Pompy ciepła są ciągle niedoceniane w naszym kraju

Pompy ciepła mogą ogrzewać nie tylko budynki mieszkalne, ale nawet duże biurowce. W Polsce da się je zastosować niemal wszędzie. W naszych warunkach klimatycznych są one dużo bardziej efektywne niż kolektory słoneczne i w przeciwieństwie do nich mogą wystarczająco podgrzewać wodę do kranów i ogrzewania przez cały rok.

W użyciu jest kilka rodzajów pompy ciepła. Najbardziej efektywna jest gruntowa, która do produkcji energii wykorzystuje to, że grunt na głębokości 1,5 do 2 m (poza obszarem wiecznej zmarzliny) ma przez cały rok tę samą temperaturę rzędu 7-13 stopni. W tym przypadku umieszcza się pod ziemią gruntowy wymiennik ciepła, czyli system plastikowych rurek, którymi płynie schłodzona, ale łatwo ogrzewająca się i dobrze trzymająca ciepło substancja (zazwyczaj glikol lub solanka). Płynąc rurkami pod ziemią, pod wpływem występującej tam dodatniej temperatury, ogrzewa się. To ciepło oddawane jest potem przy użyciu specjalnej sprężarki do systemu grzewczego i służy do podgrzewania wody do kaloryferów i do mycia. A schłodzony w ten sposób glikol czy solanka znów wędruje pod ziemię.

Na tej zasadzie energię produkuje każdy typ pompy ciepła, która powinna wytwarzać trzy razy więcej energii, niż jej pobiera (w postaci prądu) do napędzania sprężarki i całego systemu. Jeszcze krócej rzecz ujmując, takie urządzenie działa jak odwrócona lodówka. Chłodziarka, obniżając temperaturę pobieranego z otoczenia powietrza, wydziela zawartą w nim energię cieplną na zewnątrz - stąd wrażenie, że lodówka z tyłu grzeje. Pompa ciepła robi na odwrót. Może wykorzystywać energię cieplną zawartą nie tylko w gruncie, ale też tę kryjącą się w wodach gruntowych (też mającą przez cały rok stałą temperaturą wahającą się od 7 do 12°C), powierzchniowych, a nawet powietrzu.

Pompy ciepła, dziś właściwie obowiązkowe wyposażenie najbardziej energooszczędnych domów (zwanych pasywnymi), najpierw zrobiły karierę w Stanach Zjednoczonych i Szwecji. W tym drugim kraju zaczęto je instalować już pod koniec lat 70. Miały być jedną z odpowiedzi Szwedów na ówczesny kryzys energetyczny i pomóc im w zmniejszeniu zależności od ropy (w tamtym czasie wiele domów na Zachodzie ogrzewało się olejem opałowym wytwarzanym z ropy). To się udało. Dziś pompy ciepła instaluje się w Szwecji w większości nowo budowanych domów (używa tego sprzętu nawet tamtejsza rodzina królewska) i ocenia się, że to państwo sprowadza dzięki temu o 1,5 mln ton ropy rocznie mniej. Dla porównania: w Polsce zużywa się rocznie 20 mln ton tego surowca.

Urządzenia te robią też zawrotną karierę w Finlandii, gdzie tylko w 2008 r. sprzedano ich aż 60 tys. sztuk (w Polsce to kilka tysięcy rocznie). Ma je na wyposażeniu już co piąty domek jednorodzinny w tym kraju. Pompy ciepła cieszą się dziś dużym zainteresowaniem nawet w uznawanych za mało ekologiczne Chinach, gdzie ich roczna sprzedaż przekroczyła już jakiś czas temu ćwierć miliona sztuk.

W Polsce nie są jeszcze popularne (w 2009 r. było ich w całym kraju tylko 17 tys.). Za sprawą m.in. paru rozpowszechnionych i tylko częściowo prawdziwych opinii na ich temat. Pierwsza z nich głosi, że pomp ciepła nie opłaca się instalować, bo są za drogie i zbyt długo się zwracają. Druga, że trzeba pod nie wygospodarować kilkaset metrów działki i na tym spłachetku będzie można co najwyżej posiać trawę. Trzecia, że w naszym klimacie nie sprawdza się pompa pobierająca energię cieplną z powietrza.

Takie opinie wzięły się w dużej mierze stąd, że w Polsce brakuje wyspecjalizowanych firm wykonawczych, a także projektantów instalacji opartych na pompach ciepła. To owocuje niejednokrotnie nieudanymi, mało wydajnymi instalacjami, do czego przyczynia się fakt, że w naszym kraju jest sporo małych producentów pomp, oferujących sprzęt tani, ale często kiepskiej jakości. Znajdują klientów, bo markowe pompy ciepła, gruntowe albo wodne (umieszczane w studni głębinowej albo zbiorniku powierzchniowym), są faktycznie dość drogie. Dla standardowego domu o powierzchni 150 mkw. kosztują ze wszystkimi potrzebnymi pracami (np. odwiertem) 50-60 tys. zł. Ale nowoczesna instalacja gazowa z piecem to w tym przypadku wydatek rzędu 15-30 tys. zł. Koszt ogrzania wody do kaloryferów i do mycia w tej wielkości domu z kotłem gazowym może przekraczać 5 tys. zł rocznie. Jeśli zastosujemy pompę ciepła, będzie to tylko 2 tys. zł. Gdy weźmiemy to pod uwagę, okaże się, że taka pompa może zwrócić się w 10 lat, a nie 20-30 lat, jak ostrzegają niektórzy. Na jeszcze szybszy okres zwrotu możemy liczyć, jeśli zastosujemy pompę ciepła w budynku, który dotąd miał stary, mało wydajny system grzewczy, np. na olej opałowy.

