Pompy ciepła stają się coraz popularniejszym rozwiązaniem grzewczym w polskich domach. Rosnące koszty tradycyjnych paliw, większa świadomość ekologiczna oraz dostępne dofinansowania sprawiają, że coraz więcej osób decyduje się na to innowacyjne źródło ciepła. W tym artykule wyjaśnimy, jak działają pompy ciepła, jakie rodzaje są dostępne na rynku oraz jakie korzyści przynoszą w porównaniu do tradycyjnych systemów ogrzewania.
Czym jest pompa ciepła i jak działa?
Pompa ciepła to urządzenie, które pobiera energię cieplną z otoczenia (powietrza, gruntu lub wody) i przekazuje ją do systemu grzewczego budynku. Działa na podobnej zasadzie jak lodówka, ale w odwrotnym kierunku - zamiast odbierać ciepło z wnętrza i oddawać je na zewnątrz, pobiera ciepło z otoczenia i przekazuje je do wnętrza budynku.
Podstawowe elementy pompy ciepła to:
- Parownik - pobiera ciepło z otoczenia
- Sprężarka - podnosi temperaturę czynnika roboczego
- Skraplacz - oddaje ciepło do systemu grzewczego
- Zawór rozprężny - obniża ciśnienie czynnika roboczego
Pompa ciepła wykorzystuje zjawisko przemiany fazowej czynnika roboczego (np. freon, propan, CO2). Czynnik ten paruje w parowniku, pobierając ciepło z otoczenia, następnie jest sprężany, co podnosi jego temperaturę. W skraplaczu oddaje ciepło do systemu grzewczego, skraplając się, a następnie przechodzi przez zawór rozprężny, obniżając swoje ciśnienie i temperaturę, by ponownie rozpocząć cykl.
Rodzaje pomp ciepła
Na rynku dostępnych jest kilka rodzajów pomp ciepła, różniących się źródłem, z którego pobierają ciepło:
1. Pompy ciepła powietrze-woda
Są najpopularniejszym rodzajem pomp ciepła w Polsce ze względu na relatywnie niskie koszty instalacji i montażu. Pobierają ciepło z powietrza atmosferycznego i przekazują je do wodnego systemu grzewczego (grzejniki, ogrzewanie podłogowe).
Zalety:
- Niższe koszty instalacji w porównaniu do pomp gruntowych
- Brak konieczności wykonywania odwiertów lub wykopów
- Możliwość montażu praktycznie w każdym budynku
- Krótki czas instalacji
Wady:
- Niższa efektywność przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych
- Wyższe koszty eksploatacji zimą w porównaniu do pomp gruntowych
- Emitują hałas (jednostka zewnętrzna)
2. Pompy ciepła gruntowe (solanka-woda)
Pobierają ciepło zgromadzone w gruncie za pomocą pionowych odwiertów (sondy pionowe) lub poziomego kolektora umieszczonego na niewielkiej głębokości.
Zalety:
- Wysoka efektywność niezależnie od pory roku
- Stabilna temperatura dolnego źródła
- Długa żywotność (25-50 lat)
- Niższe koszty eksploatacji
- Cicha praca
Wady:
- Wysokie koszty inwestycyjne
- Konieczność posiadania odpowiednio dużej działki (w przypadku kolektora poziomego)
- Wymagane pozwolenia na wykonanie odwiertów (w przypadku sond pionowych)
3. Pompy ciepła woda-woda
Wykorzystują ciepło zgromadzone w wodach gruntowych. Wymagają wykonania dwóch studni - czerpalnej i zrzutowej.
Zalety:
- Najwyższa efektywność ze wszystkich rodzajów pomp ciepła
- Stała temperatura źródła (ok. 10°C) przez cały rok
- Niższe koszty eksploatacji
Wady:
- Wysokie koszty inwestycyjne
- Konieczność regularnego serwisowania systemu filtracji
- Wymagane pozwolenia wodnoprawne
- Ograniczona dostępność odpowiednich warunków hydrogeologicznych
Efektywność pomp ciepła - współczynnik COP i SCOP
Efektywność pomp ciepła określa się za pomocą współczynnika COP (Coefficient of Performance) oraz SCOP (Seasonal Coefficient of Performance).
COP to stosunek mocy grzewczej urządzenia do pobranej energii elektrycznej. Przykładowo, COP = 4 oznacza, że z 1 kW energii elektrycznej pompa ciepła wytwarza 4 kW energii cieplnej. Im wyższy współczynnik COP, tym bardziej efektywna jest pompa ciepła.
SCOP to sezonowy współczynnik efektywności, który uwzględnia zmiany COP w ciągu roku, w zależności od warunków atmosferycznych. Jest to bardziej miarodajny wskaźnik rzeczywistej efektywności pompy ciepła w polskim klimacie.
