Pompa ciepła staje się coraz bardziej popularnym źródłem ogrzewania budynków mieszkalnych, umożliwiającym pokrycie pełnego zapotrzebowania energetycznego dzięki wykorzystaniu odnawialnych źródeł energii (OZE). Z tego powodu rośnie liczba inwestorów rozważających instalację tego typu urządzenia. Koszt inwestycji może jednak znacznie różnić się w zależności od rodzaju i typu pompy ciepła oraz kubatury ogrzewanego budynku.
Na rynku dostępne są trzy podstawowe typy energooszczędnych pomp ciepła, wybieranych w zależności od zapotrzebowanie na ilość źródeł ciepła. Przed podjęciem decyzji o zakupie, niezwykle istotne jest przeprowadzenie dokładnej analizy ofert dostępnych na rynku, uwzględniając ceny oferowane przez różnych producentów. Takie podejście pozwala na maksymalizację opłacalności inwestycji w system grzewczy, jakim jest pompa ciepła, gdzie cena stanowi jeden z kluczowych czynników decydujących o wyborze rozwiązania wykorzystującego OZE. W tym artykule, jako eksperci w dziedzinie energii odnawialnej i pomp ciepła, przybliżymy Państwu to, czym tak właściwie jest pompa ciepła, jak działa, oraz jakie są jej zalety i wady, włącznie z kosztami instalacji.
Pompa ciepła to urządzenie, które pobiera energię ze źródeł naturalnych takich jak powietrze, woda czy grunt, i przekształca ją w ciepło używane do ogrzewania domu i podgrzewania wody użytkowej. Jest to ekologiczne i efektywne rozwiązanie, które pozwala na znaczne obniżenie kosztów ogrzewania. W tym miejscu warto zaznaczyć, że od 2015 roku, dla urządzeń grzewczych, w tym i pomp ciepła, w związku z wprowadzeniem dyrektywy 2009/125/WE należy podawać etykietę energetyczną domowych urządzeń grzewczych (przy czym nowe kryteria efektywności energetycznej obowiązują od września 2019 roku). Zmieniło się wówczas kilka kluczowych elementów. Jednym z nich było wprowadzenie najbardziej efektywnej klasy energetycznej A+++, przeznaczonej dla pomp ciepła powietrznych i gruntowych (szerzej o typach pomp piszemy w punkcie ,,Rodzaje pomp ciepła").
Pompa ciepła działa na zasadzie odwróconego cyklu chłodniczego, gdzie ciepło jest pobierane z otoczenia i przekazywane do wnętrza budynku. Dzięki temu procesowi, możliwe jest efektywne ogrzewanie budynku pompą ciepła lub ogrzewanie domu pompą ciepła przy nawet w niskich temperaturach zewnętrznych. Zasada działania pompy ciepła opiera się więc na procesie termodynamicznym, w którym powietrze jest pobierane z otoczenia i przekazywane do systemu grzewczego. Proces ten obejmuje cztery główne etapy:
Schemat działania pompy ciepła prezentuje także poniższa grafika, która w sposób przejrzysty jest w stanie uświadomić nas, jak wygląda cały proces wytwarzania ciepła przez pompę.
Powietrzne pompy ciepła pobierają energię z powietrza zewnętrznego. Są one łatwe w instalacji i stosunkowo tanie, jednak ich efektywność spada przy bardzo niskich temperaturach. Swoją budową bardzo często przypominają zewnętrzne urządzenia klimatyzacyjne, jednak różnią się znacząco swoim przeznaczeniem oraz efektem, jaki finalnie generują.
Gruntowe pompy ciepła korzystają z ciepła zgromadzonego w ziemi. Są bardziej efektywne energetycznie niż powietrzne pompy ciepła, ale ich instalacja jest droższa i bardziej skomplikowana. Sama budowa gruntowej pompy ciepła różni się diametralnie od powietrznej pompy ciepła, posiadając w swoim składzie m.in. rurę preizolowaną, kolanko elektrofuzyjne, bentonit, sondę oraz ciężarek. Ogólny schemat gruntowej pompy ciepła przedstawiony jest na poniższej grafice.
