Rodzaje pomp ciepła

Mechanizm działania wszystkich rodzajów pomp ciepła jest bardzo podobny. Opiera się on przede wszystkim na zjawiskach sprężania i rozprężania gazów. Prezentujemy rodzaje i rynkowe przykłady pomp ciepła.

Pompy ciepła towarzyszą nam każdego dnia, niezależnie od tego, czy wykorzystujemy je do ogrzewania domu czy nie. Jak to możliwe? Pompa ciepła jest urządzeniem, które nie wytwarza ciepła, a służy do przekazywania energii cieplnej. Dlatego pompami ciepła są takie sprzęty, jak: lodówka, zamrażarka czy klimatyzator. Po prostu, urządzenia te to pompy ciepła działające w trybie chłodzenia.

Pompy ciepła służące do celów centralnego ogrzewania (c.o.) i uzyskania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.) pracują w trybie grzania. W nich ciepło pobierane z dolnego źródła o niższej temperaturze jest przekazywane dzięki energii elektrycznej do górnego źródła o temperaturze wyższej.

Pompy ciepła wykorzystywane do celów grzewczych dzielimy według dolnego źródła zasilania, którym mogą być: powietrze, grunt oraz woda.

Podział pomp ciepła ze względu na dolne źródło zasilania:

* pompy ciepła powietrzne I,

* pompy ciepła powietrzne II,

* pompy ciepła gruntowe,

* pompy ciepła wodne,

* pompy ciepła hybrydowe.

Pompy ciepła powietrzne I

Powietrzne pompy ciepła typu I wykorzystują, jako dolne źródło, powietrze zewnętrzne. Ciepło pobierane z tego powietrza może być przekazywane do dwóch górnych źródeł ciepła w budynku. W przypadku, gdy odbiornikiem jest instalacja wodna centralnego ogrzewania i/lub ciepłej wody użytkowej, mamy do czynienia z pompą ciepła powietrze-woda I (np. NIBE SPLIT, F2040 i F2120). Gdy energia przekazywana jest do instalacji ogrzewania powietrznego, pompa ta jest typu powietrze-powietrze I (np. NIBE ARIA).

 

Powietrzne pompy ciepła należą do najbardziej rozpowszechnionych w budownictwie indywidualnym. Dzieje się tak ze względu na ich prostą konstrukcję i montaż oraz najniższe koszty montażu spośród pomp ciepła. Przykładowo powietrzną pompę ciepła NIBE SPLIT 6 kW służącą do centralnego ogrzewania budynku można kupić za 13 000 złotych netto, więc instalacja razem z montażem powinna zmieścić się w kwocie 18 000 złotych.

Powietrzne pompy ciepła to rozwiązanie idealne do każdego domu. Można je, praktycznie bez ograniczeń, zainstalować tam, gdzie nie ma możliwości wykonania wymienników gruntowych lub planujemy wykorzystanie pompy do wspomagania innego, istniejącego już źródła ciepła celem zmniejszenia kosztów ogrzewania.

Warto wiedzieć: Jak to się dzieje, że powietrzne pompy ciepła są wydajne w naszym klimacie?

Pompy ciepła powietrzne II

Ten rodzaj pomp wykorzystywany jest w budynkach z wentylacją mechaniczną. Źródłem dolnym pompy w tym przypadku jest powietrze wylotowe z budynku. Dzięki temu ciepło z wentylacji (tzw. ciepło odpadowe) nie jest przekazywane na zewnątrz budynku, ale jest odzyskiwane. Może być ono przekazywane do instalacji powietrza wlotowego dla pompy typu powietrze-powietrze II lub do wody w instalacji c.o. i c.w.u. dla pompy typu powietrze-woda II.

Pompa ciepła gruntowa

Zastosowanie gruntowych pomp ciepła wiąże się z pewnymi ograniczeniami dotyczącymi wielkości działki, rodzaju gruntu czy możliwym do zaakceptowania zakresem prac ziemnych. Ten rodzaj pomp wymaga ułożenia w gruncie (poniżej głębokości przemarzania gruntu) kolektora poziomego lub umieszczenia w głębokich odwiertach kolektora pionowego. Kolektory te to system rur wypełnionych specjalnym płynem niezamarzającym.

