Pompa ciepła typu powietrze-woda – działanie i koszty

Czym jest powietrzna pompa ciepła?

Pompa typu powietrze/woda to mechanizm służący do wytwarzania ciepła, które następnie jest przekazywane do instalacji grzewczej. W odróżnieniu od tradycyjnego kotła, pompa nie wytwarza ciepła samodzielnie, lecz czerpie je ze środowiska – w tym przypadku źródłem jest powietrze atmosferyczne. Od tego, jaką moc posiada takie urządzenie, zależy to, czy będziemy mogli w ten sposób ogrzać cały dom, czy tylko np. wodę użytkową. Poza tym niektóre powietrzne pompy ciepła są również wyposażone w funkcjonalności, dzięki którym latem możemy używać ich jako klimatyzatorów.

Każda pompa jest wyposażona w cztery podstawowe elementy: parownik (służy do pobierania ciepła z powietrza), sprężarkę (jej zadaniem jest zwiększanie ciśnienia czynnika roboczego), skraplacz (umożliwia przekazywanie ciepła z czynnika roboczego do instalacji grzewczej lub wody użytkowej) oraz zawór, dzięki któremu ciśnienie czynnika roboczego maleje.

Ponadto pompy ciepła możemy podzielić na 2 rodzaje, różniące się pomiędzy sobą sposobem działania, przeznaczeniem i budową:

• pompa monoblok – to mechanizm składający się z jednego urządzenia, wewnątrz którego znajdują wszystkie części niezbędne do funkcjonowania pompy: parownik, skraplacz, wentylator, sprężarka i zawór oraz pompa obiegowa. Tego typu pompy ciepła instaluje się najczęściej na zewnątrz (choć możliwa jest również instalacja wewnątrz domu). Pompa monoblokowa jest połączona z instalacją grzewczą przy pomocy rur, w których znajduje się czynnik roboczy, przekazujący ciepło. Instalacja takiego urządzenia nie jest zbyt skomplikowana, ponieważ większość „ustawień” wykonuje się na etapie produkcji – po zakupie pompy musimy jedynie przymocować ją i doprowadzić przewody do instalacji grzewczej.
• pompa split – to mechanizm składający się z dwóch części: zewnętrznej, w której umieszczony jest parownik i wentylator oraz sprężarka i zawór oraz wewnętrznej, w której znajduje się pompa obiegowa i skraplacz. W tym przypadku montaż jest już znacznie trudniejszy i wymaga posiadania odpowiednich uprawnień i umiejętności: czynnik chłodniczy jest bowiem uzupełniany dopiero na etapie instalacji, nie zaś, jak w przypadku pomp monoblokowych, w czasie produkcji.

Działanie pompy ciepła typu powietrze-woda

Jak już wspomnieliśmy, zadaniem pompy powietrznej nie jest samodzielne wytwarzanie ciepła, lecz pozyskiwanie go z powietrza atmosferycznego i przekształcanie w ciepło przekazywane do instalacji grzewczej.

Powietrze z zewnątrz trafia najpierw – przy pomocy wentylatora – do parownika, który pełni funkcję wymiennika ciepła. Wewnątrz parownika znajduje się ciecz, która przejmuje ciepło z powietrza, parując. Następnie sprężarka zwiększa ciśnienie odparowanej cieczy i podnosi temperaturę – w ten sposób sprężone powietrze jest przekazywane do skraplacza, gdzie ciepło jest oddawane do wody, która zasila instalację grzewczą. Następnie – poprzez zawór, w którym zmniejszane jest ciśnienie – czynnik roboczy (ciecz) powraca do parownika.

 

 

Efektywność działania pompy ciepła jest określana współczynnikiem COP (Coefficient of performance), który określa relację pomiędzy ilością wytworzonego ciepła a ilości zużytej do tego energii. Im wyższy jest COP danej pompy, tym lepiej – oznacza to bowiem, że możemy uzyskać więcej ciepła mniejszym kosztem. Warto przy tym wiedzieć, że COP może się zmieniać w trakcie użytkowania pompy, m.in. w zależności od temperatury dolnego źródła, czyli w tym przypadku – powietrza atmosferycznego.

Koszty zakupu, montażu i eksploatacji pompy powietrze-woda

Pompa ciepła nie należy do najtańszych inwestycji: chociaż jej używanie wiąże się ze zmniejszeniem kosztów ogrzewania, to jednak na początku musimy przygotować się na większy wydatek. Jeżeli zamówimy pompę wraz z usługą montażu, całkowity koszt waha się w granicach ok. 20 000-40 000 zł. Dużym plusem jest to, że pompa typu powietrze/woda nie wymaga wykonania żadnych zaawansowanych prac, np. wykopów w celu uzyskania dostępu do wód gruntowych. Wynika to z faktu, że tzw. dolnym źródłem, z którego pompa pozyskuje energię do wytworzenia ciepła, jest powietrze atmosferyczne.

Jako że do powietrznej pompy ciepła nie musimy kupować żadnego paliwa, koszt ogrzewania domu ogranicza się do opłaty za prąd potrzebny do funkcjonowania pompy. Spore znaczenie ma zatem taryfa, według której płacimy za energię elektryczną (dobrze sprawdzi się tu opcja 2-taryfowa). Do pobrania ok. 2-4 kWh energii grzewczej pompa zużywa zazwyczaj 1 kWh prądu. Szacunkowy roczny koszt ogrzewania domu o powierzchni ok. 130-150m2 przy pomocy pompy powietrze/woda to ok. 1300-1450 zł, co jest znacznie niższą kwotą niż w przypadku tradycyjnego kotła czy nawet bardziej nowoczesnego pieca na pellet lub ekogroszek.

Dużą rolę w przypadku opłacalności pompy ciepła odgrywa także ocieplenie budynku: jeżeli zamierzamy zainstalować pompę w nowo wybudowanym domu, nie będzie z tym problemu, ponieważ niezbędnym minimum jest spełnienie obowiązujących aktualnie norm w tym zakresie. Jeżeli natomiast przeprowadzamy generalny remont w starym domu i w ramach planujemy zamontowanie pompy w ramach wymiany instalacji grzewczej, wówczas należy zadbać o to, by budynek został również skutecznie zaizolowany termicznie.

UWAGA! Podane kwoty są cenami przybliżonymi, pochodzą z ogólnodostępnych w Internecie zestawień kosztów, dlatego mogą odbiegać od aktualnych cen oraz nie stanowią oferty handlowej.