Odnawialne źródło energii, które możemy wykorzystać w naszym domu jednorodzinnym – pompa ciepła

Należy wiedzieć, że w 2021 roku rynek pomp ciepła do ogrzewania budynków (domów) urósł w Polsce aż o ponad 80% w stosunku do roku 2020. Największym powodzeniem cieszyły się modele typu powietrze-woda, których Polacy zakupili łącznie ponad 79 tysięcy. Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp Ciepła (PORTPC) na podstawie danych rynkowych z I kwartału 2022 roku prognozuje, że do końca bieżącego roku liczba powietrznych pomp ciepła wzrośnie nawet o ponad 90%. Z czego wynika ten boom? Boom na te urządzenia wynika głównie z tego, że są one dziś najtańszym źródłem ogrzewania budynków, a w połączeniu z odpowiednio dobraną instalacją fotowoltaiczną, roczny koszt użytkowania jest jeszcze bardziej urzekający.

Co warto wiedzieć o powietrznej pompie ciepła?

Obecnie w naszym kraju największym powodzeniem cieszą się rodzaje pomp ciepła powietrze woda, i są to urządzenia typu split i monoblok. Należy wiedzieć, że w pierwszej opcji zestaw składa się z dwóch jednostek, zewnętrznej i wewnętrznej, które łączy się rurkami o niewielkiej średnicy – z reguły 6 i 10 mm. W rurach płynie czynnik ziębniczy, na przykład R410 czy R32. Walorem modeli typu split jest nieskomplikowany montaż i brak ryzyka zamrożenia, szczególnie w trakcie dłuższej nieobecności domowników oraz w razie zaniku napięcia w instalacji elektrycznej. Montaż i uruchomienie zestawu wymaga jednak posiadania przez fachowców (specjalistów) dodatkowych uprawnień, tzw. uprawnień F-gazowych. Ma to związek z koniecznością ingerencji w układ ziębniczy, a to może czasami spowodować wyciek czynnika. Dlatego też prace te należy powierzyć doświadczonym wykonawcom, którzy sprawdzą szczelność pod odpowiednio wysokim ciśnieniem. Niektóre pompy ciepła typu split, zwłaszcza urządzenia o wyższej mocy, na przykład 10-12 kW podlegają dodatkowo zgłoszeniu w tzw. bazie CRO (Centralny Rejestr Operatorów) oraz wymagają regularnych przeglądów pod kątem szczelności urządzenia. Natomiast pompy ciepła typu monoblok, jak sugeruje nazwa, są urządzeniami,  w których obieg ziębniczy znajduje się tylko w jednostce zewnętrznej. W trakcie prac nie ingeruje się w tę część instalacji. Montażu może dokonać każda wykwalifikowana ekipa instalacyjna. Jednostkę zewnętrzną i wewnętrzną łączy się rurą o większej średnicy – 28 lub 35 mm, a niekiedy większą (w zależności od mocy urządzenia). Walorem modelu monoblok jest nieskomplikowany montaż i brak ingerencji w obieg ziębniczy. Pewną trudność, zwłaszcza w chłodniejszych regionach Polski, sprawia zabezpieczenie urządzenia przed zamrożeniem na wypadek długiej przerwy w dostawie energii elektrycznej. Na rynku dostępnych jest wiele rozwiązań, począwszy od napełnienia całej instalacji płynem niezamarzającym, przez zastosowanie wymiennika, który oddziela zewnętrzny obieg pompy ciepła napełniony glikolem od instalacji wewnętrznej napełnionej wodą. Kolejny wariant to napełnienie instalacji wodą i zastosowanie spustowych, które opróżnią układ, kiedy system nie pracuje i temperatura wody spadła poniżej 3 stopni Celsjusza. Planując montaż powietrznej pompy ciepła, pamiętajmy o tym, że urządzenie cechuje się zmienną mocą, zależną od temperatury na zewnątrz. Przykładowo, jeśli znajdziemy kilka modeli, które dysponują tą samą wartością mocy, na przykład dla temperatury plus 2 stopnie Celsjusza, to już dla temperatury minus 7 stopni Celsjusza zazwyczaj każda z nich będzie miała nieco inną moc. Dlatego też zanim zostanie podjęta ostateczna decyzja, bierze się pod uwagę wykres przebiegu mocy pompy ciepła i nanosi na nim linię zależności strat ciepła budynku od temperatury zewnętrznej. I dopiero na tej podstawie powinno się wybierać model, który jest w stanie pracować samodzielnie do około minus 5 stopni Celsjusza czy minus 7 stopni Celsjusza w zachodniej i centralnej Polsce. W chłodniejszych regionach kraju niezbędna jest pompa o nieco wyższej mocy, która może pracować samodzielnie do około 10 stopni Celsjusza, a nawet minus 12 stopni Celsjusza.

Co warto wiedzieć o gruntowej pompie ciepła?

Stosuje się ją nieco rzadziej, co wynika ze znacznie wyższych początkowych nakładów inwestycyjnych w porównaniu do pompy powietrznej. Przeważnie gruntową pompę ciepła łączy się z odwiertami o głębokości do 100 metrów, rzadziej z kolektorem poziomym rozłożonym na działce (z uwagi na wymaganą większą powierzchnię). Walorem tych urządzeń jest większa stabilność temperatury ośrodka, z którego pobieramy ciepło, a przez to wyższa stabilność mocy grzewczej i współczynnika efektywności niż pomp powietrznych. Większość modeli gruntowych pracuje przez cały rok bez wspomagania ze strony grzałki elektrycznej. Dodatkowo przez wiele lat nie wymagają one przeglądu (poza kontrolą filtrów czy naczyń wzbiorczych). Przydatną opcją jest też możliwość skorzystania z tzw. chłodzenia pasywnego. W instalacji wyposażonej w tę funkcję latem woda w instalacji podłogowej oddaje ciepło do płynu niezamarzającego krążącego w rurach umieszczonych w odwiertach. Eksploatacja takiego systemu jest bardzo tania bowiem pracują wyłącznie pompy obiegowe. Zaś odprowadzane z budynku ciepło jest akumulowane w gruncie. To swoiste „zero waste”.