Pompa ciepła. Jak działa i kiedy warto w nią zainwestować?

Polacy coraz chętniej sięgają po ekologiczne źródła ciepła. Rezygnacja ze spalania węgla na rzecz takich urządzeń jak pompy ciepła czy kotły gazowe, pozwala zredukować zanieczyszczenie środowiska, a przy tym uwolnić się od uciążliwego obowiązku, którym są regularne wizyty w kotłowni.

Agata Borodziuk, kierownik działu pomp ciepła w firmie Polenergia Pompy Ciepła oraz Maciej Kudrzycki, piastujący funkcję kierownika ds. technicznych, porozmawiali z nami na temat samych urządzeń - ich zalet i wad, a także o tym, jaką popularnością cieszą się one w Polsce. Niektóre fakty mogą być zaskakujące.

Karol Kołtowski, Wirtualna Polska: Jakie mamy rodzaje pomp ciepła i czym one się od siebie różnią?

Maciej Kudrzycki: Główny podział to podział na pompy gruntowe i powietrzne. Różnią się one przede wszystkim źródłem dolnym czyli źródłem, z którego czerpana jest energia, która następnie jest przekazywana do systemu grzewczego budynku. Pompa gruntowa pozyskuje energię z gruntu, pompa powietrzna - z powietrza atmosferycznego.

Agata Borodziuk: Drugą z wartych wspomnienia różnic jest nakład inwestycyjny. Najbardziej ekonomicznym i najczęściej wybieranym rozwiązaniem są pompy powietrze-woda. W przypadku pomp gruntowych koszt jest znacznie wyższy. Jest to związane między innymi z koniecznością wykonania odwiertów. Bardziej złożony i czasochłonny jest też proces montażu, a także projektowania tego typu instalacji.

Czy pompa gruntowa może powstać na każdej działce?

MK: Problemem zazwyczaj jest dostępna powierzchnia. Pompy gruntowe mogą bazować na dwóch rodzajach wykonania dolnych źródeł: w formie pionowych odwiertów lub wymienników poziomych. W przypadku odwiertów pionowych głębokość sięga maksymalnie do 100 metrów. Wykonywanie odwiertów na większe głębokości jest obwarowane przepisami prawa górniczego i nie jest powszechnie stosowaną praktyką.

W przypadku wymienników poziomych spiralę układa się na głębokości około 1,5 metra i zajmuje ona dużą powierzchnię. W związku z tym na takim terenie nie można nasadzać roślin o dużym systemie korzeniowym. Nie powinno być to też miejsce przeznaczone na podjazdy.

Może się też okazać, że na terenie inwestycji niemożliwe jest wykonanie odwiertów, choćby z powodu uwarunkowań geologicznych terenu.

Wiemy więc już, że najpopularniejsze są pompy powietrze-woda. Czy tego typu urządzenie poradzi sobie z ogrzaniem budynku zimą, kiedy temperatury spadają poniżej -10 stopni Celsjusza?

AB: Pompy ciepła dobiera się biorąc pod uwagę tak zwany punkt biwalentny, który zależy od strefy klimatycznej. W Polsce wydzielamy takich stref pięć. W zależności od lokalizacji inwestycji i projektowej temperatury zewnętrznej określamy jego wartość. Najczęściej dobiera się go dla wartości -11 stopni Celsjusza. Poniżej tej temperatury pompa musi wspomagać się źródłem szczytowym.

Biorąc pod uwagę zimy, z jakimi mamy do czynienia w ostatnich latach, dni z tak niską temperaturą nie mamy zbyt wielu, więc tak, w polskim klimacie pompy ciepła zdają egzamin jeżeli chodzi o wydajne i ekonomiczne ogrzewanie domu. Warto też zauważyć, że rozwój technologii ciągle idzie do przodu i z każdym rokiem urządzenia są coraz wydajniejsze.

Czy pompy ciepła poradzą sobie z ogrzewaniem budynku wyposażonym w grzejniki, a nie ogrzewanie podłogowe?

MK: Jeszcze kilka lat temu pompy ciepła były w stanie ogrzać czynnik zasilający instalację centralnego ogrzewania do nieco ponad 50 stopni. Teraz wartości te sięgają 65 stopni nawet przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych, a niektórzy producenci deklarują, że ich urządzenia potrafią zasilić instalacje czynnikiem o temperaturze 75 stopni. W związku z tym pompy wysokotemperaturowe powinny sobie bez większych problemów radzić z ogrzewaniem budynku wyposażonego w stalowe grzejniki płytowe lub aluminiowe kaloryfery członowe.

Kluczowe jest jednak to, że aby pompa ciepła mogła pracować w wydajny sposób, budynek musi mieć wykonaną odpowiednią termoizolację. W przypadku budynków wyposażonych w grzejniki ważne jest dokonanie odpowiednich obliczeń. Może pojawić się konieczność zainstalowania dodatkowych kaloryferów lub zwiększenia ich powierzchni. Przy wykonaniu odpowiedniej modernizacji budynku, mającego nawet kilkadziesiąt lat, możliwe jest więc korzystanie w nim z pompy ciepła.

Pompa ciepła może też pełnić rolę chłodzenia budynku. Może zastąpić klimatyzator?

