, podobnie jak w przypadku innych tego typu instalacji, musimy znacznie więcej zainwestować na początku – technologie, dzięki którym możemy lepiej troszczyć się o środowisko naturalne, wciąż jeszcze są droższe niż inne, mniej ekologiczne rozwiązania.

Pompa ciepła może być zasilana prądem lub gazem – w tym przypadku zajmiemy się pompami gazowymi, wśród których można wyróżnić kilka rodzajów, różniących się sposobem funkcjonowania:

• typ powietrze-woda pompy ciepła – pompa czerpie powietrze, którego używa do ogrzania wody znajdującej się w instalacji grzewczej;
• typ woda-woda – w gruncie lub w wodach gruntowych zainstalowany jest wymiennik ciepła, przy pomocy którego pompa pozyskuje ciepło, by następnie doprowadzić je do instalacji.
• typ powietrze-powietrze – pompa za pomocą wymiennika pozyskuje ciepło z powietrza, a następnie – po ogrzaniu – przekazuje je do pomieszczenia.

Działanie gazowej pompy ciepła

Kluczowymi elementami mechanizmu pompy ciepła są:

• czynnik roboczy – ciecz krążąca w obiegu pompy. Dzięki niej energia cieplna jest przekazywana ze źródła dolnego do górnego;
• parownik – absorbuje ciepło z otoczenia;
• skraplacz – wymiennik ciepła, dzięki któremu ciecz stanowiąca czynnik roboczy jest skraplana, co powoduje wzrost objętości, ciśnienia i temperatury – tak uzyskane ciepło jest przekazywane do instalacji grzewczej;
• zawór – umożliwia rozprężenie czynnika roboczego, by mógł on zmienić stan z cieczy na parę wodną.

Pompa jest zasilana gazem ziemnym, który podczas spalania się wytwarza ciepło – dzięki temu czynnik roboczy w dolnym obiegu jest ogrzewany i zaczyna parować, a następnie skraplać się. Procesy zachodzące w skraplaczu umożliwiają podgrzewanie czynnika roboczego, który jest następnie przekazywany do instalacji centralnego ogrzewania. Po zasileniu instalacji czynnik przepływa do parownika, by pobrać ciepło z atmosfery lub gruntu (w zależności od typu pompy) i przemieścić się do absorbera, a następnie do wymiennika ciepła, by ponownie przekazać energię cieplną do instalacji grzewczej.

Czy ogrzewanie gazową pompą ciepła jest opłacalne?

Korzystając z gazowej pompy ciepła, możemy znacznie obniżyć koszty ogrzewania: za 1 kWh zapłacimy ok. 10-20 groszy, w zależności od typu pompy. Jednak aby móc cieszyć się takimi oszczędnościami, musimy najpierw sporo zainwestować. Całkowity koszt instalacji z pompą gazową oraz jej eksploatacji jest w dużej mierze uzależniony od typu działki, na której budujemy dom, zwłaszcza w przypadku pomp pobierających ciepło z gruntu: im bardziej uwodniony jest grunt, tym większa efektywność pompy.

Ceny samych pomp wahają się w granicach ok. 20 000-65 000 zł. Można zatem wyliczyć, że na zwrot inwestycji spowodowany niższymi kosztami ogrzewania będziemy musieli poczekać kilka lat. Niemniej jednak warto zastanowić się nad takim sposobem ogrzewania – jeżeli nie całego domu, to przynajmniej wody użytkowej. Pompa jest znacznie wygodniejsza w obsłudze niż tradycyjny kocioł, a poza tym nie zanieczyszcza środowiska, o czym również nie powinniśmy zapominać przy projektowaniu instalacji grzewczej.