Powietrzna pompa ciepła służy ogrzewaniu wnętrz energią nagromadzoną w powietrzu atmosferycznym. Jest rozwiązaniem prostszym i tańszym w montażu niż pompy czerpiące ciepło z wody lub z gruntu.
Czym jest powietrzna pompa ciepła?
Pompa ciepła powietrzna (typu powietrze/woda) jako dolne źródło ciepła wykorzystuje powietrze z zewnątrz. Podobnie jak pompy wodna i gruntowa, w domowej instalacji grzewczej może pełnić funkcję kotła węglowego, gazowego czy elektrycznego, służąc do:
- zasilania w ciepło instalacji centralnego ogrzewania (c.o.),
- przygotowania ciepłej wody użytkowej (c.w.u.).
Z kolei latem – w formie klimatyzatora – pompę ciepła można wykorzystać do chłodzenia budynku. Ewentualnie skorzystać z powietrznych pomp ciepła o małej mocy. Te służą wyłącznie do przygotowania ciepłej wody użytkowej.
Powietrzne pompy ciepła są wydajne oraz umożliwiają szybki i łatwy montaż. Nie ma bowiem obowiązku układania rur kolektora poziomego lub pionowego, podobnie jak wiercenia studni. Stąd ponosimy dużo niższe koszty instalacji niż przy gruntowych i wodnych pompach grzewczych.
Pamiętajmy jednak, że w naszych warunkach klimatycznych powietrzna pompa ciepła nie może być jedynym źródłem ogrzewania budynku. Zimą, podczas srogich mrozów, jej sprawność znacznie spada i jest niewystarczająca do ogrzania domu, nie mówiąc już o przygotowaniu ciepłej wody. Nawet pomimo tego, że najnowsze urządzenia pracują w temperaturze do -25 st. C. Dlatego należy je połączyć z dodatkowym źródłem ciepła, np. kotłem na gaz, grzałkami elektrycznymi itp.
Jak działa powietrzna pompa ciepła?
Działanie pomp ciepła można podzielić na trzy etapy: pobór ciepła, jego wykorzystanie w obiegu i ogrzewanie budynku.
- Pobór ciepła – zasysanie powietrza do pompy ciepła z zewnątrz przez wentylator.
- Wykorzystanie ciepła – wymiennik ciepła (parownik) przekazuje energię pobraną z powietrza do gazowego czynnika chłodniczego krążącego w obiegu, czego wynikiem jest jego odparowanie. Para jest pobierana przez sprężarkę, podnosząc temperaturę czynnika chłodniczego. Inny gorący wymiennik ciepła (skraplacz) jest skraplany i oddaje ciepło, trafiając do zaworu rozprężnego. Tam ponownie zmniejsza się jego ciśnienie i zmienia on stan skupienia na ciekły.
- Ogrzewanie – ogrzewany budynek jest wyposażony w instalację grzewczą i zasobniki magazynujące ciepło. Krążący w nim czynnik grzewczy (najczęściej woda) jest kierowany do systemu dystrybucji (np. grzejniki, ogrzewanie płaszczyznowe, zbiornik wody grzewczej, zbiornik c.w.u.).
Jakie są rodzaje powietrznych pomp ciepła?
Na rynku są dwa systemy różniące się konstrukcją – powietrzna pompa ciepła typu split oraz monoblock (zewnętrzny i wewnętrzny).
Powietrzna pompa ciepła typu split
W systemach typu split pracują dwa moduły połączone rurami chłodniczymi:
- zewnętrzny (wentylator, parownik, sprężarka oraz zawór rozprężny), odpowiadający na transport i wytwarzanie ciepła;
- wewnętrzny (skraplacz, elektryczny podgrzewacz wspomagający, pompa obiegowa c.o.), odpowiadający za przekazywanie ciepła do instalacji grzewczej.
W systemie split woda w obiegu nie przepływa przez moduł zewnętrzny, a więc nie ma ryzyka jej zamarznięcia. To instalacja, która nie jest również uciążliwa dla domowników, gdyż wentylator zasysający powietrze wraz ze sprężarką znajdują się na zewnątrz.
Podczas montażu pompy w systemie split musimy natomiast zwrócić uwagę na określone w instrukcji dopuszczalne długości rur łączące obie jednostki. W zależności od konstrukcji wynoszą one od kilku do ok. 30 m.
Powietrzna pompa ciepła typu monoblock (wewnętrzna)
W tym systemie pompa i zasobnik na ciepłą wodę są ustawione w domu. Do pomieszczenia, w którym znajduje się system, prowadzą dwa kanały wentylacyjne. Pompa pobiera nimi powietrze z zewnątrz i usuwa je po odebraniu ciepła. To prosta i minimalistyczna konstrukcja, gdyż na zewnątrz widoczne są wyłącznie kratki – czerpalna i wyrzutowa.
Minusem tego rozwiązania jest hałas generowany przez urządzenie. Dlatego też należy dobrać kanały wentylacyjne o odpowiednim przekroju oraz je zaizolować. Mimo to nie zaleca się ich montażu w pomieszczeniu sąsiadującym z sypialnią, równie daleko od jej okien należy umieścić czerpnię i wyrzutnię. Dodatkowo wyrzut nie może znajdować się zbyt nisko nad gruntem, gdyż może to sprzyjać jego oblodzeniu.
Powietrzna pompa ciepła typu monoblock (wewnętrzna)
W zewnętrznym systemie typu monoblock całe urządzenie jest montowane przy zewnętrznej ścianie domu lub w ogrodzie. Wewnątrz pozostają tylko stacja hydrauliczna lub centrala grzewcza, gdzie ciepło jest przekazywane do obiegów grzewczych. Pompę z instalacją grzewczą łączą dwie rury.
Również w tym przypadku zewnętrzny moduł należy zamontować z dala od okien sypialni. Jednocześnie musi on być stosunkowo blisko domu. Proporcjonalnie do długości rur rosną bowiem straty generowanego ciepła. Poza tym rury wyprowadzające powietrze na zewnątrz nie mogą być skierowane w kierunku domu, gdyż może to spowodować zawilgocenie ścian budynku.
Z kolei samą pompę należy zamontować na grubym podkładzie z tłucznia i ułożyć w nim rurę drenarską. Dzięki temu uda się w skuteczny sposób usunąć większość skroplonej wody, która spłynie do tacy ociekowej.
Pompa ciepła powietrzna jest więc ciekawą i tańszą alternatywą dla montażu pompy gruntowej czy wodnej. Pamiętajmy jednak, że to rozwiązanie wymagające dodatkowego źródła ciepła. Warto postawić na powietrzne pompy ciepła w domu energooszczędnym o niewielkim zapotrzebowaniu na ciepło, zwłaszcza kiedy w planach jest jej współpraca z ogrzewaniem płaszczyznowym, a w pobliżu nie ma sieci gazu ziemnego.