Odwrócona lodówka, czyli nie ma jak pompa
W naszym przeglądzie alternatywnych źródeł pozyskania energii, dziś pora na coś, co przebojem wdarło się na polski rynek i bije rekordy popularności. Chodzi o pompy ciepła.
Kryzys energetyczny mocno namieszał i wciąż jeszcze miesza na zarówno krajowym, jak i zagranicznych rynkach ogrzewania. Od lat właściciele kotłów na węgiel – zarówno nowoczesnych, jak i kopciuchów – byli przekonani, że to najtańsze źródło ogrzewania. Ten sezon jednak wiele zmienia. Pompy ciepła biją rekordy popularności, ponieważ – przy odpowiednich warunkach – zapewniają niskie koszty ogrzewania i są bezproblemowe w obsłudze, bez konieczności „polowania” na tani opał.
Pompy ciepła to urządzenia grzewcze, które oddają energię pozyskaną ze środowiska do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Jest to ekologiczne źródło ciepła, pozyskujące nawet 75% energii ze środowiska naturalnego. Tym samym, nie tylko pozwala na ogrzewanie domu, ale także przyczynia się do zmniejszenia emisji zanieczyszczeń do środowiska.
Jakie są rodzaje pomp ciepła?
Podstawowy podział pomp ciepła przebiega ze względu na dolne i górne źródło pobierania energii. Może to być powietrze, grunt czy też wody podziemne. Górne źródło natomiast to tzw. emitery ciepła, czyli punkty, do których oddawane jest zgromadzone ciepło, np. nawiewy, kaloryfery czy ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe).
Pompy dolnego źródła dzielimy na 3 typy:
- Pompy ciepła gruntowe które, jak sama nazwa wskazuje, zasilane są ciepłem ziemi. W zależności od sposobu pozyskiwania energii gruntowe pompy ciepła możemy spotkać w wersji z kolektorami (sondami) poziomymi oraz pionowymi. Sondy wypełnione są roztworem o niskiej temperaturze zamarzania. Pobiera on ciepło z wnętrza ziemi, a następnie przekazuje do urządzenia pozyskaną energię. Kolektory poziome układane są stosunkowo płytko w gruncie, jednakże poniżej strefy zamarzania. Ich montaż zabiera niestety dość dużo powierzchni. Sondy pionowe to wprowadzone w głąb ziemi pojedyncze pętle rur. Umieszcza się je nawet kilkadziesiąt metrów pod ziemią. Takie rozwiązanie dedykowane jest do miejsc, gdy do dyspozycji mamy niewielki metraż działki. Zaletą gruntowych pomp ciepła jest stabilność pracy niezależnie od temperatury na zewnątrz, natomiast główną wadą – wysoki koszt inwestycyjny.
- Pompy ciepła typu woda-woda – w przypadku tego typu rozwiązań, ciepło pobierane jest z wód gruntowych. Np. przez wykonanie studni czerpanej i zrzutowej. W niektórych przypadkach może się okazać, że wykorzystanie zasobów wodnych będzie się wiązać z uzyskaniem stosownych pozwoleń wodnoprawnych.
- Pompy ciepła typu powietrze-woda – najbardziej rozpowszechnione rozwiązanie, wykorzystujące jako dolne źródło energię powietrza. Zaletą pomp powietrznych jest ich montaż, który jest o wiele prostszy niż w przypadku pomp gruntowych. Wadą – obniżenie sprawności urządzenia wraz ze spadkiem temperatury na zewnątrz.
Świat i Polska
Jeszcze przed ograniczeniami dostaw gazu z Rosji, w związku z wojną na Ukrainie, wiele krajów europejskich wprowadzało do obrotu pompy ciepła. Stany Zjednoczone, które w ostatnich latach miały bardzo tani gaz, dołączyły do tego trendu. Prezydent Joe Biden oświadczył, że pompy ciepła są „niezbędne dla obrony narodowej” i nakazał zwiększenie produkcji.
Udział pomp ciepła w sprzedaży urządzeń grzewczych w Polsce bardzo szybko rośnie. Będzie nadal rósł, na co wpływa głównie konieczność zastępowania kopciuchów ekologicznym ogrzewaniem. Innym elementem, nie mniej ważnym jest kryzys energetyczny i niepewność związana z cenami i dostępnością węgla i gazu.
W tym roku sprzedaż pomp ciepła prawdopodobnie podwoi się do 180 tys. sztuk, z czego 160 tys. to pompy powietrze-woda. O takie rozwiązanie, w którym wykorzystuje się powietrze zewnętrzne, a instalacja jest dość prosta. Bez wierceń i sond, dlatego jej wykonanie pochłania mniejszy budżet (najszybciej się zwraca).
