Pompy ciepła | Wiadomości

Pompy ciepła to urządzenia grzewcze lub grzewczo-chłodnicze, których działanie jest oparte na przenoszeniu ciepła pomiędzy ośrodkami o różnej temperaturze (pomiędzy tzw. dolnym i górnym źródłem ciepła). W trybie ogrzewania dolnym źródłem ciepła, a więc ośrodkiem, z którego pompa ciepła pobiera energię, jest otoczenie (powietrze zewnętrzne, grunt, woda), a górnym źródłem ciepła, czyli ośrodkiem do którego pompa ciepła oddaje energię, jest instalacja grzewcza lub instalacja przygotowania ciepłej wody użytkowej.

Aby proces transportu ciepła z dolnego do górnego źródła ciepła mógł nastąpić, konieczne jest dostarczenie energii napędowej – w klasycznych sprężarkowych pompach ciepła jest to energia elektryczna. Energia elektryczna dostarczona do pompy ciepła napędza sprężarkę, dzięki czemu możliwe jest uruchomienie przemian fizycznych zachodzących w obiegu wewnętrznym pompy ciepła z udziałem specjalnego czynnika roboczego.

 

Klasyfikacja pomp ciepła

Na rynku dostępnych jest kilka typów pomp ciepła. Podstawowa klasyfikacja pomp ciepła uwzględnia różne rodzaje dolnego i górnego źródła ciepła:

• pompy ciepła typu powietrze – woda, w których dolnym źródłem ciepła jest powietrze zewnętrzne;

• pompy ciepła typu solanka – woda, które czerpią ciepło z gruntu z wykorzystaniem wymiennika poziomego lub sond pionowych (długość wymiennika poziomego oraz głębokość sond pionowych zależy od zapotrzebowania na moc grzewczą obiektu oraz od jakości gruntu);

• pompy ciepła typu woda – woda, które do swojego działania wykorzystują energię zawartą w wodach gruntowych, pobieraną z wykorzystaniem studni czerpalnej, a następnie – po odebraniu części ciepła – zatłaczaną z powrotem do gruntu.

 

W klasycznych systemach grzewczych górnym źródłem ciepła jest instalacja grzewcza, w której czynnikiem roboczym jest woda. Dla uzyskania najwyższej wydajności pracy, temperatura dolnego źródła ciepła powinna być jak najwyższa, a temperatura górnego źródła ciepła jak najniższa. Dlatego też pod kątem wydajności najlepszym rozwiązaniem są pompy ciepła typu solanka – woda lub woda – woda współpracujące z ogrzewaniem podłogowym (w przypadku ogrzewania podłogowego temperatura zasilania wynosi z reguły (35-40°C). Z drugiej strony, z uwagi na aspekty ekonomiczne, prawne i terenowe, w praktyce częściej stosuje się pompy ciepła typu powietrze – woda.

 

Pomimo, iż pompy ciepła działają w oparciu o energię pozyskaną z otoczenia, niezbędne jest wspomaganie ich pracy energią elektryczną. Aby ograniczyć koszty zakupu energii elektrycznej z sieci, powszechnym jest stosowanie instalacji fotowoltaicznych, które mogą współpracować z pompami ciepła.

 

Stan prawny obowiązujący przy instalacji pomp ciepła (typu: solanka-woda, woda-woda)

• wykonanie odwiertów o głębokości powyżej 30 m lub planowanych do realizacji na obszarach górniczych wymaga zgłoszenia projektu robót geologicznych. W niektórych przypadkach wymagane jest dodatkowo zatwierdzenie planu ruchu zakładu górniczego;

• dla studni o głębokości większej niż 30 m lub w sytuacji wykonywania ujęć na potrzeby poboru wód podziemnych w ilości przekraczającej 5 m3 na dobę - wymagane jest zatwierdzenie projektu robót geologicznych. W przypadku wykonywania studni o głębokości do 30 m, w sytuacji wykonywania ujęć na potrzeby poboru wód podziemnych w ilości nieprzekraczającej 5m3 na dobę, lokalizowanych na obszarach górniczych utworzonych w celu wykonywania działalności metodą otworów wiertniczych – projekt podlega zgłoszeniu. W niektórych przypadkach wymagane jest dodatkowo zatwierdzenie planu ruchu zakładu górniczego;

• pobór wód podziemnych oraz ich odprowadzenie może wymagać uzyskania pozwolenia wodnoprawnego;

• przed realizacją przedsięwzięcia może być wymagane uzyskanie decyzji o środowiskowych uwarunkowaniach.

