Baza wiedzy o pompach ciepłowniczych

Zestawienie terminów oraz pojęć związanych z tematyką pomp ciepłowniczych, do każdego z nich dołączone jest krótkie obaśnienie. Na bazę wiedzy o pompach ciepłowniczych składa się komplet terminów i pojęć najczęściej spotykanych w artykułach omawiających szereg zagadnień na takie tematy jak na jakiej zasadzie działa pompa ciepłownicza, budowa, montaż czy jej ekspoatacja.

Podział na rodzaje pomp ciepłowniczych

Pompy ciepłownicze różnią się sposobem pobierania i oddawania energii cieplnej. Wybór odpowiedniego typu zależy od źródła ciepła dolnego (powietrze, grunt, woda) oraz sposobu dystrybucji ciepła w budynku (powietrze, woda grzewcza). Poznaj wszystkie dostępne rozwiązania i ich zastosowania.

• pompa ciepłownicza powietrze–powietrze,
  pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego i oddaje je bezpośrednio do powietrza w pomieszczeniu (jak klimatyzator z funkcją grzania),
• pompa ciepłownicza powietrze–woda,
  pobiera ciepło z powietrza i przekazuje je do instalacji grzewczej z wodą (np. grzejniki, podłogówka),
• pompa ciepłownicza woda–woda,
  ciepło pobierane z wód gruntowych lub powierzchniowych i oddawane do instalacji grzewczej wodnej,
• pompa ciepłownicza grunt–woda,
  ciepło z gruntu (za pomocą sond lub kolektorów) przekazywane do instalacji wodnej,
• pompa ciepłownicza grunt–powietrze,
  rzadsze rozwiązanie, gdzie ciepło z gruntu ogrzewa powietrze nawiewane do budynku,
• pompa ciepłownicza do CWU,
  urządzenie wyłącznie do przygotowywania ciepłej wody użytkowej,
• pompa ciepłownicza do basenu,
  specjalistyczna pompa przeznaczona do ogrzewania wody w basenie,
• pompa ciepłownicza hybrydowa,
  łączy pompę ciepłowniczą z innym źródłem ciepła (np. gazowym) w jednym systemie,

Budowy pompy ciepłowniczej

Każda pompa ciepłownicza składa się z kluczowych elementów odpowiedzialnych za pobieranie, przekształcanie i oddawanie energii cieplnej. Zrozumienie budowy pomoże w świadomym wyborze urządzenia oraz późniejszej eksploatacji. Oto najważniejsze komponenty i ich funkcje w systemie.

• parownik,
  miejsce, gdzie czynnik chłodniczy odbiera ciepło ze źródła dolnego i odparowuje,
• skraplacz,
  oddaje ciepło z czynnika chłodniczego do instalacji grzewczej tu, następuje jego skraplanie,
• sprężarka,
  spręża czynnik chłodniczy, podnosząc jego temperaturę i ciśnienie,
• zawór rozprężny,
  obniża ciśnienie czynnika chłodniczego przed parownikiem, umożliwiając jego ponowne odparowanie,
• czynnik chłodniczy,
  medium robocze przenoszące ciepło w układzie (np. R32, R410A),
• wymiennik ciepła,
  element, który przekazuje ciepło między dwoma obiegami bez ich bezpośredniego kontaktu,
• pompa obiegowa,
  zapewnia cyrkulację wody w instalacji grzewczej,
• bufor ciepła,
  zbiornik magazynujący energię cieplną, stabilizujący pracę systemu,
• zasobnik CWU,
  podgrzewa i przechowuje ciepłą wodę użytkową,
• układ automatyki,
  steruje pracą pompy ciepłowniczej, dostosowując parametry pracy,
• czujniki temperatury,
  mierzą temperaturę w kluczowych miejscach układu (np. zasilanie, powrót, zewnętrzna),

Konstrukcje pomp ciepłowniczych

Sposób wykonania pompy ciepłowniczej wpływa na łatwość montażu, koszty instalacji i późniejszą eksploatację. Konstrukcje split, monoblok czy all-in-one mają różne zalety i ograniczenia. Dowiedz się, która konstrukcja będzie najlepsza dla Twojego domu i potrzeb.

• pompy ciepłownicze split,
  urządzenie podzielone na jednostkę zewnętrzną (sprężarka, parownik) i wewnętrzną (skraplacz, sterowanie), połączone rurami z czynnikiem chłodniczym,
• pompy ciepłownicze monoblok,
  całość znajduje się w jednej jednostce zewnętrznej; wymaga tylko przyłącza wodnego,
• pompy ciepłownicze all-in-One,
  pompa monoblok z wbudowanym zasobnikiem CWU, gotowa do podłączenia,
• pompy ciepłownicze inverter,
  technologia zmiennej prędkości sprężarki, pozwala płynnie dopasowywać moc do zapotrzebowania,
• pompy ciepłownicze On/Off,
  sprężarka działa z pełną mocą lub nie działa wcale, mniej efektywna, ale jej kontrukcja jest prostsza,

Montaż i lokalizacja pompy ciepłowniczej

Prawidłowy montaż pompy ciepłowniczej decyduje o jej wydajności, trwałości i komforcie użytkowania. Lokalizacja jednostek, sposób ich ustawienia oraz właściwe połączenia to kluczowe elementy wpływające na efektywność całego systemu grzewczego.