Poza tym zamiast pompy gruntowej czy wodnej możemy użyć powietrznej, która kosztuje prawie dwa razy mniej. Choć jest dużo mniej wydajna (jeśli zastosujemy ją zamiast kotła gazowego, zmniejszymy rachunki za ogrzewanie i ciepłą wodę co najwyżej o 30 proc.).

Duża połać ziemi potrzebna jest nam z kolei tylko wtedy, gdy zdecydujemy się na pompę gruntową, w której rurki wymiennika ciepła są ułożone w ziemi poziomo. Wtedy faktycznie musimy na ten cel przeznaczyć działkę dwa razy większą od tej zajmowanej przez dom. Ale przecież nie jesteśmy skazani na to rozwiązanie, bo można rurki zagłębić w ziemi pionowo (to tzw. sondy gruntowe) albo wybrać pompę wodną. Choć jest to trochę droższe.

Albo pompę powietrzną, którą umieszcza się na ścianie budynku. Ten typ jest bardzo popularny w zimniejszej od Polski Skandynawii. Chyba nie ma lepszego dowodu na to, że i u nas się sprawdza. Pod warunkiem, oczywiście, że kupimy sprzęt dobrej jakości i właściwie go zainstalujemy.

Powietrzna pompa ciepła działa nawet przy ujemnej temperaturze na zewnątrz, co - mimo że potwierdzone badaniami naukowymi - też spotyka się z niedowierzaniem. Nic dziwnego, bo trudno pojąć, że powietrze i przy mrozie ma w sobie nieco energii cieplnej. I jeśli jest schładzane przez pompę do jeszcze niższej temperatury, oddaje tę energię do systemu grzewczego.

Wadą pomp powietrznych jest to, że jeśli na zewnątrz jest mniej niż 10 st. C, to ich efektywność drastycznie spada. Przy temperaturze -10 st. C pobierają one tyle samo energii, ile produkują. Dlatego u nas najlepiej używać ich w cieplejszych rejonach kraju, na Wybrzeżu czy w zachodniej Polsce. Bo im cieplejsze powietrze, tym taki rodzaj pompy będzie wytwarzał więcej energii.

Inna rzecz, że nawet najnowocześniejsze pompy ciepła nie ogrzeją wody do takich temperatur jak kocioł gazowy (ich możliwości to co najwyżej 65°C). I jeśli będą zasilać zwykłe kaloryfery, w domu - szczególnie przy dużych mrozach - może być za zimno. Dlatego zalecane jest łączenie się z tzw. niskotemperaturowymi systemami grzewczymi. Np. z ogrzewaniem podłogowym. Inne rozwiązanie, jeśli nie lubimy w domu marznąć, to połączenie pompy z kotłem gazowym i zwykłymi grzejnikami. Wtedy podgrzewamy wodę dostarczoną przez pompę ciepła do wyższej temperatury gazem.

Wielką zaletą pomp ciepła jest wygoda użytkowania, bo są one w zasadzie, tak jak instalacje gazowe, bezobsługowe. Ta automatyzacja sprawia też, że np. możemy je włączyć zdalnie przed powrotem do domu, choćby za pomocą telefonu komórkowego (sygnał z niego układ sterujący pompą odczyta jako komendę do jej uruchomienia).

Poza tym latem, z wyjątkiem pompy powietrznej, mogą one nam pomóc ochłodzić dom dużo taniej niż klimatyzacja. Działają wtedy np. tak, że sprężarka pobiera ciepło z pomieszczeń, oddaje je glikolowi czy solance, które wędrują rurkami pod ziemię i tam się oziębiają do temperatury gruntu.

W wielu miejscach nie da się zastosować wszystkich typów pomp ciepła. Bardzo dużo zależy od lokalnych warunków geologicznych. Dlatego już na etapie doboru pompy powinniśmy zasięgnąć rady fachowców. Ci z kolei będą chcieli się dowiedzieć, w jakiej strefie klimatycznej znajduje się nasz dom, jaki jest poziom wód gruntowych na działce, jaki jest ich skład chemiczny, jaki jest przekrój geologiczny ziemi w najbliższym sąsiedztwie, jakie jest zapotrzebowanie domu na ciepło i czy pompa będzie jedynym źródłem ciepła.

Bardzo ważne jest też, żeby moc pompy była odpowiednio dobrana do naszych potrzeb. W praktyce zdarza się, że inwestor chce zaoszczędzić i wybiera tańszą, ale słabszą pompę. Wtedy jednak takie urządzenie na ogół nie zdaje egzaminu. Inwestorzy, którzy decydują się na zakup pomp ciepła, powinni wybierać firmy, które oprócz urządzenia oferują również pomoc serwisową, wykonawczą, a także pomogą przygotować projekt.

@RY1@i02/2011/184/i02.2011.184.214.002c03.801.jpg@RY2@@RY1@i02/2011/184/i02.2011.184.214.002c03.802.jpg@RY2@

Pompy ciepła, dziś będące właściwie obowiązkowym wyposażeniem najbardziej energooszczędnych domów, najpierw zrobiły karierę w Stanach Zjednoczonych i Szwecji

Jacek Krzemiński