Pompa ciepła typu powietrze-woda. Jak działa i czy jest opłacalna?

Ekologicznym źródłem energii cieplnej może być pompa ciepła. Choć do działania wymaga dostarczenia prądu, to jednak nie emituje sama z siebie zanieczyszczeń do atmosfery. Rodzajów pomp jest jednak kilka, różnią się też między sobą działaniem. Jednym z popularnych rozwiązań jest pompa ciepła powietrze-woda. Czy będzie dla Ciebie dobrym wyborem?

Jak działa pompa ciepła powietrze-woda?

Choć zasadniczym celem wykorzystywania pompy ciepła jest ogrzewanie pomieszczeń, przede wszystkim mieszkalnych, to trzeba przyznać, że mechanizm jej pracy z powodzeniem można porównać z zasadą działania lodówki, z tym że proces ten jest niejako odwrócony. Warto sprawdzić, jak to się odbywa na przykładzie wspominanej pompy ciepła powietrze-woda. 

Do ogrzewania wykorzystuje ona energię skumulowaną w powietrzu, a następnie przekształca ją w ciepło służące do ogrzewania wnętrz oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej. Zasada jej działania jest prosta. Powietrzna pompa ciepła jako źródło energii cieplnej, odnawialnej, wykorzystuje energię skumulowaną w powietrzu (w dolnym źródle).

Dzięki swojemu czynnikowi chłodniczemu i z wykorzystaniem odpowiedniego sprężenia wytwarza ciepło użytkowe wykorzystywane do ogrzewania i podgrzewania wody.

Najważniejszymi elementami wchodzącymi w skład pompy ciepła są:

• sprężarka,
• skraplacz,
• zawór rozprężny,
• parownik.

Bardzo ważną rolę w pompie ciepła powietrze-woda odgrywa czynnik chłodniczy. To nic innego, jak czynnik roboczy w postaci cieczy krążącej wewnątrz układu.

Wrze pod niskim ciśnieniem i w niskiej temperaturze (na zewnątrz budynku) pobiera ciepło. W układzie wzrasta ciśnienie i temperatura, a następnie dzięki sprężarce czynnik zmienia swoją postać fizyczną z płynnej na gazową. Trafia do skraplacza, gdzie oddaje ciepło do instalacji, a następnie czynnik znów w stanie ciekłym przechodzi przez zawór rozprężny. Tam dochodzi do odwrotnej reakcji, którą jest spadek ciśnienia i temperatury. Cykl działania pompy może odbywać się na nowo.

Innymi słowy, pompa pobiera energię cieplną o niskim poziomie temperatury z powietrza, a następnie dzięki sprężarce zasilanej elektrycznie, prądem z sieci, temperatura podnoszona jest do wysokiego poziomu. Udział konwencjonalnej energii jest przy tym niewielki, bo powinien mieścić się w przedziale od 20 do 30 proc.

Koszt montażu i eksploatacji pompy ciepła dla domu 100 m2. Czy jest opłacalna?

Kliknij baner i poznaj naszą ofertę!

Jakie są rodzaje pomp ciepła powietrze-woda?

Wśród pomp ciepła typu powietrze-woda wyróżnia się pompy klasyczne, które tylko grzeją, a także rewersyjne, które także potrafią chłodzić. Natomiast pod względem konstrukcyjnym pompy ciepła powietrze-woda dzielą się na pompy typu monoblok i split.

Przyjrzyj się bliżej temu, jak działa pompa ciepła woda-powietrze monoblok. Jak sama nazwa wskazuje, mamy do czynienia z jednosegmentowym urządzeniem. W jednej, hermetycznie zamkniętej obudowie monoblokowej masz kompletny układ chłodniczy. Pompa ta ma przewody z czynnikiem roboczym, który nie zamarza – najczęściej z glikolem. Łączą one ze sobą jednostkę zewnętrzną i wewnętrzną.

Monoblok w przypadku takiej pompy może być zainstalowany zarówno wewnątrz budynku, jak i na zewnątrz. Jeśli pompa ciepła powietrze-woda znajdzie się w domu, to będzie z pewnością doskonale chroniona przed szkodliwym wpływem czynników zewnętrznych.

Pojawia się jednak problem hałasu wewnątrz domu i konieczność wykonania dość dużych dziur w pomieszczeniu, by mieć możliwość odprowadzenia na zewnątrz kanałów powietrznych.

Natomiast montaż pompy ciepła woda-powietrze na zewnątrz budynku niweluje hałasy w domu, ale wymaga zabezpieczenia urządzenia typu monoblok przed zamarzaniem wody i przed czynnikami atmosferycznymi.

Z pewnością do zalet pompy ciepła typu monoblok zaliczają się prostota montażu i mniejsza ilość czynnika chłodniczego. Dlaczego to atut? Wszystko dlatego, że ustawa f-gazowa wymusza na nas zgłoszenie do odpowiedniego rejestru wszystkich pomp ciepła, w których ilość czynnika chłodniczego jest większa niż 3 kg.