Wodne pompy ciepła wykorzystują energię z wód gruntowych lub powierzchniowych. Charakteryzują się wysoką efektywnością, ale wymagają dostępu do odpowiednich źródeł wody. Tego typu urządzenia sprawdzą się bardzo dobrze, kiedy dom umieszczony jest na terenach lekko podmokłych, lub w bliskim otoczeniu innego stałego źródła wody takiego jak jezioro, staw czy rzeka. W przypadku chęci montażu wodnej pompy ciepła zalecamy wcześniejsze wykonanie badań geofizycznych w celu wykazania możliwie najlepszego połączenia źródła wody z pompą ciepła.
Powietrzne pompy ciepła działają w szerokim zakresie temperatur zewnętrznych. Pompy te przeznaczone są dla tych, którzy poszukują zarówno elastycznych, jak i ekonomicznych rozwiązań. Urządzenia te to idealne rozwiązanie w sytuacjach, gdzie dostęp do gruntów geotermalnych jest ograniczony.
Powietrzne pompy ciepła stanowią innowacyjne rozwiązanie, które wykorzystuje energię zawartą w otaczającym powietrzu do efektywnego ogrzewania budynków. Działają one na zasadzie cyklu termodynamicznego, podobnie jak lodówka, lecz w odwrotnej funkcji, przekształcając zewnętrzne powietrze w ciepło wykorzystywane do ogrzewania pomieszczeń.
Pompy ciepła gruntowe, znane również jako pompy ciepła geotermalne, wykorzystują energię cieplną zgromadzoną w glebie do efektywnego ogrzewania budynków. Proces ten opiera się na zasadach termodynamicznych, gdzie różnice temperatury między powietrzem a gruntem są używane do przekształcania energii cieplnej zgromadzonej w ziemi w ciepło przeznaczone do ogrzewania wnętrz.
Jedną z głównych zalet pomp ciepła gruntowych jest stabilność temperatury gleby (w niższych warstwach) przez cały rok, co zapewnia ich wysoką efektywność nawet w okresach obniżonej temperatury powietrza. Dodatkowo te systemy są bardziej przyjazne dla środowiska, gdyż korzystają z odnawialnej energii zgromadzonej w ziemi, co znacząco przyczynia się do redukcji emisji gazów cieplarnianych.
Oprócz zalet, jakie generuje wykorzystywanie pomp ciepła do ogrzewania pomieszczeń takich jak znaczna redukcja kosztów ogrzewania, warto skupić się także na czynnikach ekologicznych, które obecnie wpisują się w trendy panujące na rynku urządzeń domowych.
Efektywność energetyczna pomp ciepła określana jest współczynnikiem COP (Coefficient of Performance). Wysoki COP oznacza większą efektywność i niższe koszty eksploatacyjne. Więcej o dopasowaniu współczynnika COP względem zakupu wcześniej wybranej pompy ciepła opisujemy szerzej w punkcie dotyczącym montażu pompy ciepła oraz procesu instalacyjnego.
Im lepsza jest pompa ciepła, tym wyższy COP posiada. Dzięki bowiem wysokiej wartości tego współczynnika, uzyskanie tej samej ilości ciepła wymaga najmniejszego nakładu w postaci energii elektrycznej, za którą płacimy.
Wybierając pompę, warto zwrócić uwagę na jej klasę energetyczną, która informuje o jej zużyciu energii w skali rocznej. W zależności od modelu i typu pompy ciepła parametr ten może ulegać dużej amplitudzie zmian. Najmniej efektywnymi pod kątem energetycznym są kotły elektryczne, których funkcjonowanie opiera się o ciągły pobór mocy oraz dużą moc szczytową podczas pracy (wtedy pobór mocy zwiększa się kilkukrotnie. Zależności klasy energetycznej poszczególnych modelu pomp ciepła obrazuje poniższa grafika.
Zużycie prądu przez pompę ciepła zależy od jej rodzaju, wielkości oraz warunków pracy. Nowoczesne modele są coraz bardziej energooszczędne, co pozwala na znaczne obniżenie rachunków za energię. Podobnie jak panele fotowoltaiczne, pompy ciepła stały się bardzo atrakcyjne pod kątem współdziałania w byciu EKO, generując tym samym spore oszczędności dla gospodarstwa domowego w skali długoterminowej.
