Pompa ciepła przekazuje energię pobraną ze środowiska do budynku w celu ogrzania pomieszczeń i wody. Nowoczesne pompy ciepła pozyskują nawet 75% energii potrzebnej do ogrzewania z naturalnych źródeł. Dlatego jest ona efektywna energetycznie i jednocześnie ekologiczna, gdyż przyczynia się do zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych do środowiska. Z tego artykułu dowiesz się, jakie są rodzaje pompy ciepła, ile wynosi jej koszt oraz jak można go obniżyć, otrzymując na ten cel dotację.

Jak działa i do czego służy pompa ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, którego specyfika polega na tym, że nie wytwarza ono ciepła, lecz przenosi je z jednego miejsca (źródła) do innego miejsca (instalacji centralnego ogrzewania i podgrzewacza wody użytkowej). Dodatkowo pompa ciepła może służyć nie tylko do ogrzewania, ale także do chłodzenia domu.

Działanie pompy ciepła opiera się podobnie jak w lodówkach czy klimatyzatorach na obiegu Lindego. Oczywiście zasada ta jest zastosowana do ogrzania pomieszczeń i w tym celu wykorzystuje ona właściwości czynnika chłodzącego, który w procesie parowania może przenosić ciepło.

Pompa ciepła w trakcie procesu ogrzewania pobiera ciepło z zewnętrznego źródła (gruntu, powietrza, wody) i przenosi je do wnętrza domu. Pompa ciepła może pełnić też funkcje klimatyzatora i w procesie chłodzenia działa ona na odwrót, czyli pobiera ciepło z wnętrza budynku i wydmuchuje je na zewnątrz.

Na rynku są dostępne różne typy pomp ciepła, w tym gruntowe, powietrzne i wodne. Wybór pompy ciepła zależy od takich czynników jak klimat i dostępność różnych źródeł ciepła.

Poznaj rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła można podzielić ze względu na źródło pobierania ciepła (górne) oraz cel oddawania ciepła (źródło dolne). Do źródeł docelowych zalicza się kaloryfery, ogrzewanie podłogowe i nawiewy. Natomiast górnymi źródłami, czyli tymi, z których pompa przenosi ciepło, są zasoby ze środowiska naturalnego.

Gruntowa pompa ciepła

Gruntowa pompa ciepła jak sama nazwa wskazuje czerpie ciepło z gruntu. Warto zaznaczyć, że temperatura gruntu zmienia się powoli i na głębokości poniżej metra zwykle nie spada ona poniżej zera i jest stabilna. W związku z tym spadek temperatury powietrza na zewnątrz nie wpływa na funkcjonowanie pompy ciepła.

Gruntowe pompy ciepła posiadają kolektory zwane sondami wypełnione roztworem o niskiej temperaturze zamarzania. Odbiera one ciepło z wnętrza ziemi, które przekazuje do urządzenia pozyskaną energię. Kolektory mogą być montowane w pionie lub poziomie.

Kolektory pionowe są pojedynczymi pętlami rur, które są wprowadzone w głąb ziemi. Montuje się je głęboko, bo nawet kilkadziesiąt metrów pod ziemią. Sondy pionowe to dobre rozwiązanie, gdy dysponujemy niewielkim metrażem działki.

Natomiast kolektory poziome montowane są w gruncie znacznie płycej, ale także pod strefą zamarzania ziemi. Wadą takiego rozwiązania jest to, że wymaga ono większej powierzchni działki.

Decydując się na gruntową pompę ciepła, warto dokładnie określić, ile ciepła potrzebuje Twój dom. To konieczne obliczenia, aby określić wielkość kolektorów ziemnych służących do odbioru ciepła z gruntu. W przypadku zbyt małej powierzchni sond podziemnych możesz mieć kłopot z niewydolnym systemem grzewczym, co może skutkować niezadowalającą temperaturą wewnątrz budynku.

Wadą opisanego rozwiązania są wysokie koszty związane z koniecznością wykonania dolnego źródła – koszty odwiertów i prac ziemnych oraz montażu sond do odbioru ciepła z gruntu.

Powietrzna pompa ciepła

Powietrzna pompa ciepła, nazywana też ASHP od Air Source Heat Pump wykorzystuje ciepło pochodzące z zewnętrznego powietrza.

