Cechy pomp ciepła, o których musisz wiedzieć

Pompy ciepła to urządzenia, których poziom skomplikowania nie przekracza w zasadzie poziomu charakterystycznego dla zwykłej klimatyzacji. Decydując się na tego typu źródło ciepła należy zapoznać się natomiast z podstawowymi informacjami na temat ich zasad funkcjonowania. Poniższy tekst ułatwi Ci zrozumienie, jak działa pompa ciepła i jakie są szczególne cechy urządzenia, na które powinieneś zwrócić uwagę podczas zakupu. Przeczytasz tu też informacje o podstawowych parametrach pomp ciepła, które musisz znać, aby móc prowadzić dyskusję z instalatorem.

Co to są pompy ciepła i jak działają?

Pompy ciepła to urządzenia służące do ogrzewania i chłodzenia domu. Wykorzystują energię elektryczną do pobierania ciepła z powietrza atmosferycznego lub gruntu i dostarczania go do środka w celu ogrzania domu. Działają na zasadzie analogicznie do popularnej klimatyzacji. System składa się z dwóch głównych części:

• jednostki zewnętrznej, która pozwala na absorbowanie energię z tzw. dolnego źródła ciepła do czynnika chłodniczego,
• jednostki wewnętrznej, która pozwala na uwolnienie energii (najczęściej do wody, znajdującej się w wewnętrznej instalacji hydraulicznej budynku).

Czynnik chłodniczy pełni rolę analogiczną do czynnika znanego z systemów klimatyzacji. Zmienia swój stan skupienia z cieczy w gaz i z powrotem, pochłaniając i uwalniając ciepło podczas przechodzenia przez parownik i skraplacz.

Bardzo istotna funkcja pomp ciepła, z której nie wszyscy zdają sobie sprawę to możliwość chłodzenia domu latem. Odwrócenie trybu pracy powoduje, że woda w układzie jest schładzana. Chłód może być oddawany do pomieszczeń np. poprzez zastosowanie klimakonwektorów.

Pompy ciepła są uznawane za urządzenia bardzo wydajne, odznaczające się wysoką sprawnością energetyczną. Jak już wspomniano do realizacji procesu transferu energii cieplnej używają one energii elektrycznej, ale potrafią wytworzyć nawet do 4 – 5 kWh ciepła przy wykorzystaniu 1 kWh prądu. Należy pamiętać, że urządzenia nie wytwarzają ciepła, a jedynie przenoszą je z jednego miejsca w drugie. Są przez to przyjazne dla środowiska – nie dochodzi w tym przypadku wszak do spalania żadnych paliw kopalnych.

Istnieją różne typy pomp ciepła, takie jak powietrzne, geotermalne lub wodne. Każda z nich ma swój własny zestaw zalet i wad. Podczas dokonywania wyboru należy zwrócić uwagę na cenę danego rodzaju pompy, koszt wykonania dolnego źródła ciepła, jak również dostosowanie wydajności pompy do potrzeb energetycznych budynku.

Wskaźniki COP i SCOP

Wybierając pompę ciepła musisz znać podstawowe parametry używane przy definiowaniu ofert przez różnych producentów. Jednym z najbardziej istotnych wskaźników, z którym na pewno zetkniesz się podczas analizy rynku jest COP.

COP (Coefficient Of Performance) to inaczej współczynnik efektywności energetycznej urządzenia. Za pomocą tego właśnie wskaźnika producenci podają, jak wydajna jest pompa ciepła w przekształcaniu energii w ciepło. Oczywiście im wyższy COP, tym lepiej, bo będziesz mógł wygenerować więcej ciepła przy wykorzystaniu mniejszej ilości energii elektrycznej. 

Przykład tego, jak należy rozumieć wartość COP: Załóżmy, że pompa ciepła ma COP równy 4. Oznacza to, że może wytworzyć 4 jednostki ciepła na każdą 1 jednostkę zużytej energii. Jeśli więc pompa ciepła zużywa 1 kWh prądu, może wyprodukować 4 kWh energii cieplnej. Przeciętna wydajność energetyczna oferowanych aktualnie powietrznych pomp ciepła dla to ok. 4. W przypadku urządzeń korzystających z kolektora gruntowego, sprawność może osiągać nawet poziom 5. 

Trzeba pamiętać, że COP zależy od temperatury dolnego i górnego źródła ciepła. W przypadku pomp ciepła typu powietrze woda rolę dolnego źródła ciepła pełni powietrze, a gruntowych, solanka lub glikol, którymi wypełnione są sondy zainstalowane w ziemi. Tzw. górnym źródłem ciepła jest po prostu woda znajdująca się w instalacji grzewczej oraz zbiorniku na cwu. COP jest większy w przypadku gdy różnica temperatur pomiędzy nimi jest mniejsza. Oznacza to, że urządzenie będzie działało wydajniej gdy na zewnątrz będzie łagodna temperatura, a nie mróz (nie dotyczy to oczywiście pomp gruntowych).

Ze względu na to, że COP jest wskaźnikiem zależnych od konkretnych temperatur, a jak wiadomo temperatura powietrza waha się w zależności od pory roku a nawet pory dnia, trudno użyć go do oszacowania średniej efektywności. W tym celu powstał wskaźnik SCOP – miara bliźniacza to COP, z tym że w tym przypadku stosunek energii wytworzonej do energii pobranej jest podawany w perspektywie sezonowej. Dzięki temu łatwiej obliczyć np. szacowane zużycie prądu i przyszłe koszty użytkowania pompy ciepła.