Zużycie energii elektrycznej przez pompę ciepła można obliczyć za pomocą następującego wzoru:
E = Q×t / COP
gdzie:
Pierwsze generacje pomp ciepła, wprowadzone na rynek w latach 60. i 70. XX wieku, charakteryzowały się podstawowymi rozwiązaniami technologicznymi. Te wczesne modele były wyposażone w proste systemy termodynamiczne, które zapewniały ogrzewanie, ale z mniejszą efektywnością niż dzisiejsze urządzenia. Pompy ciepła pierwszej generacji miały stosunkowo niski współczynnik efektywności energetycznej (COP), co oznaczało, że zużywały więcej energii elektrycznej w stosunku do dostarczanego ciepła. Ponadto, były one często głośniejsze i wymagały częstszej konserwacji ze względu na zastosowanie komponentów słabszej jakości. Wykorzystywały również starsze, mniej ekologiczne czynniki chłodnicze, co miało negatywny wpływ na wydzielanie CO2 do atmosfery. Z tego względu z biegiem lat zdecydowano się na opracowanie pomp ciepła nowej, ekologicznej generacji.
Od lat 90. XX wieku, rozwój technologii przyniósł znaczące ulepszenia w dziedzinie pomp ciepła. Pompy ciepła drugiej generacji są wyposażone w zaawansowane systemy sterowania i technologie, które znacząco poprawiają ich efektywność energetyczną. Nowoczesne pompy ciepła oferują znacznie wyższy współczynnik efektywności energetycznej (COP), co oznacza, że są w stanie dostarczyć więcej ciepła przy mniejszym zużyciu energii elektrycznej. Dzięki ulepszonym parametrom technicznym, takim jak nowoczesne sprężarki, lepsze wymienniki ciepła i bardziej efektywne czynniki chłodnicze, pompy ciepła drugiej generacji są bardziej wydajne i cichsze, przez co wypierają z rynku pierwszą generację pomp ciepła. W tym miejscu warto również wspomnieć o przełomowym roku 2005, w którym wprowadzono etykiety energetyczne urządzeń, w tym pomp ciepła. Poniższy schemat prezentuje oznaczenia umieszczane na pompach ciepła oraz wytłumaczenie ich oznaczeń.
Przed montażem pompy ciepła na uwagę zasługuje przede wszystkim ustalenie, jaki typ pompy ciepła będzie idealnym wyborem do naszych wymagań, uwzględniając otaczające dom parametry techniczne takie jak obecność wód gruntowych, ekspozycja na światło słoneczne (w przypadku korelacji razem z systemami fotowoltaicznymi oraz dostęp do swobodnego dostępu do możliwości poboru powietrza przez urządzenie.
Montaż pompy ciepła obejmuje także kilka etapów technicznych, w tym: ocenę warunków technicznych (również grubość elewacji budynku), wybór odpowiedniego modelu pompy ciepła, instalację jednostki zewnętrznej i wewnętrznej, uruchomienie systemu oraz jego konfiguracja.
Każdy typ pompy ciepła posiada odmienną charakterystykę, co bezpośrednio wpływa także na różnice w kosztach zakupu orCOP (Coefficient Of Performance) – Współczynnik efektywności określający sprawność pompy ciepła w trybie grzania. Jest to stosunek dostarczonej mocy grzewczej do pobranej mocy elektrycznej. Na przykład, jeśli wartość COP wynosi 3, oznacza to, że przy wykorzystaniu 1 kWh energii elektrycznej pompa ciepła dostarcza do pomieszczenia 3 kWh ciepła.
Powietrzna pompa ciepła wykorzystuje wentylator do transportu powietrza z zewnątrz do systemu grzewczego. Z kolei wodne i gruntowe pompy ciepła różnią się między sobą bardziej znacząco. Pompa gruntowa może być wyposażona w kolektor pionowy lub poziomy, natomiast pompa wodna czerpie energię z wód gruntowych lub przydomowego zbiornika wodnego. Koszt zakupu i instalacji wacha się od 20 000 do 35 000 PLN. Koszt może się różnić w zależności od wydajności urządzenia i wymagań instalacyjnych.
