Na czym polega pompa ciepła? Zasada działania i rodzaje

Pompa ciepła to innowacyjne urządzenie grzewcze, które zyskuje coraz większą popularność w domach jednorodzinnych i budynkach użytkowych. Dzięki swojej efektywności oraz wykorzystaniu energii odnawialnej pozwala na ekonomiczne, a także ekologiczne ogrzewanie wnętrz czy podgrzewanie wody użytkowej.

Zasada działania pompy ciepła

Pompa ciepła przenosi ciepło z jednego miejsca do drugiego, korzystając z odnawialnych źródeł energii – powietrza, gruntu lub wody. W przeciwieństwie do tradycyjnych systemów grzewczych nie wytwarza energii cieplnej przez spalanie paliw, lecz wykorzystuje procesy termodynamiczne.

Działanie pompy ciepła opiera się na następujących etapach:

1. Pobór energii z dolnego źródła – energia cieplna jest pobierana z otoczenia, np. powietrza, gruntu lub wody, nawet w niskich temperaturach;
2. Przekazywanie ciepła do czynnika chłodniczego – ciepło jest przekazywane do gazowego czynnika chłodniczego, który następnie odparowuje w wymienniku ciepła (parowniku);
3. Podwyższenie temperatury przez sprężarkę – czynnik chłodniczy w postaci pary jest sprężany, co znacząco podnosi jego temperaturę;
4. Przekazanie ciepła do instalacji grzewczej – w wymienniku ciepła (skraplaczu) gorący czynnik oddaje energię, podgrzewając wodę przez system grzewczy lub użytkowy;
5. Powrót czynnika do stanu początkowego – po oddaniu ciepła, czynnik chłodniczy przechodzi przez zawór rozprężny, obniżając swoje ciśnienie i temperaturę, by cykl mógł rozpocząć się od nowa.

Jak podaje serwis Pap.pl, pompy ciepła są wciąż jednymi z najbardziej przełomowych technologii, jeśli chodzi o branżę OZE: https://www.pap.pl/mediaroom/pompy-ciepla-nadal-jedna-z-najbardziej-przelomowych-technologii-oze. To nie tylko opłacalne i ekonomiczne rozwiązanie, ale także nowoczesny system.

Rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła różnią się w zależności od źródła energii:

• Pompa powietrze-woda – pobiera energię z powietrza zewnętrznego. Jest najtańsza w instalacji, ale mniej wydajna przy bardzo niskich temperaturach;
• Pompa gruntowa (grunt-woda) – wykorzystuje energię zgromadzoną w ziemi. Jest bardziej efektywna, ale wymaga kosztownych odwiertów;
• Pompa woda-woda – pobiera ciepło z wód gruntowych. Charakteryzuje się wysoką efektywnością, ale wymaga specyficznych warunków geologicznych.

Warto zauważyć, że niezależnie od rodzaju pompy ciepła wciąż będzie ona najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem, jeśli chodzi o ogrzewanie.

Korzyści z użytkowania pompy ciepła

Pompy ciepła mają wiele zalet, które czynią je coraz bardziej popularnym wyborem:

• Efektywność energetyczna – współczynnik COP (Coefficient of Performance) wynosi od 3 do 5, co oznacza, że pompa ciepła wytwarza 3–5 razy więcej energii cieplnej, niż zużywa energii elektrycznej;
• Ekologia – pompy ciepła wykorzystują odnawialne źródła energii i nie emitują CO₂ w miejscu użytkowania;
• Uniwersalność – mogą ogrzewać budynek zimą i chłodzić go latem;
• Oszczędność – roczne koszty ogrzewania domu o powierzchni 150 m² wynoszą około 3400–5000 zł, co jest niższym wydatkiem w porównaniu z gazem czy energią elektryczną​;
• Dostęp do dotacji – programy, takie jak „Czyste Powietrze”, obniżają koszt instalacji, czyniąc to rozwiązanie bardziej przystępnym.

Użytkowanie pompy ciepła jest także bardzo proste. To kolejna zaleta, która przemawia za jej wyborem.