Pompy ciepła

Pompa ciepła to nowoczesna, ekologiczna i ekonomiczna metoda ogrzewania domu. Urządzenie to przetwarza energię naturalną pochodzącą z ziemi, powietrza lub wody. Źródła te początkowo posiadają niewielką energię, jednak dzięki pompie ciepła jest ona kondensowana i oddawana w formie ciepła, wykorzystywanego do ogrzewania pomieszczeń i wody użytkowej. Pompa potrzebuje do działania jedynie prądu. Nie trzeba więc podłączać do domu dodatkowej instalacji gazowej lub innego źródła paliwa stałego czy ciekłego.

Ogromną zaletą, która odróżnia pompy ciepła od tradycyjnych rozwiązań grzewczych, jest także fakt, iż do wytwarzania ciepła pobierają one jedynie 25 % energii elektrycznej. Pozostałe 75 % energii czerpią ze środowiska.

Zasadę działania pomp ciepła w uproszczeniu prezentuje poniższy schemat:

Ze względu na różne źródła energii naturalnej, pompy dzieli się na:

• Gruntowe pompy ciepła typu solanka/woda

Grunt jest dobrym akumulatorem ciepła, ponieważ gromadzi je z energii słonecznej i długo przechowuje, zachowując przy tym niemal niezmienną temperaturę przez cały rok (przykładowo 10^OC na głębokości ok. 15 m). Dlatego też najpopularniejsze są obecnie pompy gruntowe, zarówno poziome, jak i pionowe.
Poziome pompy ciepła, jak nazwa wskazuje, wykorzystują rurowe kolektory poziome (płaskie lub spiralne), które zakopywane są w ziemi, poniżej głębokości przemarzania gruntu. Rury kolektorów wypełnione są glikolem, który pod ziemią utrzymuje stałą temperaturę od -2^OC do +5^OC. Mieszankę wody z glikolem nazywa się potocznie solanką, stąd nazwa - pompa typu solanka/woda. Powierzchnię kolektorów oraz moc pompy dostosowuje się do powierzchni budynku, który ma być ogrzewany oraz do zapotrzebowania jego mieszkańców na energię grzewczą. Należy jednak liczyć się z tym, iż pompy poziome potrzebują sporej, niezabudowanej powierzchni ogrodu, usytuowanej od słonecznej strony świata (np. od południa).
Pionowe pompy ciepła wymagają wykonania na działce odwiertów na głębokość 30m – 150m, w których umieszczane są głębinowe sondy gruntowe w postaci U-kształtnych rur, wypełnionych glikolem. Zajmują więc one mniej powierzchni ogrodu niż pompy poziome, jednak wymagają bardziej skomplikowanych prac ziemnych. Długość rur, a więc i głębokość wykopu uzależniona jest od zapotrzebowania domu na energię grzewczą.

• Powietrzne pompy ciepła typu powietrze/woda

Pompy tego typu wykorzystują ciepłe powietrze zewnętrzne, które zasysane jest poprzez lamelowy wymiennik ciepła i przetwarzane w pompie na energię grzewczą. Ta z kolei przekazywana jest do określonej instalacji ogrzewania domu – wodnej (ogrzewanie podłogowe, kaloryfery) lub powietrznej (nawiewy podobne do klimatyzacji, tzw. klimakonwektory). Nie ma tu więc dolnego źródła energii, a w związku z tym koszty montażu są znacznie mniejsze niż przy pompie gruntowej.
Niestety moc grzewcza pomp powietrznych spada wraz ze spadkiem temperatury otoczenia. Większość pomp tego typu wymaga więc wspomagania w  postaci dodatkowej grzałki elektrycznej lub nawet kotła grzewczego. Ponadto poniżej temperatury -20^OC pompy powietrze/woda automatycznie się wyłączają i trzeba je zastępować alternatywnym źródłem ogrzewania.

• Pompy ciepła typu woda/woda

Pompy typu woda/woda jako dolne źródło energii wykorzystują wody gruntowe. Dostęp do nich uzyskuje się poprzez system studni (dwóch lub więcej - w zależności od zapotrzebowania na ciepło). Jedna ze studni jest tu zbiornikiem ciepłej wody czerpalnej, a pozostałe magazynują wodę schłodzoną. Odstępy pomiędzy studniami muszą wynosić kilkanaście metrów, by wody nie mieszały się, więc rozwiązanie to wymaga dużej powierzchni terenu. Ponadto działka musi posiadać wody gruntowe na głębokości ok. 6m - 30m. Jest to więc wymagający system.