Dla wodnych i gruntowych pomp ciepła niezbędne jest wykonanie dodatkowych prac ziemnych, co nie jest wymagane w przypadku powietrznych pomp ciepła. Dzięki temu instalacja powietrznych pomp ciepła jest zazwyczaj tańsza, ponieważ nie generuje kosztów związanych z pracami ziemnymi. W przypadku kolektorów pionowych konieczne jest wykonywanie odwiertów na głębokość nawet ponad 100 metrów, co znacząco zwiększa koszty instalacji. Ceny w przypadku poszczególnych typów pomp:
Wydajność pompy ciepła zależy od jej rodzaju, jakości komponentów oraz warunków pracy. Nowoczesne modele charakteryzują się bardzo wysoką efektywnością, co sprawia, że są one doskonałym rozwiązaniem zarówno do nowych, jak i modernizowanych budynków.
Pompy ciepła, mimo że zużywają energię elektryczną, to w porównaniu z tradycyjnymi źródłami ciepła, ich pobór mocy jest znacznie niższy. W zależności od modelu i warunków eksploatacji mogą one być zasilane także z paneli fotowoltaicznych, co jeszcze bardziej zwiększa ich ekologiczność. Mówimy wtedy o koncepcji EKO-domu, gdzie wszystkie urządzenia połączone ze sobą niwelują koszty eksploatacji domu do minimalnych kwot. Koszty te mogą jednak różnic się od kubatury pomieszczenia oraz ilości ciepła, jaka ma być zaimplementowana. Poniższy wykres obrazuje efektywność pompy ciepła (COP) względem zmian temperatury zewnętrznej (SCOP).
Pompa ciepła to zaawansowane urządzenie grzewcze, które wyróżnia się na tle tradycyjnych systemów ogrzewania dzięki zerowej emisji zanieczyszczeń do środowiska. W odróżnieniu od konwencjonalnych metod ogrzewania (szczególnie jeśli zestawimy opalanie drewnem czy węglem), pompy ciepła nie generują dymu ani popiołu, co czyni je wyjątkowo ekologiczną alternatywą.
Pompy ciepła efektywnie przetwarzają energię z otoczenia na potrzeby ogrzewania budynków oraz podgrzewania ciepłej wody użytkowej, bez emisji szkodliwych substancji czy spalin. W szczególności, sprężarkowe pompy ciepła wymagają zasilania energią elektryczną, jednakże ich zużycie energii elektrycznej stanowi zaledwie 20% całkowitego zapotrzebowania na energię, podczas gdy pozostałe 80% ciepła pochodzi z darmowego źródła, jakim jest powietrze - odsyłamy do schematu na początku artykułu, w którym zobrazowane jest wykorzystanie zaledwie 20% energii elektrycznej do osiągnięcia pożądanego rezultatu tj. uzyskania 100% energii cieplnej potrzebnej do ogrzania pomieszczenia.
Pomimo konieczności korzystania z energii elektrycznej, emisje zanieczyszczeń związane z jej produkcją są znacząco niższe w porównaniu do emisji generowanych przez tradycyjne kotły węglowe lub piece dwufunkcyjne (które zużywają relatywnie dużą ilość prądu w stosunku do pomp ciepła). Dodatkowo integracja z systemem fotowoltaicznym może uczynić budynek w pełni ekologicznym, pozwalając na pozyskiwanie wspomnianych 20% energii elektrycznej w sposób naturalny i odnawialny.
Moment, w którym pompa ciepła nie jest w stanie ogrzać pomieszczenia (np. ze względu na bardzo niskie temperatury lub niewystarczającą moc) nazywamy punktem biwalentnym.
Wybór idealnej pompy ciepła wymaga przemyślenia kilku kluczowych aspektów, które będą miały realny wpływ na jej efektywność, koszt oraz trwałość urządzenia. Przede wszystkim, należy dokładnie określić potrzeby energetyczne budynku, co wiąże się z przeanalizowaniem jego powierzchni, grubości izolacji oraz zapotrzebowania na ciepło i chłód. Wyznaczenie tych parametrów pomoże w dobraniu odpowiedniej mocy pompy ciepła, co jest kluczowe dla zapewnienia optymalnego komfortu i efektywności energetycznej.