Z powodu konieczności wykonania źródła dolnego (przeprowadzenie dodatkowych badań geodezyjnych, wykonanie prac ziemnych i zewnętrznych prac instalacyjnych) koszt montażu gruntowej pompy ciepła przekracza cenę montażu pompy powietrznej. Dla przeciętnego domu to średnio różnica 15 tys. złotych. Jednak pompy te mają oczywistą przewagę nad pompami powietrznymi, ponieważ gwarantują stabilną temperaturę dolnego źródła. Przykładem tego typu pomp ciepła są pompy NIBE modele: F1226, F1245 i F1255, które różnią się między sobą budową, parametrami oraz możliwościami programowania.

Wodne pompy ciepła

Dla wodnych pomp ciepła dolnym źródłem energii jest energia hydrotermalna. Pozyskiwana jest ona z wód podziemnych, powierzchniowych lub morskich. Pompy wodne charakteryzują się wyjątkowo wysoką efektywnością, ale do ich działania konieczna jest pompa wodna, która zużywa dodatkową energię elektryczną. Ten rodzaj urządzeń wymaga odpowiedniej jakości prędkości przepływu wody przez wymiennik i (podobnie jak pompy gruntowe) dodatkowych nakładów na instalację zewnętrzną. Dlatego w przypadku małych obiektów wykonuje się je dość rzadko.

Hybrydowe pompy ciepła

Stałe dążenie do poprawy całorocznej efektywności energetycznej pomp ciepła wymusiło opracowanie nowych rozwiązań technicznych. W wyniku tych działań powstały nowe konstrukcje – hybrydowe pompy ciepła. Połączenie różnych rodzajów źródeł ciepła pozwoliło wykorzystać ich wyjątkowe zalety, eliminując jednocześnie większość ich wad. W urządzeniach hybrydach najczęściej spotykanym połączeniem jest gruntowa i powietrzna pompa ciepła lub powietrzna pompa ciepła i kocioł gazowy. Aby optymalnie wykorzystać oba źródła ciepła, całością zarządza sterownik mikroprocesorowy.

W ostatnich latach obserwuje się też znaczny wzrost zainteresowania wykorzystaniem pomp ciepła do chłodzenia. Ta sama pompa ciepła, która w okresie zimowym pełni rolę „kotłowni”,

może być w okresie letnim wykorzystywana do chłodzenia pomieszczeń pełniąc tym samym rolę klimatyzatora.

Pompy ciepła - podział ze względu na funkcjonalność i budowę

Innym podziałem pomp ciepła, oprócz rodzaju dolnego źródła zasilania, jest podział pomp ze względu na ich funkcjonalność i budowę. W klasyfikacji tej wyróżniamy:

* pompy ciepła rewersyjne z możliwością chłodzenia aktywnego (większość pomp powietrznych, np. NIBE SPLIT, F2040 i F2120) lub z możliwością chłodzenia pasywnego (wyłącznie pompy gruntowe, ponieważ czerpią chłód z naturalnego źródła chłodu, jakim jest grunt, np. NIBE F1245 PC);

* pompy ciepła inwerterowe, których modulowana moc grzewcza umożliwia optymalne dostosowanie ich pracy do bieżącego zapotrzebowania (np. pompa gruntowa NIBE F1255 i powietrzne pompy: NIBE SPLIT, F2040 i F2120);

* pompy ciepła jednofunkcyjne (bez zbiornika c.w.u, pracujące wyłącznie na c.o., np. NIBE F1126, F1145, F1145) i dwufunkcyjne (z wbudowanym ogrzewaczem c.w.u., np. NIBE F1126, F1245, F1255);

* pompy jedno- i dwusprężarkowe o większej mocy grzewczej wykorzystywane w budynkach komercyjnych i przemysłowych (mogące pracować w systemach kaskadowych np. NIBE F1345, osiągające >0,5 MW mocy grzewczej).

x-close


Wyrażam zgodę na przetwarzanie moich danych osobowych przez spółkę NIBE-BIAWAR SP. Z O. O. z siedzibą w Białymstoku, al. Jana Pawła II 57, będą przetwarzane na podstawie art. 6 ust. 1 lit. a, b, c RODO, w związku z realizacją zgłoszenia. Podanie danych jest dobrowolne, ale niezbędne do przetworzenia zapytania. Podstawą przetwarzania danych jest moja zgoda. Dane osobowe będą przetwarzane na czas realizacji zgłoszenia lub do odwołania zgody. Zostałem poinformowany, że przysługuje mi prawo dostępu do swoich danych, możliwości ich poprawiania, żądania ograniczenia ich przetwarzania lub usunięcia, a także prawo wniesienia skargi do organu nadzorczego.