Powietrzna pompa ciepła składa się z dwóch głównych elementów, czyli jednostki zewnętrznej oraz wewnętrznej. Jednostka zewnętrzna, pełni funkcję agregatu pobierającego ciepło z powietrza zewnętrznego, które przekazuje je do jednostki wewnętrznej, (znajdującej się najczęściej w kotłowni), rozprowadzającej ciepło po domu.

Powietrzne pompy ciepła są popularne, ponieważ posiadają wiele zalet. Pompy ciepła typu powietrze są tanie i proste w instalacji i działaniu oraz są bardzo ekologicznym rozwiązaniem, gdyż nie powodują żadnych spalin. Jednak ich wadą jest to, że efektywność działania zmniejsza się przy bardzo niskich temperaturach i może być potrzebne dodatkowe źródło ogrzewania.

Wodne pompy ciepła

Woda jest doskonałym medium do przenoszenia ciepła, dlatego wodne pompy ciepła są bardzo efektywne. W przypadku pompy ciepła typu woda -woda ciepło pobierane jest najczęściej z wód gruntowych, (np. przez wykonanie tzw. studni czerpnej i zrzutowej).

W tego typu pompach ciepła woda ze studni czerpnej dostarczana jest do parownika pompy, gdzie dokonywane jest przekazanie ciepła do tzw. czynnika roboczego. Następnie woda jest schładzana, a czynnik roboczy odparowuje. Zimna woda dostarczana jest do studni zrzutowej, a odparowany czynnik trafia do sprężarki, gdzie temperatura wzrasta do kilkudziesięciu stopni, a dalej do skraplacza. W ten sposób krążąca w instalacji woda podgrzewana jest nawet do 50°C.

Zaletą tego rozwiązania jest duża wydajność w związku z tym, że pompa wodna dobrze pracuje także w niższych temperaturach.
Główną wadą natomiast jest konieczność uzyskania pozwolenia wodnoprawnego do wykorzystania wód gruntowych i okresowe czyszczenie wymiennika ciepła z powodu zanieczyszczeń mineralnych. Dodatkowo musi tutaj być wykonana studnia czerpna i zrzutowa.

Parametry pomp ciepła

Decyzja o zakupieniu konkretnej pompy ciepła nie jest prosta, a poza wyborem rodzaju pompy i źródła przekazywanej energii warto wziąć pod uwagę parametry urządzenia. Wymienia się kilka ważnych parametrów pompy ciepła, które mają wpływ na jej pracę.

COP — parametr ten określa efektywność pompy ciepła. Jego wskaźnik informuje o stosunku ilości dostarczanego ciepła do ilości zużytej energii elektrycznej przy wytwarzaniu tego ciepła.

Wydajność grzewcza – przy wyborze modelu pompy ciepła warto pamiętać o tym, że wydajność pompy ciepła powinna być dopasowana do metrażu domu, aby zapewnić wystarczającą ilość ciepła.

Poziom generowanego hałasu – w większości modeli pompy ciepła poziom hałasu mierzony bezpośrednio przy urządzeniu wynosi zwykle poniżej 65 dB. Natomiast obowiązujące normy dla zabudowy jednorodzinnej nakazują, że maksymalny hałas docierający do sąsiadującej działki może wynosić 50dB w ciągu dnia 40dB w nocy, a dla zabudowy szeregowej 55dB oraz 45dB. Oznacza to, że minimalna odległość pompy od działki sąsiada powinna wynosić 4 metry.

Rozmiar pompy ciepła – na rynku dostępnych jest kilka modeli pomp ciepła, mających różne rozmiary. Dlatego przy zakupie pompy warto pamiętać o tym, że kotłownia musi mieć odpowiednie wymiary, aby można było podłączyć pompę do instalacji hydraulicznej, umiejscowić zasobnik ciepłej wody użytkowej oraz inne potrzebne urządzenia.

Dlaczego warto zainwestować w pompę ciepła

Opinie dotyczące pompy ciepła pochodzące od ekspertów, jak i użytkowników wskazują, że posiadają one wiele zalet. Instalacja pompy ciepła jest korzystna zarówno pod względem ekonomicznym, oraz ekologicznym, a wśród jej zalet wymienia się:

efektywność energetyczną – pompy ciepła należą do jednych z najbardziej efektywnych systemów ogrzewania obecnie dostępnych. Mogą one przekształcić nawet 1 jednostkę energii elektrycznej w 3-5 jednostek ciepła, co sprawia, że są one znacznie wydajniejsze od pieców opalanych paliwami kopalnymi;