Wybierając pompę ciepła, należy wziąć także pod uwagę:
Pompy ciepła to ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie do ogrzewania budynków. Dzięki swojej efektywności energetycznej, niskim kosztom eksploatacji i wsparciu finansowemu, stanowią one przyszłość nowoczesnego ogrzewania. Główną zaletą pomp ciepła jest ich niezależność od zmienności cen paliw kopalnych, takich jak gaz. Mimo że pompy ciepła wymagają energii elektrycznej do działania, większość energii – aż do 80% – pochodzi z odnawialnych źródeł. Dzięki temu, pompy ciepła przyczyniają się do znacznego obniżenia kosztów ogrzewania. Wybierając odpowiednią pompę ciepła, można także przyczynić się do ochrony środowiska, redukując emisję CO2 i wykorzystując odnawialne i naturalne źródła energii. Zapraszamy także do kontaktu w celu porady dotyczącej zakupu odpowiedniej pompy ciepła oraz współgrających z tym urządzeniem paneli fotowoltaicznych.
1. Jakie są koszty efektywnej pompy ciepła?
Koszty zależą od mocy i typu pompy ciepła, a także od warunków montażowych. Przygotowujemy indywidualne wyceny, dopasowane do potrzeb klienta.
2. Jak działa pompa ciepła? Co sprawia, że działają pompy ciepła?
Pompa ciepła pobiera energię z otoczenia (powietrza, ziemi lub wody) i przekształca ją w ciepło, które ogrzewa budynek lub wodę użytkową.
3. Ile prądu zużywa pompa ciepła? Jaką pompę wybrać? Od czego zależy pobór mocy pompy?
Pompa ciepła zużywa energię elektryczną, ale jest bardzo efektywna – dostarczając więcej energii cieplnej niż zużywa elektrycznej. Dokładny pobór mocy zależy od modelu.
4. Jakie są rodzaje powietrznych pomp ciepła?
Oferujemy pompy ciepła typu powietrze-powietrze oraz powietrze-woda, dostosowane do różnych potrzeb grzewczych.
5. Jak wybrać idealną pompę ciepła? Czym kierować się wybierając pompę ciepła?
Wybierając pompę, należy uwzględnić parametry takie jak moc, efektywność, typ instalacji oraz lokalne warunki klimatyczne. Nasz zespół doradzi najlepsze rozwiązanie.
6. Jakie parametry są ważne przy wyborze pompy ciepła?
Kluczowe są współczynnik efektywności (COP), moc grzewcza oraz rodzaj źródła energii. Pompy muszą być dostosowane do specyfiki budynku.
7. Jakie dofinansowania można uzyskać na pompę ciepła? Jak otrzymać dofinansowanie pompy ciepła?
W województwach podkarpackim, małopolskim i śląskim dostępne są różne programy dofinansowań, takie jak "Czyste Powietrze". Pomagamy w uzyskaniu dofinansowania.
8. Ile kosztuje pompa ciepła wraz z montażem?
Cena zależy od typu pompy oraz zakresu prac instalacyjnych. Zwykle koszty zaczynają się od kilkunastu tysięcy złotych.
9. Jak działają powietrzne pompy ciepła w niskotemperaturowych systemach?
Powietrzne pompy ciepła doskonale współpracują z systemami niskotemperaturowymi, takimi jak ogrzewanie podłogowe, zapewniając optymalną efektywność.
10. Jak można obniżyć koszty ogrzewania z pompą ciepła?
Koszty można obniżyć poprzez dobranie odpowiedniej pompy ciepła, instalację systemu fotowoltaicznego oraz maksymalizację autokonsumpcji energii.
11. Jakie są koszty instalacji pompy ciepła? Jak wygląda montaż instalacji pompy?
Koszty instalacji zależą od rodzaju pompy, wielkości budynku oraz warunków technicznych. Zapewniamy kompleksową wycenę i montaż, który przebiega wieloetapowo (od projektu, po finalizację i obsługę posprzedażową).
12. Jak długo trwa montaż pompy ciepła?
Standardowy montaż pompy ciepła trwa od 2 do 4 dni, w zależności od stopnia skomplikowania instalacji.
13. Jakie są parametry pomp ciepła?
Parametry pomp ciepła obejmują współczynnik efektywności (COP), moc grzewczą, rodzaj źródła energii (powietrze, ziemia, woda) oraz zakres temperatur pracy.
