Ogrzewanie budynków pompą ciepła.

Jak działa pompa ciepła ?

Niezmiennie tak samo, od ok. 100lat. Gaz o wysokim cieple skraplania – kiedyś freon, dziś mniej szkodliwe dla atmosfery złożone fluorowęglowodory, jest sprężany i rozprężany w zamkniętym obiegu, z wbudowanymi dwoma wymiennikami ciepła. W jednym z nich rozprężany gaz pobiera ciepło z otoczenia, ponieważ rozprężanie powoduje jego ochłodzenie. W drugim wymienniku sprężany gaz oddaje do otoczenia ciepło , ponieważ sprężanie podnosi jego temperaturę. To powszechnie znane zjawisko,  przypomnijmy sobie choćby, jak  nagrzewa się pompka rowerowa.

Nie będziemy jednak ręcznie pompować gazu, w układzie potrzebna jest więc elektryczna sprężarka, która całą tę termodynamiczną maszynę wprawia w ruch. Pierwsze zastosowania np. lodówki chłodziły przez znajdujący się wewnątrz wymiennik do którego  gaz rozprężał się, podobnie działały klimatyzatory. Nic nie stoi jednak na przeszkodzie, aby  odwrócić obieg gazu i wykorzystać klimatyzator do ogrzewania pomieszczenia. Drugi, umieszczony na zewnątrz wymiennik będzie wtedy chłodził otoczenie , a ochłodzone tak powietrze odpłynie sobie spokojnie z wiatrem. Funkcja odwrócenia obiegu i ogrzewania pomieszczeń pojawia się w klimatyzatorach już od ok. 30 lat, a dziś jest standardem nawet w najtańszych modelach.

Czyn różni się więc zwykły pokojowy klimatyzator od urządzenia określanego jako „pompa ciepła”?

Co do zasady działania, niczym. Różnicą jest to, że tan rodzaj pompy ciepła ogrzewa wodę w zwykłej instalacji centralnego ogrzewania budynku. Wyposażony jest więc w wymiennik ciepła typu powietrze-woda. Klimatyzator w trybie grzania ogrzewa natomiast bezpośrednio powietrze w pomieszczeniu.  Jest to też jego istotna przewaga. Woda  do zasilania centralnego ogrzewania powinna być ogrzana min do 50-55st C, dla powietrza wydmuchiwanego do pomieszczenia przez klimatyzator wystarczy 20-22 st C.  A to ma zasadnicze znaczenie.

Wydajność energetyczna zależy bowiem wprost od różnicy temperatur na obydwu wymiennikach ciepła w układzie. Jeśli więc temperatura na zewnątrz jest np. minus 5 st C, różnica temperatur wyniesie ok. 50st C dla wodnej pompy ciepła i poniżej 30 st. dla typowego powietrznego klimatyzatora. Pompa wodna zużyje więc prawie dwukrotnie więcej energii elektrycznej niż klimatyzator.

Dlaczego jednak instalujemy pompy ciepła z wymiennikiem wodnym?

Po pierwsze, w budynkach z istniejącą, rozbudowaną instalacją centralnego ogrzewania, obsługującą wszystkie pomieszczenia na każdej kondygnacji, trudno byłoby instalować wszędzie indywidualne klimatyzatory. Klimatyzator powietrzny typu split wymaga np. prowadzenia grubych (ok. 30mm wraz z otuliną termoizolacyjną) przewodów czynnika chłodzącego do sprężarki, znajdującej się najczęściej na dachu.  Często nie ma którędy ich poprowadzić. Trzeba też podgrzewać jakoś ciepłą wodę użytkową.

Typowa pompa ciepła a wymiennikiem wodnym zastępuje wprost istniejący kocioł gazowy, olejowy lub na paliwo stałe i nie wymaga żadnej przebudowy wewnętrznej instalacji budynku. Ponadto w rozważaniach wydajności energetycznej ograniczyliśmy się do najbardziej rozpowszechnionych pomp z zewnętrznym wymiennikiem powietrze-woda. Jeśli w zamian zainstalujemy wymiennik woda-woda, wykorzystujący instalację gruntową, gdzie temperatury są dodatnie nawet przy dużych mrozach, wydajność energetyczna wzrośnie.

Co więc wybrać?

Optymalnie jest połączyć różne rozwiązania. Jeśli w budynku funkcjonuje centralne ogrzewanie z kotłem, włączmy dodatkowo pompę ciepła na obiegu powrotnym. Możemy wtedy ustawić ją na niższą temperaturę np. 45 st C i ew. uruchamiać kocioł w czasie największych mrozów. W ostatnich latach to może 10-20 dni w roku, podczas   gdy sezon grzewczy to min. 7 miesięcy. Pomieszczenia  dogrzewajmy pokojowymi klimatyzatorami do komfortowej temperatury wtedy, kiedy tam przebywamy. W dużych, otwartych przestrzeniach jak hole, sale konferencyjne czy aule  grzejniki centralnego ogrzewania i tak się nie sprawdzają, zainstalujmy tam wydajne klimatyzatory o dużej mocy grzewczej. I przede wszystkim, zatrudnijmy fachowych specjalistów-instalatorów, którzy to wszystko porządnie policzą i wykonają.

Programy na dofinansowanie

Czyste Powietrze – Czyste Powietrze to wsparcie dla właścicieli już wybudowanych domów, którzy zdecydowali się przejść na bardziej ekologiczny sposób ogrzewania domu. W ramach projektu można uzyskać nawet 32 tysiące złotych, a jeżeli dodatkowo chcemy też zainstalować panele fotowoltaiczne — 37 tysięcy. Nabór do programu jest prowadzony w sposób ciągły, a wnioski należy składać do Wojewódzkiego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej.

Ciepłe Mieszkanie – Program przeznaczony dla właścicieli mieszkań w budynkach wielorodzinnych. W połowie 2022 roku do programu mogły zgłaszać się poszczególne gminy, które następnie we własnym zakresie będą rozdzielały uzyskane środki na osoby fizyczne, które złożą odpowiednie dokumenty. W ramach projektu można dostać od 30 do 95 proc. kosztów całej inwestycji, głównym kryterium jest tu dochód rozliczony w zeznaniu podatkowym PIT.

Moje Ciepło – 600 milionów złotych program Moje Ciepło będą mogli skorzystać właściciele nowych budynków mieszkalnych o podwyższonym standardzie energetycznym. Maksymalne dofinansowania przewidują możliwość uzyskania do 30 proc. wartości całej inwestycji określonymi maksymalnymi limitami. Dla gruntowych pomp ciepła limit to 21 tysięcy złotych, dla pomp powietrznych – 7 tysięcy.