Rynek pomp ciepła (dane: Polska Organizacja Rozwoju Technologii Pomp)

• Cały rynek pomp ciepła w 2022 r. wzrósł o 120%, a pomp ciepła do ogrzewania budynków o 130%. W 2022 r. niemal co trzecie urządzenie w ogólnej liczbie sprzedanych urządzeń do ogrzewania pomieszczeń w Polsce w 2022 r. było pompą ciepła;

• W 2022 r. liczba sprzedanych pomp ciepła typu powietrze-woda w Polsce zwiększyła się o 137% w porównaniu do 2021 r. i wyniosła 188,2 tys. sztuk. Oznacza to ponad 100-krotny wzrost rynku pomp ciepła typu powietrze/woda w ciągu ostatnich 10 lat w Polsce;

• Zwiększyła się też liczba sprzedanych gruntowych pomp ciepła o 28% i wyniosła 7,2 tys. sztuk;

• W grudniu 2022 r. udział wniosków o wymianę źródeł ciepła z pompami ciepła w programie „Czyste Powietrze” osiągnął 63%.

 

Pompa ciepła w polskich górach

Osoby decydujące się na wymianę źródła ciepła, choćby ze względu na przepisy antysmogowe, coraz częściej wybierają tego rodzaju urządzenie. W podjęciu decyzji „pomogły” wzrosty cen paliw stałych, obserwowane w ubiegłym roku, co ma bezpośredni związek z sytuacją za naszą wschodnią granicą.

Na pompę ciepła, wraz z fotowoltaiką, zdecydowała się jedna z Czytelniczek SmogLab. W tym przypadku zastąpiły one używany wcześniej kocioł na olej opałowy zarówno – jeśli chodzi o ogrzewanie budynku, jak i wody.

„Widząc to, co dzieje się na rynku paliw, uznałam, że to dobry moment, by zmienić źródło ciepła. Padło na pompę ciepła oraz fotowoltaikę, która wytwarza energię elektryczną przez cały rok. Co prawda, jej produkcja nie wystarcza zimą na pokrycie ogrzewania, ale w skali roku wychodzi to bardzo korzystnie” – opowiada SmogLabowi Pani Kinga z Powiatu Tatrzańskiego. Wspomniana instalacja fotowoltaiczna, jak również pompa ciepła typu powietrze – woda, zostały zainstalowane w listopadzie 2021 roku. Udało się więc dołączyć do grona prosumentów energii elektrycznej na „starych zasadach”. Czyli w systemie upustów zwanym net-meteringiem.

Dom ma powierzchnię ok. 200 metrów kwadratowych i znajduje się w regionie słynącym z mroźnych zim. Opisywany budynek zbudowano około 20 lat temu. Jego standard, jeśli chodzi o efektywność energetyczną, określić można jako średni poziom ocieplenia. Dom posiada dwuszybowe okna, izolacja to 8 cm styropianu od zewnątrz i 20 cm wełny mineralnej na dachu.

Czytelniczka podkreśla jednak, że mimo występowania niższych temperatur, niż w innych rejonach Polski, nie pojawiły się problemy z ogrzaniem budynku. „Słyszałam wiele głosów, że pompy dają radę tylko do temperatury -15 st. Celsjusza. W naszym przypadku okazało się to nieprawdą” – mówi Pani Kinga. „Ogrzewamy się w ten sposób drugą zimę i jestem bardzo zadowolona. Jest to wygodne, bardzo łatwe w obsłudze i intuicyjne. Nie ma potrzeby, by przy tym majstrować” – podkreśla.

Pytana o popularność pomp ciepła na Podhalu, mówi, że w sąsiedztwie pojawia się coraz więcej tego rodzaju urządzeń. Szczególnie w nowych budynkach. Coraz częściej decydują się na nie także osoby wymieniające pozaklasowe kotły. Pompa budzi zainteresowanie bliższych i dalszych znajomych. „Kilka osób po oględzinach i rozmowie na temat kosztów zdecydowało się na pompę ciepła” – mówi Pani Kinga.

 

Blisko dziesięciokrotny spadek kosztów ogrzewania

W przypadku domu Pani Kingi szczególne wrażenie sprawia obniżenie bieżących kosztów ogrzewania i energii elektrycznej.

W roku przed założeniem pompy, sam olej opałowy kosztował 14 tys. złotych. Do tego posiłkowano się kominkiem, w nieco cieplejsze wieczory, w związku z czym na drewno wydano 1,5 tys. złotych. Do tego doliczyć trzeba rachunki za prąd. To ok. 350 złotych miesięcznie, czyli rocznie ok. 4,2 tys. złotych. Wszystko razem to zatem blisko 20 tys. złotych w skali roku.

Z kolei w roku 2022 dopłata, wynikająca ze zużycia przewyższającego produkcję własną prądu wyniosła ok. 2 tys. złotych. I właśnie tyle kosztowało roczne zaopatrzenie domu w ciepło i energię elektryczną.

Jej zdaniem ważne jest również to, że nie każdy stan budynku jest odpowiedni dla pomp ciepła. W przypadku dużych strat ciepła koszty mogą być znacząco wyższe. Dlatego warto najpierw przemyśleć audyt i termomodernizację budynku.