• oszczędność energii – dzięki wysokiej wydajności, pompy ciepła przyczyniają się do oszczędności na kosztach ogrzewania w porównaniu z paliwami kopalnymi;
• ogrzewanie i chłodzenie w jednym urządzeniu — pompy ciepła mogą zarówno ogrzewać, jak i chłodzić, co sprawia, że są one atrakcyjnym rozwiązaniem;
• ekologia – pompy ciepła wykorzystują naturalne źródła ciepła, takie jak powietrze, grunt lub woda, dzięki czemu emitują niewielkie ilości szkodliwych gazów cieplarnianych;
• trwałość – pompy ciepła są zwykle trwałe i przy odpowiednim serwisie i konserwacji mogą służyć przez wiele lat;
• dofinansowanie — ze względu na wykorzystywanie naturalnych źródeł pozyskania energii dostępne są krajowe oraz regionalne programy dofinansowania, które mogą pomóc pokryć koszty zakupu i instalacji pompy ciepła.

Dofinansowanie na zakup pompy ciepła – jak można obniżyć koszt pompy ciepła

Koszt zakupu i instalacji pompy ciepła może się różnić w zależności od różnych czynników, takich jak rodzaj pompy ciepła, modelu, metrażu budynku i specyfiki instalacji.

Cena instalacji powietrznej pompy wynosi od kilku do kilkunastu tysięcy złotych, natomiast koszt gruntowej pompy ciepła ze względu na dodatkowe prace związane z instalacją pętli gruntowych, może wynosić nawet kilkadziesiąt tysięcy.

Koszt zakupu i instalacji pompy ciepła może być częściowo pokryty przez różne programy dofinansowania. W Polsce obecnie są dostępne następujące programy dofinansowania na instalację pomp ciepła, które mają na celu promowanie efektywności energetycznej i wykorzystania odnawialnych źródeł energii:

Program „Czyste Powietrze”- Program Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej, który oferuje dofinansowanie na wymianę starych kotłów na nowoczesne systemy ogrzewania, w tym również pompy ciepła. Wysokość dofinansowania zależy od dochodów w danym gospodarstwie domowym. Dotacja na termomodernizację domu i wymianę źródeł ciepła wynosi od 66 000 zł do 135 000 zł dla najwyższego poziomu dofinansowania. Dodatkowo można otrzymać dofinansowanie audytu energetycznego do 100% (maksymalnie 1,2 tys. zł).

Program „STOP SMOG” – kolejny ministerialny program przeznaczony dla gmin położonych na obszarze, gdzie obowiązuje tzw. uchwała antysmogowa, na wsparcie likwidacji lub wymiany źródeł ciepła na niskoemisyjne i termomodernizację w budynkach mieszkalnych jednorodzinnych osób najmniej zamożnych. Dotacja ze środków Funduszu Termomodernizacji i Remontów może wynieść do 70% kosztów.

Program „Mój Prąd” – mimo, że ten program jest skierowany głównie na dofinansowanie instalacji fotowoltaicznych, można z niego skorzystać również przy instalacji pomp ciepła, jeżeli są one częścią szerszego projektu związanego z odnawialnymi źródłami energii.

Inne programy na poziomie regionalnym i gminnym — w Polsce wiele samorządów ma własne programy dofinansowania dla pomp ciepła.

Ponadto instalacja pompy ciepła kwalifikuje się do naliczenia ulgi podatkowej związanej z efektywnością energetyczną i odnawialnymi źródłami energii.

Obowiązujące programy mogą ulec zmianie, a dostępność i warunki dofinansowania różnią się w zależności od regionu i konkretnych okoliczności. Dlatego zawsze warto sprawdzić najnowsze informacje na ten temat na rządowej stronie gov.pl.

Podsumowując, pompy ciepła są zrównoważonymi rozwiązaniami służącymi do ogrzewania i chłodzenia budynków, ponieważ w porównaniu do tradycyjnych systemów ogrzewania zmniejszają zużycie energii i emisję gazów cieplarnianych. Ponadto dzięki dofinansowaniu do zakupu pompy ciepła można zaoszczędzić na tej inwestycji.

Jednak warto pamiętać, że mimo wielu zalet, pompy ciepła nie są odpowiednie dla każdego typu budynku. Takie czynniki jak klimat, izolacja budynku, a także dostępność naturalnych źródeł energii cieplnej, mogą wpłynąć na efektywność i koszty użytkowania pompy ciepła.