• jednostka wewnętrzna,
  część systemu zainstalowana w pomieszczeniu (np. w kotłowni),
• jednostka zewnętrzna,
  część znajdująca się na zewnątrz budynku, pobierająca ciepło z powietrza,
• montaż naziemny,
  ustawienie jednostki zewnętrznej na specjalnym fundamencie przy budynku,
• montaż na dachu,
  rzadziej stosowany, wymaga mocnej konstrukcji i zabezpieczenia akustycznego,
• montaż na konsoli ściennej,
  jednostka zawieszona na ścianie, zazwyczaj do mniejszych jednostek,
• odległość między jednostkami,
  istotna w przypadku systemów split; wpływa na sprawność i długość rur,
• izolacja przewodów chłodniczych,
  zapobiega stratom energii i skraplaniu pary wodnej,
• zabezpieczenie przed zamarzaniem,
  stosowane w obiegu wodnym, np. grzałki, zawory spustowe,
• zbiornik buforowy,
  magazynuje nadmiar energii cieplnej; poprawia stabilność pracy,
• odpływ kondensatu,
  rurka odprowadzająca wodę z parowania z jednostki zewnętrznej,

Ogrzewanie i przygotowanie ciepłej wody

Pompa ciepłownicza dostarcza energię do różnych systemów dystrybucji ciepła w budynku. Od sposobu wykorzystania zależy komfort cieplny i efektywność energetyczna. Poznaj możliwości zastosowania pompy do ogrzewania, przygotowania CWU oraz chłodzenia pomieszczeń.

• CWU,
  ciepła woda użytkowa, woda podgrzewana do codziennego użytku (prysznic, kran itp.),
• ogrzewanie basenu,
  pompa ciepłownicza może zasilać wymiennik ciepła podgrzewający wodę w basenie,
• ogrzewanie podłogowe,
  system niskotemperaturowy, gdzie ciepło rozprowadzane jest przez wodę w rurkach w podłodze,
• ogrzewanie grzejnikowe,
  tradycyjny system grzewczy z kaloryferami; wymaga często wyższej temperatury wody,
• ogrzewanie niskotemperaturowe,
  wymaga wody grzewczej o temp. ok. 30–40°C; idealne dla pomp ciepłowniczych,
• ogrzewanie wysokotemperaturowe,
  woda grzewcza powyżej 55°C; wymaga pomp o wyższej mocy lub wspomagania,
• klimakonwektory,
  urządzenia działające jak grzejniki, ale umożliwiają też chłodzenie,
• chłodzenie aktywne,
  pompa odwraca obieg i działa jak klimatyzator (chłodzi pomieszczenia),
• chłodzenie pasywne,
  wykorzystuje chłód z gruntu bez angażowania sprężarki,

Sterowanie i automatyka

Nowoczesne systemy sterowania pompą ciepłowniczą automatycznie dostosowują jej pracę do warunków zewnętrznych i potrzeb użytkowników. Inteligentna automatyka zapewnia optymalną efektywność, komfort oraz możliwość zdalnego nadzoru nad instalacją przez aplikacje mobilne.

• termostat pokojowy,
  czujnik wewnętrzny kontrolujący temperaturę i sterujący pompą,
• regulator pogodowy,
  dostosowuje temperaturę zasilania na podstawie temperatury zewnętrznej,
• czujnik temperatury zewnętrznej,
  niezbędny przy sterowaniu pogodowym, montowany na elewacji,
• sterownik pompy ciepłowniczej,
  panel sterowania systemem; ustawianie temperatur, trybów, harmonogramów,
• system BMS (Building Management System),
  zintegrowane sterowanie całym budynkiem, w tym pompą,
• aplikacja mobilna,
  umożliwia zdalne sterowanie pompą przez telefon,
• tryb ECO,
  tryb pracy obniżający zużycie energii (często kosztem komfortu cieplnego),

Efektywność i parametry techniczne

Parametry techniczne pompy ciepłowniczej określają jej wydajność, zużycie energii i wpływ na środowisko. Współczynniki COP, SCOP, klasa energetyczna i moc grzewcza to kluczowe wskaźniki przy wyborze urządzenia. Znajomość tych parametrów pomoże w ocenie opłacalności inwestycji.