Drugim rodzajem konstrukcji pompy ciepła powietrze-woda jest jednostka split. W jej przypadku układ jest podzielony na dwie części – pierwszą jest skraplacz umieszczony w jednostce wewnętrznej. Druga część pompy musi być instalowana na zewnątrz, a obie części urządzenia łączą przewody z czynnikiem chłodniczym.

Dzięki temu, że jednostka zewnętrzna pompy ciepła split jest poza pomieszczeniami mieszkalnymi, z budynku wyeliminowane zostaje źródło hałasu. Z jednostką wewnętrzną łączy się ona przewodami, a wszystko to usuwa ryzyko zamarzania układu pompy ciepła, trzeba jednak ingerować w układ chłodniczy urządzenia.

Jaki czynnik grzewczy jest najlepszy dla naszej instalacji grzewczej?

Co możemy ogrzać za pomocą pompy powietrze-woda?

Pompy ciepła powietrze-woda mogą być wykorzystywane nie tylko do zapewnienia komfortu cieplnego w pomieszczeniach, lecz także do grzania ciepłej wody użytkowej. Mają wysoką sprawność działania.

Pompy ciepła powietrze-woda są w stanie pobierać energię cieplną z powietrza nawet wtedy, gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej granicy 0 stopni Celsjusza. Są i takie modele, które przy siarczystych mrozach gwarantują poprawne działanie. Wszystko dlatego, że w przypadku takich urządzeń czynnik roboczy ma w parowniku temperaturę niższą od temperatury dolnego źródła ciepła, a jego temperatura jeszcze wzrasta dzięki pracującej sprężarce.

Z uwagi na to, że przy pompach ciepła powietrze-woda współczynnik wydajności grzewczej (w skrócie COP), pokazujący stosunek ilości ciepła uzyskanego w skraplaczu pompy do zużytej energii napędowej, jest wysoki, istnieje możliwość ogrzania w specjalnym zasobniku ciepłej wody użytkowej przez cały rok.

Jaki bufor ciepła dobrać do naszego domu i na ile on wystarczy?

Sprawdź gotowe projekty domów energooszczędnych!

Kalwados 3

3 999 zł

3 999 zł

Bali

7 249 zł

7 249 zł

Mokka 12

3 899 zł

3 899 zł

Projekty domów energooszczędnych

Która pompa ciepła jest lepsza: powietrze-woda czy powietrze-powietrze?

Wiemy już, jak działa pompa ciepła – wykorzystuje odpowiednie źródło dolne do uzyskiwania z otoczenia energii cieplnej. Istnieją dwa systemy w powietrznych pompach ciepła:

• system wodny typu powietrze-woda,
• system nadmuchowy typu powietrze-powietrze.

Dlatego można wyróżnić pompę ciepła powietrze woda i powietrze-powietrze. Te pierwsze oddają ciepło bezpośrednio do wody, a ppowietrze-powietrze bezpośrednio do powietrza, co jest najbardziej istotną różnicą.

Sprawdźmy, jakie są różnice pomiędzy tymi dwoma systemami i samymi pompami:

Powyższe porównanie dotyczy pomp ciepła powietrze-woda i powietrze-powietrze, ale istnieją jeszcze pompy gruntowe – o wysokiej efektywności działania, za to dużo droższe. W stosunku do nich pompa ciepła powietrze-woda może być znakomitą, tańszą alternatywą. Będzie bezpiecznie i komfortowo zapewniać ogrzewanie całego domu, a przy tym umożliwi przygotowanie ciepłej wody użytkowej. Nie zajmuje dużo miejsca, a jej instalacja jest stosunkowo łatwa.

Jeśli zależy Ci, by Twoja pompa ciepła jednocześnie zapewniała Ci komfort cieplny we wnętrzach, pracowała efektywnie, z możliwością dość szybkiej zmiany temperatury, a przy tym była zdolna do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, wybierz pompę powietrze-woda. Jeśli z kolei chcesz mieć klimatyzację, wentylację i system grzewczy w jednym, a ponadto chciałbyś mniej wydać na pompę i jesteś gotów na to, by zgodzić się na mniejszą efektywność pracy, kup pompę powietrze-powietrze.

Co wiemy po pierwszych pięciu tygodniach funkcjonowania programu Mój Prąd 5.0?

Ile kosztuje pompa ciepła powietrze-woda?

Na koniec, kiedy już wiesz, jak działa pompa ciepła powietrze-woda i jakie są jej cechy szczególne, pora odpowiedzieć na pytanie, ile kosztuje pompa ciepła powietrze-woda. Jest droższa od pompy powietrze-powietrze, ale znacznie tańsza od gruntowej pompy ciepła.

Cena samego urządzenia zaczyna się już od 15 tys. zł, ale do tego trzeba dodać koszty zakupu zbiornika na ciepłą wodę użytkową oraz koszty instalacji całego systemu z pompą ciepła powietrze-woda. Dlatego koszt pompy z montażem przeznaczonej dla domu o średniej wielkości może wynieść łącznie około 40 tys. zł.

Jakie ogrzewanie w domu energooszczędnym najlepiej stosować?