Popularne paliwa służące do zasilania urządzeń i maszyn wyczerpują się na całym świecie. Pompy ciepła to innowacyjne urządzenia grzewcze, które powstały w myśli idei ekologicznych. Czy stanowią alternatywę, która efektywnie zastąpi dotychczasowe instalacje grzewcze? Kogo na nią stać?

Jak działa pompa ciepła?
Działanie pompy ciepła opiera się o klasyczne procesy fizyczne w obiegu termodynamicznym, zwanym także obiegiem lub Cyklem Carnota. Energia, czyli czynnik roboczy, pobierany jest z gruntu, wody, powietrza, ścieków, procesów technologicznych itp. Urządzenie składa się z: parownika, sprężarki, zaworu rozprężnego i skraplacza.
Parownik pobiera ciepło (z gruntu, wody, powietrza, ścieków, procesów technologicznych itp.), które poddawane jest procesowi odparowania. Następnie trafia ono do sprężarki, gdzie zostaje „ściśnięte”, w konsekwencji czego rośnie jego temperatura. Ściśnięte powietrze trafia do skraplacza gdzie ciepło oddawane jest do systemu grzewczego. W zaworze rozprężnym powietrze ponownie rozpręża się i cykl rozpoczyna się na nowo.
Średnio z 1 kW energii pochodzącej z sieci elektrycznej można otrzymać 5 kW energii dostarczonej do ogrzewania. 4 kW pochodzą „z natury” - gleby, wiatru lub wody, które znajdują się na terenie działki budowlanej.
Energia elektryczna niezbędna jest do zasilania sprężarki. Efektywność urządzenia zależy od różnicy temperatur w systemie grzewczym i na zewnątrz. Im cieplej, tym lepiej.


Pompy cieplne w naszych warunkach nie są wystarczającymi urządzeniami grzewczymi. Dotychczasowi posiadacze tej technologii stwierdzają duże zużycie energii elektrycznej zimą. Ponadto inwestycja jest droga, więc nie każdy inwestor może sobie na nią pozwolić. Fachowcy radzą by łączyć działania pompy ciepła z innymi urządzeniami centralnego ogrzewania, np.: piecem gazowym, olejowym, kominkiem, ogrzewaniem podłogowym, czy instalacją solarną. Jeśli chcemy połączyć pracę pompy ciepła z innym urządzeniem, do efektywnej współpracy niezbędny będzie regulator.
Wysoką sprawność grzewczą (faktor grzewczy) mają pompy powietrze-woda. Z 1 kW energii elektrycznej mogą uzyskać nawet 6 kW energii do ogrzewania. Wykorzystuje się je najczęściej do ogrzewania basenów.

Powietrzne pompy ciepła są tanie pod względem inwestycyjnym. W przeciwieństwie do pomp gruntowych nie wymagają wykonania wykopów i montażu instalacji podziemnych. Efektywność tych urządzeń jest bardzo mała zimą, gdy temperatura powietrza spada poniżej -10 stopni C. Ponadto sprężarka - jednostka typu split - pobierająca powietrze z zewnątrz, jest bardzo hałaśliwa. Aby ją wyciszyć wykorzystuje się amortyzatory, które niwelują drgania. Ponieważ urządzenie pracuje nierównomiernie w wyniku gwałtownych wahań temperatury powietrza, oszczędność na ogrzewaniu w ciągu całego roku może wynieść od 20% do 50%.
Najbardziej adekwatne do naszych warunków atmosferycznych są: gruntowa pompa ciepła i pompa ciepła na powietrze wentylacyjne. Dzięki temu rozwiązaniu całkiem ciepłe powietrze, które przez system wentylacji „uleciałoby” z domu przez kratki, wykorzystywane jest do ogrzewania, co dodatkowo zmniejsza emisję dwutlenku węgla do atmosfery.

Instalacja pompy ciepła – powietrzne pompa ciepła
Sposób podłączenia, działania i obiegu ciepła z instalacji powietrznej pompy ciepła doskonale pokazuje schemat producenta Junkers. Jak widać na poniższym rysunku, energię i ciepło można wykorzystać także do ogrzewania c.w.u. (cieplej wody użytkowej) w gospodarstwie domowym.


Wady i zalety posiadania instalacji z pompą ciepła
Zalety:
- na 25% energii przeznaczonej do napędu sprężarki, otrzymujemy 75% darmowej energii „z natury”
- wygoda i czystość użytkowania
- nie emituje substancji szkodliwych dla środowiska
- sprawność urządzenia jest stała przez cały okres użytkowania
- na instalację pompy powietrza można otrzymać dofinansowanie

Wady:
- sprężarka zasilana jest energią elektryczną – w przypadku dużej różnicy temperatur na zewnątrz i w urządzeniu pobór energii może być bardzo duży
- koszt kupna i instalacji urządzenia jest droższy około 30% od standardowych systemów grzewczych
- samodzielnie funkcjonujący system pompy cieplnej nie zapewni komfortu cieplnego w gospodarstwie domowym
- występują trudności z prawidłowym zaprojektowaniem układu z pompą ciepła
- nie na każdej działce budowlanej istnieją warunki pozwalające na montaż urządzenia