• COP (Coefficient of Performance),
  stosunek oddanej energii cieplnej do pobranej elektrycznej w danym momencie,
• SCOP (Seasonal COP),
  średnioroczna efektywność pompy w konkretnych warunkach klimatycznych,
• SPF (Seasonal Performance Factor),
  rzeczywista sezonowa sprawność całego systemu (pompa + instalacja),
• temperatura zasilania,
  temperatura wody wysyłanej do instalacji (np. do grzejników),
• temperatura powrotu,
  temperatura wody wracającej z instalacji do pompy
• moc grzewcza,
  ilość energii cieplnej, jaką pompa może dostarczyć (np. 8 kW),
• klasa energetyczna,
  określa efektywność urządzenia (np. A++, A+++),
• GWP (Global Warming Potential),
  potencjał cieplarniany czynnika chłodniczego,
• praca w trybie odszraniania,
  automatyczne usuwanie szronu z jednostki zewnętrznej w niskich temp,

Źródła dolne (miejsce, skąd pozyskiwane jest ciepło)

Źródło dolne to miejsce, z którego pompa czerpie energię cieplną. Każde źródło ma różną dostępność, stabilność temperatur i wymagania instalacyjne. Wybór odpowiedniego źródła dolnego wpływa na efektywność pompy, koszty montażu i późniejszą eksploatację systemu.

• powietrze zewnętrzne,
  najpopularniejsze źródło dla pomp powietrznych; łatwo dostępne, ale zmienne temperaturowo,
• grunt (sonda pionowa),
  głębokie odwierty z kolektorem pionowym (najczęściej 50–150 m głębokości), stabilna temperatura przez cały rok,
• grunt (kolektor poziomy),
  rury zakopane płytko (1–2 m) na dużej powierzchni działki, tańsze rozwiązanie niż odwierty,
• woda gruntowa,
  źródło stabilne temperaturowo; wymaga dostępu do czystej wody i pozwolenia na jej pobór i zrzut,
• woda powierzchniowa,
  np. z jeziora lub rzeki; wymaga odpowiednich warunków i zezwoleń,
• powietrze wentylacyjne,
  odzyskiwanie ciepła z powietrza zużytego, np. w systemach rekuperacji,

Instalacje wspomagające i akcesoria

Dodatkowe elementy instalacji pompowej zwiększają jej funkcjonalność, stabilność pracy i komfort użytkowania. Bufory ciepła, zasobniki CWU, wymienniki czy systemy wspomagające pozwalają w pełni wykorzystać potencjał pompy ciepłowniczej i dostosować ją do indywidualnych potrzeb.

• zbiornik buforowy,
  magazynuje nadmiar ciepła, stabilizuje pracę systemu i ogranicza liczbę załączeń sprężarki,
• zasobnik CWU,
  izolowany zbiornik z wężownicą do podgrzewania wody użytkowej,
• wymiennik ciepła do basenu,
  element instalacji, przez który przepływa woda basenowa i ogrzewa się od pompy ciepłowniczej,
• zawór mieszający,
  reguluje temperaturę wody wypływającej z zasobnika CWU (ochrona przed poparzeniem),
• zawór 3-drogowy,
  kieruje przepływem medium w instalacji (np. wybiera czy ogrzewanie, czy CWU),
• grzałka elektryczna wspomagająca,
  działa jako dodatkowe źródło ciepła w ekstremalnych warunkach lub awarii,
• system solarny (kolektory słoneczne),
  wspomaga podgrzewanie CWU, może współpracować z pompą,
• zasobnik kombinowany,
  łączy bufor i CWU w jednym zbiorniku,
• system chłodzenia pasywnego,
  wykorzystuje chłód gruntu do obniżania temperatury w budynku bez użycia sprężarki,

Dokumentacja, procedury i formalności

Instalacja pompy ciepłowniczej wiąże się z określonymi wymaganiami formalnymi i dokumentacyjnymi. Projekty, pozwolenia, certyfikaty oraz procedury dofinansowania to niezbędne elementy prawidłowej realizacji inwestycji. Poznaj wszystkie formalności związane z montażem pompy ciepłowniczej.

• projekt instalacji,
  dokumentacja techniczna określająca rozmieszczenie i parametry urządzeń,
• audyt energetyczny,
  analiza zużycia energii budynku i wskazania doboru systemu grzewczego,
• pozwolenie wodnoprawne,
  wymagane przy czerpaniu i zrzucie wód gruntowych dla pomp woda–woda,
• zgłoszenie montażu pompy ciepłowniczej,
  wymagane w niektórych gminach, zwłaszcza przy pracach ziemnych,
• dopełnienie warunków gwarancji,
  m.in. regularne przeglądy, montaż przez certyfikowanego instalatora,
• certyfikat F-GAZ,
  wymagany przy montażu systemów zawierających fluorowane gazy cieplarniane,
• dofinansowanie (np. Czyste Powietrze),
  pomoc finansowa przy wymianie starego źródła ciepła na pompę,
• świadectwo charakterystyki energetycznej,
  określa klasę efektywności energetycznej budynku,