„Wojna na Ukrainie oraz znaczny wzrost cen energii powoduje gwałtowny i masowy odwrót od urządzeń gazowych na rzecz urządzeń elektrycznych, szczególnie pomp ciepła” – podaje w raporcie za drugi kwartał tego roku SPIUG – Stowarzyszenia Producentów i Importerów Urządzeń Grzewczych.
Pompy ciepła – korzyści
Największą korzyścią korzystania z tej formy ogrzewania jest bez wątpienia zmniejszenie się rachunków zarówno za ogrzewanie pomieszczeń, jak i za ogrzewanie wody użytkowej.
Nie mniej istotną ważną korzyścią z posiadania pompy ciepła jest ochrona środowiska naturalnego. Urządzenia są praktycznie bezobsługowe. Zmiany parametrów możemy dokonać zarówno ze sterownika urządzenia, jak również zdalnie, z wykorzystaniem sieci internetowej i odpowiednich aplikacji.
Dodatkowe korzyści wynikające z posiadania pompy ciepła to brak konieczności budowy komina i miejsca na składowanie opału. A także możliwość chłodzenia (w przypadku posiadania odpowiednich odbiorników).
Pompy ciepła – wady
Podstawową wadą jest niewątpliwie cena – waha się w przedziale od 30 tys. zł za powietrzną pompę do 60-80 tys. zł za pompę gruntową. (cena bez instalacji co: podłogówka, grzejniki)
Ważną zaletą jest co prawda bezpieczeństwo – nie ma ryzyka wybuchu czy zaczadzenia. Jednak dość skomplikowana budowa urządzenia powoduje awaryjność sprężarek przy niższej i średniej klasy pompach.
Pompy ciepła nie należą do cicho pracujących urządzeń. Poziom hałasu dla niektórych, bardziej wrażliwych osób, może być uciążliwy.
Do niekorzystnych parametrów zaliczyć można także fakt, że maksymalna temperatura podgrzanej wody w większości pomp nie przekracza 60 stopni. Konieczne jest zastosowanie odpowiednich grzejników lub ogrzewania podłogowego, aby system był wydajny.
Podsumowanie
Pompa ciepła to nieskończone źródło energii, które nie zanieczyszcza środowiska, jest wytrzymałe i sprawia, że można uniezależnić się od corocznych wzrostów nakładów eksploatacyjnych na ogrzewanie. Szczególnie w obecnej, niepewnej sytuacji gospodarczej na świecie.
Inwestycja w instalacje pomp ciepła z jednej strony stabilizuje ponoszone wydatki, z drugiej umożliwia oszczędzanie. To dobre rozwiązanie dla osób, które rozsądnie podchodzą do planowania domowego budżetu.
A co nie mniej ważne niej jest im obojętna przyszłość naszej planety. Już teraz udział energii elektrycznej pochodzącej z biopaliw, energii słonecznej i wiatru systematycznie wzrasta. W przyszłości pompy ciepła będą zasilane wyłącznie energią elektryczną z odnawialnych źródeł energii tzw. „zielonym prądem”.
Ten system ogrzewania może być jedynym źródłem ciepła do ogrzewania budynku (wyjątkiem jest pompa ciepła powietrze/woda), może również współpracować z dodatkowymi urządzeniami. Łatwo można podłączyć do instalacji np. kolektory słoneczne czy kominek z płaszczem wodnym. Pompa ciepła może również współpracować z kotłem gazowym, olejowym lub na paliwo stałe
Nie należy zapominać także o tym, że oprócz ogrzewania może również chłodzić pomieszczenia w lecie podnosząc komfort w budynku.
Robi się cieplej
Zimy są też w Polsce coraz łagodniejsze, co także należy brać pod uwagę przy inwestycjach. Doświadczenia ostatnich kilkunastu lat pokazują, że również powietrzne pompy ciepła dobrze sprawdzają się w naszych warunkach klimatycznych. Zebrane z ostatnich dwóch dekad dane klimatyczne wskazują, że przeciętne wymagają nawet 15 proc. mniej ciepła niż pół wieku temu.
Postęp technologiczny powoduje, że producenci nowoczesnych pomp ciepła starają się, by wraz z ze spadkiem temperatury powietrza na zewnątrz nie malała moc grzewcza pompy ciepła. A udział pracy grzałki elektrycznej był możliwie minimalny. – Sporo korzyści daje zmniejszenie temperatury pomieszczeń. Szacuje się, że w przypadku nowego, energooszczędnego domu z pompą ciepła zmniejszenie temperatury o 1 stopień Celsjusza daje oszczędności energii rzędu 7-11 procent. W przypadku słabiej zaizolowanych budynków jest to ok. 5-6 proc.
Czytaj także: Będzie zima, będzie zimno. Może pellet pomoże?
