Powietrzne pompy ciepła zyskują na polskim rynku coraz więcej zwolenników.

Wiele osób modernizując swoje stare kotłownie inwestuje właśnie w ten rodzaj pomp, kierując się niskimi kosztami inwestycyjnymi, brakiem konieczności przeprowadzania jakichkolwiek prac ziemnych związanych z montażem dolnego źródła, obniżeniem kosztów eksploatacyjnych i bezobsługową pracą urządzeń. Również osoby budujące nowe domy coraz częściej zastanawiają się nad wyposażeniem swojej kotłowni w pompę powietrze/woda. 
 
Dom, w którym zamontowana jest pompa, jest w całości wybudowany z drewna,  właściciel zdecydował się na grzejnikowy system ogrzewania, gdzie temperatura wody w obiegu grzewczym dochodzi do 60°C. Przy takiej temperaturze wody i temperaturze zewnętrznej -10°C  łączna moc grzewcza pomp wynosi ok. 25kW. Jednak gdy temperatura źródła dolnego  (powietrza) i górnego (wody) ulegnie zmianie, wówczas moc pompy też się zmienia. Powietrze jest najmniej stabilnym pod względem temperatury dolnym źródłem dla pompy ciepła i jeżeli jego temperatura spada, to i moc urządzenia spada. Wówczas pojawiają się obawy  użytkowników o komfort cieplny w domu. Dlatego też zaleca się, aby powietrzne pompy ciepła pracowały w tzw. układzie biwalentnym, czyli razem z innym urządzeniem grzewczym. Może to być np. kocioł na gaz LPG, na olej, gaz ziemny, ale najczęściej tym dodatkowym źródłem mocy grzewczej jest grzałka elektryczna. Polega to na tym, że pompa pracuje dotąd aż zabraknie jej mocy, aby podnosić temperaturę w zbiorniku buforowym, po czym zastępuje ją drugie źródło grzewcze. Mówimy wówczas o pracy alternatywnej. Inny wariant przewiduje, że w momencie braku przyrostu temperatury pompa pracuje nadal, a drugie źródło uzupełnia ewentualne braki mocowe pompy i to rozwiązanie nazywamy równoległym. Od prawidłowego określenia momentu dołączenia drugiego źródła ciepła (punktu biwalentnego) zależy więc to, czy będziemy mieli ciepło w domu w krytycznych momentach zimy i jakie będą koszty ogrzewania. Gdy temperatura powietrza rośnie, sprawność układu również wzrasta. W okresach przejściowych, gdy termometry pokazują temperaturę między 5 a 15°C, czyli ok. 110 dni w statystycznym sezonie grzewczym, współczynnik efektywności jest większy niż w przypadku gruntowych pomp ciepła, a przez ok. 40 dni na podobnym poziomie.  Ten bardzo znaczący fakt sprawia, że inwestorzy coraz przychylniej patrzą na powietrzne pompy ciepła. Poza okresem grzewczym urządzenia pracują z bardzo wysoką sprawnością i wykorzystywane są do produkcji ciepłej wody użytkowej.

Druga cześć składowa powietrznej pompy ciepła – jednostka wewnętrzna – jest w kotłowni w domu.  Wewnątrz tej jednostki znajduje się sprężarka, wymiennik (skraplacz) i automatyka. Taka konfiguracja sprawia, że większość elementów elektrycznych odpowiadających za pracę pompy znajduje się wewnątrz budynku i nie są one narażone na szkodliwe działanie czynników atmosferycznych. Kolejną zaletą umieszczenia sprężarki w zamkniętym pomieszczeniu wewnątrz domu jest brak słyszalności odgłosów jej pracy. Ponadto wytwarzane ciepło (sprężarka) jest w sąsiedztwie jego odbiornika (skraplacz) i przekazywane mu bez dodatkowych strat wynikających z przesyłu czynnika pomiędzy jednostkami, co ma miejsce w urządzeniach ze sprężarką umieszczoną w jednostce zewnętrznej.  W kotłowni znajdują się również zbiornik na ciepłą wodę użytkową i zbiornik buforowy.  Pompa ciepła współpracuje tutaj z kotłem na gaz LPG. Położenie domu sprawia, że tankowanie gazu w okresie zimowym jest wykluczone z powodu utrudnionego dojazdu, dlatego dołożono do kotłów pompy ciepła, co tym samym obniżyło koszty ogrzewania.  Malowniczo położona działka była zbyt mała na ułożenie kolektora płaskiego, jak i nawet na odwierty pionowe.  Pompy powietrzne okazały się dobrym rozwiązaniem i pomimo trudnych warunków klimatycznych zdają egzamin.
Powszechna i niegraniczona dostępność do powietrza sprawia, że coraz częściej myślimy o wykorzystywaniu zgromadzonej w nim energii. Pompy wykorzystujące je jako dolne źródło zyskują coraz większą rzeszę zwolenników nawet w surowym górskim klimacie. Na pewno pod względem łatwości montażu biją pozostałe rodzaje pomp ciepła na głowę, co w trudnym terenie nie jest bez znaczenia.  Jeżeli chcemy zmniejszyć koszty funkcjonowania naszego ogrzewania, a nie mamy możliwości wykonania prac ziemnych, decyzja o zamontowaniu powietrznej pompy ciepła na pewno będzie trafna.

Marcin Konopek
POLEKO Kraków

Cały artykuł – GLOBEnergia 4/2009

  GLOBEnergia 4/2009 GLOBEnergia 4/2009