Wskaźnik wydajności grzewczej

Kolejnym istotnym parametrem pomp ciepła jest wskaźnik wydajności grzewczej. Wskaźnik informuje o ilości ciepła, jaką pompa ciepła może wytworzyć w określonej temperaturze zewnętrznej (zazwyczaj wynosi ona 7°C). Wartość wydajności grzewczej jest podawana najczęściej w watach (W).

Jest to jeden z najważniejszych wskaźników, jaki powinieneś brać pod uwagę podczas wyboru danego modelu pompy ciepła. Urządzenie powinno mieć rzecz jasna wydajność dopasowaną do potrzeb Twojego domu. Jeśli wydajność grzewcza pompy ciepła jest zbyt mała, nie będzie ona w stanie ogrzać budynku (szczególnie podczas chłodniejszych dni). Jeśli moc grzewcza pompy ciepła jest zbyt duża, to może to doprowadzić do przedwczesnego zużycia sprężarki, czyli podstawowego podzespołu pompy ciepła.

Należy pamiętać, że na wydajność grzewczą pompy ciepła może mieć wpływ również poziom wilgotności, a także wiek urządzenia i to w jaki sposób prowadzona jest jego konserwacja. Z tego powodu ważne jest, aby pompa ciepła przechodziła regularne przeglądy, podczas których będzie zbadana szczelność układu wypełnionego czynnikiem chłodniczym i zostanie uzupełniony jego ewentualny niedobór.

Rola i parametry sprężarki

Podejmując decyzję o instalacji urządzenia powinieneś zdawać sobie sprawę z tego, jak działa pompa ciepła. Ważnym elementem układu jest sprężarka – to swego rodzaju “serce” urządzenia, którego odgrywa kluczową rolę w procesie ogrzewania i chłodzenia. Sprężarka odpowiada za zwiększanie ciśnienia i cyrkulację czynnika chłodniczego w całym systemie. Czynnik chłodniczy absorbuje ciepło z powietrza atmosferycznego lub gruntu i doprowadza je do sprężarki. Ta następnie zwiększa ciśnienie i temperaturę czynnika chłodniczego, czyniąc go wystarczająco gorącym, aby podgrzać wodę w układzie hydraulicznym. Proces jest znany jako tzw. cykl chłodniczy i sprawia, że pompy ciepła mogą działać.

Należy pamiętać, że sprężarka jest elementem mechanicznym, który z czasem może się zużywać i może wymagać konserwacji lub wymiany. Aby sprężarka działała bez problemów przez długie lata należy zadbać o poprawny dobór wydajności grzewczej urządzenia do potrzeb energetycznych budynku. Przewymiarowanie pompy ciepła skutkuje wystąpieniem zjawiska zwanego taktowaniem. Jest to nic innego, jak bardzo częste włączanie i wyłączanie się urządzenia w krótkich odstępach czasu. Duża częstotliwość rozruchów i zatrzymań sprężarki prowadzi do jej przedwczesnego zużycia. Ryzyko taktowania może zostać ograniczone poprzez zastosowanie sprężarki inwerterowej. Tego typu sprężarka ma możliwość modulowania wydajności i zapobiega wyłączeniu się całego urządzenia.

Serwis i przeglądy pomp ciepła

Regularna konserwacja i przeprowadzanie przeglądów są bardzo ważne w kontekście zapewnienia ich maksymalnej sprawności energetycznej. Bez odpowiedniej konserwacji wydajność pompy ciepła może stopniowo spadać. To zaś będzie skutkować wyższymi rachunkami za energię elektryczną i krótszą żywotnością sprzętu.

Podstawowe czynności konserwacyjne, na które trzeba zwrócić szczególną uwagę to m.in.:

1. Czyszczenie filtrów – filtry występują w jednostkach wewnętrznych pomp ciepła typu powietrze powietrze. Jeżeli w Twoim domu jest zainstalowana pompa ciepła monoblok, która jest połączona z wnętrzem domu za pomocą układu hydraulicznego, to w większości przypadków będzie on wyposażony w pompę obiegową, pełniącą rolę zabezpieczenia antyzamrożeniowego. W części przypadków pompa jest wyposażona w filtr magnetyczny, który również należy regularnie czyścić.
2. Uzupełnianie czynnika chłodniczego – poziom czynnika chłodniczego należy sprawdzać regularnie, ale potrzebne jest do tego specjalne urządzenie. Z tego względu czynność powinna być przeprowadzona przez firmę, która specjalizuje się w tego typu usługach.
3. Kontrola kanałów nawiewnych – jeżeli w Twoim domu jest zainstalowana pompa ciepła typu powietrze powietrze z jednostką centralną, to powinieneś zadbać o regularne przeglądy i czyszczenie kanałów nawiewnych, dystrybuujących ciepłe powietrze do poszczególnych pomieszczeń. 
4. Smarowanie ruchomych części – jest to kolejna z czynności konserwacyjnych, której raczej nie przeprowadzisz samodzielnie. Smarowaniu podlega np. mechanizm wentylatora znajdującego się w agregacie zewnętrznym.

Artykuł sponsorowany zawiera treści reklamowe