Ciepło z ziemi? Albo z powietrza? Ot tak sobie? Wydaje się to nieprawdopodobne. Wielu inwestorów ma wątpliwości co do rozwiązania grzewczego jakim jest pompa ciepła, właśnie przez to, że nie jest zbyt jasne na jakiej zasadzie ona działa.  Osobiście miałem poważne wątpliwości, dopóki nie zbadałem tematu i okazało się, że wystarczyło sobie przypomnieć wiadomości z chemii i fizyki na poziomie szkoły podstawowej. Lub przypomnieć sobie na jakiej zasadzie działa stara, dobra lodówka. Rodzajom, kosztom, zaletom i wadom pomp ciepła  oraz ich porównaniu do innych źródeł ogrzewania, przyjrzymy się innym razem. W tym artykule chciałbym się skupić na wyjaśnieniu jaka to magiczna sztuczka powoduje, że to wszystko działa.

Po pierwsze, pompa ciepła nie produkuje energii ciepła. Jedynie przenosi ją z jednego miejsca - wody, gruntu, powietrza na zewnątrz, do drugiego – naszego układu grzewczego. Możliwe jest tez odwrócenie tego procesu i oddawanie ciepła na zewnątrz, w ten sposób chłodząc nasz dom.   Dla porównania, tradycyjne metody ogrzewania opierają się na wytwarzaniu energii w procesie spalania, a jego wydajność jest uzależniona od efektywności paliwa -  im jest ono bardziej efektywne, tym mniej musimy go spalić by uzyskać taki sam wynik. Czyli pompa ciepła sama z siebie nie produkuje spalin, pyłu i kurzu. Dodatkowo, efektywnie przenosi energię z jednego miejsca w drugie -  porównując to do bardziej tradycyjnych źródeł ogrzewanie, gdzie kocioł należy najpierw rozgrzać do około 1500 stopni by uzyskać 20 stopni w domu…. Jak widać mało to efektywne i wymaga znacznych nakładów paliwa przy dużej stracie. W przypadku pompy startą jest jedynie wydatek energii (i kosztu) na przeniesienie ciepła. 

Jak to działa? Czynnik jakim jest wypełniony nasz system zostaje przesłany do parownika, gdzie ulega odparowaniu. Tu następuje pobranie ciepła ze źródła zewnętrznego. Następnie para zostaje zassana do sprężarki.  Tam, ulega on kompresji, w wyniku której zmniejsza się jego objętość, a zwiększa się jego ciśnienie i temperatura. Kolejnym elementem jest skraplacz, gdzie czynnik   oddaje swoje ciepło i ulega skropleniu. Dalej trafia do zaworu rozprężnego, który reguluje ilość czynnika w obiegu, powoduje jego rozprężenie i schłodzenie w drodze do parownika, co zapewnia cykliczność obiegu.

Problemem może być ostatecznie wydajność tego procesu, ponieważ skądś musimy pobrać ciepło. Logiczne jest, że im mniejsza różnica pomiędzy temperaturą źródła ciepła, a czynnika tym mniej energii musimy dostarczyć. W przypadku pomp głębinowych, gdzie temperatura źródła jest względnie stała, ten problem jest mniej istotny, tak w przypadku pompy powietrze-woda ma to już większe znaczenie. Do niedawna temperatura otoczenia -10 st. C i poniżej gwarantowała, ze ten rodzaj pompy nie będzie już dostarczał ciepła, jednak modele nowszej generacji zachowują swoją efektywność do -25 st. C. W przypadku tak niskich temperatur działanie pompy jest uzupełniane grzałką elektryczną, co już zwiększa nam koszty eksploatacji.

Czy warto więc zainwestować w tą technologię? Na to pytanie postaram się odpowiedzieć następnym razem, analizując bardziej dogłębnie wady i zalety oraz porównując koszty instalacji i eksploatacji do innych rozwiązań, jak np. pieców na ekogroszek czy gazowych.

* Na zdjęciach pompa ciepła zainstalowana przez firmę Bejner Instalacje z Kołobrzegu.

Adam Czarnecki