Na efektywność pompy ciepła wpływają m.in.:
- Temperatura źródła ciepła - im wyższa, tym lepszy COP
- Temperatura zasilania systemu grzewczego - im niższa, tym lepszy COP
- Jakość i konstrukcja urządzenia
- Prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie instalacji
Dlatego pompy ciepła najlepiej współpracują z niskotemperaturowymi systemami grzewczymi, takimi jak ogrzewanie podłogowe czy ścienne, które mogą być zasilane wodą o temperaturze 35-40°C, podczas gdy grzejniki tradycyjne wymagają często temperatur rzędu 55-65°C.
Koszty instalacji i eksploatacji
Montaż pompy ciepła wiąże się z wyższymi kosztami początkowymi w porównaniu do tradycyjnych systemów grzewczych, ale niższymi kosztami eksploatacji.
Orientacyjne koszty instalacji (stan na 2023 rok):
- Pompa ciepła powietrze-woda: 30 000 - 55 000 zł
- Pompa ciepła gruntowa (kolektor poziomy): 45 000 - 70 000 zł
- Pompa ciepła gruntowa (sondy pionowe): 60 000 - 90 000 zł
- Pompa ciepła woda-woda: 50 000 - 80 000 zł
Koszty te obejmują urządzenie, materiały instalacyjne, montaż oraz niezbędne prace ziemne (w przypadku pomp gruntowych i wodnych).
Koszty eksploatacji:
Przy współczynniku SCOP = 4, za 1 zł energii elektrycznej uzyskujemy 4 zł ekwiwalentu energii cieplnej. Dla domu o powierzchni 150 m² o standardowym zapotrzebowaniu na ciepło (ok. 70 kWh/m²/rok), roczne koszty ogrzewania pompą ciepła wynoszą około 3000-4500 zł (w zależności od taryfy energetycznej i rodzaju pompy).
W porównaniu z innymi źródłami ciepła, pompy ciepła są tańsze w eksploatacji niż ogrzewanie gazowe, olejowe czy elektryczne, ale nadal droższe niż niektóre kotły na paliwa stałe (choć te wiążą się z większymi nakładami pracy i mniejszym komfortem).
Dofinansowanie do pomp ciepła
Pompy ciepła są objęte różnymi programami dofinansowania, co znacząco obniża koszty inwestycji:
- Program "Czyste Powietrze" - do 30 000 zł dotacji na pompę ciepła w połączeniu z termomodernizacją budynku
- Program "Moje Ciepło" - do 21 000 zł dotacji na pompę ciepła w nowych budynkach
- Ulga termomodernizacyjna - możliwość odliczenia od podatku kosztów zakupu i montażu pompy ciepła (do 53 000 zł)
Szczegółowe informacje o aktualnych programach dofinansowania znajdziesz w naszym artykule Nowe programy dofinansowań do OZE w 2023 roku.
Pompa ciepła w połączeniu z fotowoltaiką
Idealnym rozwiązaniem jest połączenie pompy ciepła z instalacją fotowoltaiczną. Dzięki temu możemy produkować prąd potrzebny do zasilania pompy ciepła, co znacząco obniża koszty eksploatacji całego systemu, a w niektórych przypadkach pozwala osiągnąć niemal zerowe koszty ogrzewania.
Przy odpowiednio dobranej mocy instalacji fotowoltaicznej, w okresie letnim produkujemy nadwyżki energii, które w systemie net-billingu są rozliczane finansowo, a uzyskane środki pokrywają koszty energii elektrycznej pobieranej zimą.
Dla kogo pompa ciepła?
Pompa ciepła to idealne rozwiązanie dla:
- Osób budujących nowy dom - instalacja pompy ciepła od początku jest najbardziej opłacalna
- Właścicieli domów, którzy planują wymianę starego systemu grzewczego
- Osób ceniących komfort i bezobsługowość systemu grzewczego
- Świadomych ekologicznie inwestorów, którzy chcą zmniejszyć ślad węglowy swojego domu
- Osób, które mogą skorzystać z dotacji na pompę ciepła
Podsumowanie
Pompy ciepła to nowoczesne, ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie grzewcze, które zyskuje coraz większą popularność w Polsce. Mimo wyższych kosztów inwestycyjnych, oferują one niższe koszty eksploatacji, wysoki komfort użytkowania i minimalny wpływ na środowisko.
Przy wyborze pompy ciepła warto skonsultować się z profesjonalistami, którzy pomogą dobrać odpowiedni rodzaj i moc urządzenia do konkretnego budynku, a także zaproponują optymalne rozwiązania uwzględniające indywidualne potrzeby i budżet. W Vyalenaya Lepyoshka oferujemy kompleksowe doradztwo, montaż oraz serwis pomp ciepła, a także pomoc w uzyskaniu dofinansowania.
Jeśli rozważasz instalację pompy ciepła, skontaktuj się z nami. Nasi specjaliści pomogą Ci wybrać najlepsze rozwiązanie i przeprowadzą Cię przez cały proces inwestycji - od projektu, przez montaż, po uruchomienie systemu.