Pompy ciepła kontra kryzys energetyczny. Poznaj idealne rozwiązanie

Jak to działa?

Pompa ciepła to urządzenie grzewcze wykorzystujące energię płynącą ze środowiska naturalnego, a więc z gruntu, powietrza lub wody. W domach montowane są zazwyczaj pompy powietrzne, wodne i gruntowe. W tych pierwszych stosuje się wentylator zapewniający przepływ powietrza przez wymiennik. Ciepło jest odbierane z otoczenia przez czynnik chłodniczy. Dzięki termodynamicznym przemianom w jednostce zewnętrznej i wewnętrznej wykorzystywany jest do podgrzewania wody w instalacji centralnego ogrzewania oraz do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Pompy wodne wymagają dostępu do zbiornika wodnego lub wód gruntowych. Koszty instalacji urządzenia pobierającego energię z gruntu są znacznie wyższe od inwestycji w powietrzną pompę ciepła. Jednak ze względu na stałe temperatury w gruncie gruntowa pompa pracuje stabilniej przez cały sezon grzewczy. W przypadku gruntowej pompy ciepłą rozróżnia się dwa typy instalacji – wymagającego pionowych odwiertów lub wymiennika poziomego ułożonego w kształcie serpentyny na całej powierzchni działki. Zarówno w pierwszym jak i w drugim przypadku, dolny wymiennik wypełniony jest glikolem i położony poniżej strefy zamarzania ziemi.

Każda pompa ciepła składa się z dolnego i górnego źródła ciepła. Dolne źródło odpowiedzialne jest za pobieranie energii z otoczenie i oddawanie jej górnym źródle w formie ciepła do instalacji centralnego ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej. W układzie chłodniczym pompie ciepła znajduję się parownik, sprężarka, skraplacz, zawór rozprężny i czujniki. W parowniku następuje przemiana fazowa czynnika chłodniczego z postaci cieczowej do gazowej i zassanie jej do sprężarki. W wyniku sprężania par gazów w sprężarce rośnie ciśnienie i energia wewnętrzna gazu w wyniku czego rośnie temperatura gazu, który trafia do skraplacza będącego wymiennikiem ciepła. Zawór rozprężny precyzyjnie dozuje dawkę czynnika trafiającego do parownika, co obniża jego temperaturę i ciśnienie oraz pozwala na ponowne wykorzystanie i pobieranie ciepła z otoczenia. Dzięki temu cała instalacja chłodnicza w pompie ciepła działa w ramach obiegu zamkniętego. Sprzęt jest tani w eksploatacji, ponieważ wymaga tylko niewielkiej ilości nakładów energii elektrycznej.

Ogrzewaj z głową

Jeżeli już decydujecie się na zakup pompy ciepła, to najlepiej skorzystać z wiedzy i pomocy fachowców, którzy przygotują odpowiedni projekt inżynierski. Znajdą się w nim informacje dotyczące zalecanej pompy ciepła oraz instalacji centralnego ogrzewania. To inwestycja, która ma przetrwać wiele lat, dlatego nie można sobie tu pozwolić na oszczędności i półśrodki. Przy kolektorze poziomym potrzebna jest duża powierzchnia działki. Układa się go na głębokości ok. 1,5 m pod strefą przemarzania ziemi. Kolektory pionowe są tutaj lepsze, choć wymagają odwiertów sięgających głębokości nawet 130 m. W obu przypadkach koszty są podobne, ale kolektor pionowy niewiele różni się ceną, a pozwoli zaoszczędzić powierzchnię działki i uchodzi za bardziej stabilny. Mniej popularnym rozwiązaniem jest pompa ciepła woda/woda. W takich urządzeniach grzewczych działających w oparciu o wodę należy wykonać dwie studnie – pierwsza służy do pobierania wody, a druga do odprowadzania jej z powrotem do gruntu.

Przepisy, benefity i braki

Formalności związane z montażem pompy ciepła zależą od jej rodzaju. Pompy ciepła o mocy nie większej niż 50 kW nie wymagają pozwolenia na budowę oraz zgłoszenia faktu wykonania takiej instalacji. Pozwolenie jest konieczne w przypadku sąsiedztwa obszarów Natura 2000. Trzeba wtedy przeprowadzić ocenę oddziaływania na środowisko. W budynkach zabytkowych należy uzyskać zgodę wojewódzkiego konserwatora zabytków. To samo tyczy się instalacji na obszarach wpisanych do rejestru zabytków. Przy odwiertach na obszarach górniczych albo poza nimi, gdy głębokość przekracza 30 m, należy dopełnić formalności związanych z ustawą Prawo geologiczne i górnicze. Przy pompach wody wykorzystujących studnię trzeba wziąć pod uwagę przepisy Prawa wodnego.

W 2022 r. można uzyskać spore dofinansowanie na zakup pompy ciepła. W ramach programu Czyste Powietrze skierowanego do właścicieli domów termomodernizowanych wysokość dopłaty może wynosić nawet 32 tys. zł, a jeżeli mają fotowoltaikę, to 37 tys. zł. Dofinansowanie dotyczy zakupu i montażu pomp gruntowych, powietrze – woda oraz powietrze – powietrze. W programie Moje Ciepło właściciele nowo budowanych domów mogą otrzymać do 30 proc. zwrotu kosztów zakupu pompy powietrznej lub gruntowej. W ramach projektu Ciepłe Mieszkanie właściciele lokali mieszkalnych w budynkach wielorodzinnych mogą liczyć na zwrot kosztów w wysokości od 30 do 90 proc. Dofinansowanie jest uzależnione od dochodów i obejmuje pompy powietrzne oraz gruntowe. W niektórych krajach unijnych dofinansowanie może wynieść nawet 110 proc. kosztów. Są też takie przypadki jak np. Niemcy, gdzie pompy ciepła będą obowiązkowe od 2024 r.

Wzrost popularności pomp ciepła jest oczywistym następstwem rosnących cen paliw kopalnych, wprowadzania przez rządy zachęt finansowych oraz nowych przepisów wymagających montażu takich rozwiązań w domach. To z kolei przekłada się na problemy z dostępnością tych urządzeń. Świadomi tego faktu producenci intensywnie przygotowują się na zwiększone zapotrzebowanie na rynku, czego przykładem jest firma DAIKIN, która zainwestuje 300 mln euro w fabrykę w Łodzi, dzięki której pracę znajdzie aż 1000 osób. Dzięki nowej inwestycji do 2025 r. produkcja zwiększy się czterokrotnie, co pozwoli na zaspokojenie chłonnego rynku. W 2021 r. sprzedaż pomp ciepła przebiła barierę 1 mln urządzeń sprzedawanych rocznie. Liczba ta będzie rosła, ponieważ polityka Zielony Ład Unii Europejskiej zakłada osiągnięcie neutralności klimatycznej kontynentu do 2050 r. Do tego dochodzą takie działania jak pakiet "Fit for 55" czy REPowerEU, które mają zmniejszyć emisję szkodliwych zanieczyszczeń i zależność Europy od paliw kopalnych.