Odnawialne źródła pozyskiwania energii (w tym energii cieplnej) stają się coraz bardziej popularne zarówno w Polsce jak i na świecie. Oprócz najbardziej znanych źródeł jak energia pozyskiwana z wiatru bądź światła słonecznego coraz większą przychylność w Polsce zdobywają pompy ciepła. Warto zatem wiedzieć czym jest pompa ciepła, w jaki sposób można pozyskiwać z niej energię cieplną oraz czy jest to opłacalne.

Czym są pompy ciepła?

W oparciu o definicję pompy ciepła stanowią urządzenia grzewcze, które działają najefektywniej w niskich temperaturach. W celu uzyskania energii cieplnej możliwej do użycia przez człowieka wykorzystują energię jaka naturalnie występuje w powietrzu, wodzie czy też gruncie. Warto również wiedzieć, iż zasada działania pomp ciepła opiera się w głównej mierze na naturalnych zjawiskach chemicznych, do których zaliczają się:

• parowanie;
• skraplanie;
• sprężanie oraz rozprężanie.

Dzięki użyciu pompy ciepła można bez problemu zaopatrzyć całe gospodarstwo domowe w niezbędną do funkcjonowania mieszkańców energię cieplną. Warto jednak zdawać sobie sprawę, iż w przeciwieństwie do pozostałych źródeł odnawialnych pompy ciepła nie wytwarzają samoczynnie energii cieplnej a jedynie przenoszą już energię wytworzoną w powietrzu, wodzie lub gruncie.

W jaki sposób działają pompy ciepła?

Na wstępie warto wiedzieć, iż by pompa ciepła mogła efektywnie działać niezbędne jest dostarczenie jej niewielkiej ilości energii elektrycznej. Podstawowym elementem działania pompy ciepła jest wymiennik ciepła (inacz. parownik). Jest to mieszanina specjalnie przygotowanej mieszaniny cieczy oraz gazu, która poddaje się procesowi parowania. W ten sposób z dolnego źródła, którym może być dla przykładu grunt gdzie umieszczona jest pompa ciepła, pobrana zostaje energia cieplna. 

W kolejnym etapie czynnik zostaje zassany jako para o dosyć niskim ciśnieniu do sprężarki co tym samym podnosi jego temperaturę oraz ciśnienie. Następnie gorący oraz znajdujący się pod wysokim ciśnieniem czynnik trafia do wymiennika ciepła zwanego skraplaczem. Skroplony i o wysokiej temperaturze czynnik oddaje ciepło, które następnie trafia do ostatniego elementu pompy ciepła - tzw. zaworu rozprężnego. Tutaj pobrane ciepło zostaje przetransportowane do centralnego systemu grzewczego znajdującego się w danym budynku, gdzie następuje obniżenie temperatury oraz ciśnienia czynnika. Następnie trafia on z powrotem do parownika i cykl się powtarza.

Czy pompa ciepła to opłacalne rozwiązanie?

Pomimo bardzo wysokiej wydajności pompy ciepła oraz niskiego kosztu produkcji energii cieplnej wiele osób podaje w wątpliwość sens montażu pompy ciepła w swoim gospodarstwie domowym. Powodem tego mogą być argumenty dotyczące niskiej ilości ciepła, jakie można uzyskać dla swojego domu, czy też wysokiego kosztu eksploatacji oraz dbania o samą pompę ciepła.

Warto jednak wiedzieć, iż wraz z montażem pompy można uzyskać wiele długotrwałych korzyści. Zaliczają się do nich m.in:

• możliwość zapewnienia energii cieplnej dla całego gospodarstwa domowego - niezależnie czy istnieje potrzeba zapewnienia energii cieplnej dla domu jednorodzinnego czy też dla całego bloku mieszkalnego. Pompa ciepła jest w stanie zapewnić energię cieplną dla kilku lub kilkunastu gospodarstw domowych jednocześnie;
• spore oszczędności inwestycyjne - wbrew obiegowej opinii pompy ciepła dzięki zastosowaniu zjawiska rekuperacji zapewniają mniejsze zapotrzebowanie domu na energię. Oszczędności powoduje użycie mniejszej mocy pompy ciepła oraz znacznie krótszego dolnego źródła poboru energii. Tym samym oszczędności w kosztach za energię cieplną dla wybranego gospodarstwa domowego mogą wynosić nawet 15.000 złotych w ciągu roku;
• wspieranie działań ekologicznych - oprócz wyżej wymienionych zalet nie sposób nie wspomnieć o wspieraniu działań na rzecz ekologii. Pompa ciepła wykorzystuje już wytworzone i obecne ciepło w wodzie, powietrzu oraz gruncie bez ingerencji człowieka np. w naturalny bieg rzek czy też w kształt gruntu. Tym samym pompa ciepła nie powoduje np. emisji gazów cieplarnianych dzięki czemu można ją stosować jako alternatywne źródło produkcji energii cieplnej dla swojego domu.

Wszystkie wyżej wymienione zalety sprawiają, iż pompa ciepła stanowi świetne rozwiązanie dotyczące produkcji energii cieplnej. Dodatkowo dobrym pomysłem może okazać się połączenie mechanizmu wytwarzania energii z pompy ciepła wraz z instalacją fotowoltaiczną. Tym samym z jednego odnawialnego źródła można przekazywać niewielkie ilości energii elektrycznej do wytwarzania zielonej energii z drugiego źródła.