MK: Pompy ciepła i klimatyzatory to urządzenia bardzo podobne u swoich podstaw. Pompy są opracowywane z myślą o ogrzewaniu budynków, więc przystosowane są do osiągania swoich maksymalnych parametrów i największej efektywności w procesie produkcji energii cieplnej. Do chłodzenia pompą ciepła konieczne jest wykonanie dodatkowych prac instalacyjnych lub przystosowanie istniejącego systemu grzewczego, lecz ma to swoje zalety.

Wystarczy nam jedno urządzenie do chłodzenia i grzania, mamy większy porządek na elewacji, a do tego musimy serwisować tylko jedno urządzenie zamiast dwóch. Należy jednak pamiętać, że nie każda instalacja będzie kompatybilna z pompą ciepła pracującą w trybie chłodzenia, chodzi tutaj głównie o instalacje grzejnikowe.

Jak głośne są powietrzne pompy ciepła? Czy ten dźwięk może być uciążliwy?

AB: Producenci starają się redukować do minimum emisję hałasu produkowanych urządzeń, więc z roku na rok pod tym kątem może być tylko lepiej. Jednostka zewnętrzna, czyli ta, która generuje pewien poziom hałasu, musi być umieszczona w odpowiedniej odległości od granicy działki. Poprawny montaż powinien gwarantować, że hałas nie będzie uciążliwy ani w dzień, ani w nocy.

Warto mieć jednak na uwadze kilka wskazówek co do wyboru miejsca montażu jednostki zewnętrznej. Z różnych względów powinno unikać się na przykład montowania jej na ścianie sypialni czy blisko okien.

Jak kształtują się koszty ogrzewania budynku przy użyciu kotła gazowego w porównaniu do pomp ciepła?

MK: Wszystko zależy od tego, o jakim budynku mówimy. W sieci dostępnych jest wiele kalkulatorów, które pozwalają oszacować koszty ogrzewania dla danego domu w zależności od zastosowanej technologii. Biorąc pod uwagę zawirowania na rynku cen paliw kopalnych, pompy ciepła wypadają teraz pod tym kątem naprawdę bardzo dobrze.

AB: Jeśli mielibyśmy porównać koszty ogrzewania pompą ciepła i gazem, mówiąc szacunkowo, pompa ciepła może zwrócić się w przeciągu 6 lat.

MK: W bardzo dużym uproszczeniu można powiedzieć, że ogrzewanie modelowego domu przy użyciu pompy ciepła może być nawet 30 procent tańsze, niż ma to miejsce w przypadku stosowania kotła gazowego. Trzeba jednak podkreślić, że zależy to od szeregu czynników i dokładne wartości da się podać tylko po zapoznaniu się z określonym budynkiem.

Jak często trzeba wykonywać przeglądy i serwisy pomp ciepła? Jakie są najczęstsze awarie tego typu urządzeń?

AB: Pompa ciepła jest urządzeniem bezobsługowym. Po jej instalacji steruje nią układ automatyki. Konieczne jest jednak regularne wykonywanie przeglądów. Powinny być one wykonywane co najmniej raz w roku, najlepiej przed rozpoczęciem sezonu grzewczego.

MK: Jeśli chodzi o usterki - kluczowa jest poprawność montażu urządzenia. Jeśli monterzy zaniedbają swoje obowiązki i zainstalują urządzenie bez zachowania ścisłych wytycznych technicznych, nie będzie ono pracować z pełną wydajnością. Błędy montażowe mogą doprowadzić też do problemów z hydrauliką.

Właściciele pomp raczej nie popełniają większych błędów, jeśli chodzi o eksploatację. Problemy mogą wiązać się z niepoprawnym korzystaniem ze sterowników, lecz i o to powinni zadbać instalatorzy, wykonując podstawowe przeszkolenie klienta po zakończeniu pracy.

Jaka jest uśredniona żywotność pomp ciepła?

AB: Urządzenie powinno nam służyć ok. 20-25 lat. Istnieje jednak prawdopodobieństwo tego, że niektóre elementy w trakcie eksploatacji trzeba będzie wymienić znacznie szybciej. Jest to np. sprężarka, która może wyeksploatować się po około 15 latach. Nie jest to jednak drogi element w porównaniu do całej inwestycji. Należy pamiętać, że za żywotność urządzenia w sporej mierze odpowiedzialność ponosi projektant.

Nieprawidłowo dobrana pompa może pracować ze zbyt dużym obciążeniem, co skróci czas jej eksploatacji. Warto więc powierzyć montaż tak drogiego urządzenia firmie, która ma doświadczenie i będzie w stanie odpowiednio dobrać je do określonego budynku.

Czy Polacy przekonali się do technologii pomp ciepła?

AB: Trend jest rosnący. Między 2020 a 2021 sprzedaż pomp ciepła w Polsce wzrosła o 30 tys. urządzeń. W 2022 spodziewamy się, że sprzeda się o 50 tys. urządzeń więcej niż w 2021.

Skąd wzrost zainteresowania? Ma to związek z fotowoltaiką?

AB: Myślę, że fotowoltaika na pewno się do tego przyczyniła. Ale dużą rolę odgrywa też świadomość społeczna. Polacy chcą być bardziej ekologiczni.

MK: W ostatnich latach w Polsce przeżywamy prawdziwy boom, jeśli chodzi o zainteresowanie pompami ciepła. Składa się na to co najmniej kilka czynników, w tym dyrektywy techniczne i lobbowanie w kierunku zielonej energii. Świadomość społeczeństwa rośnie, ale działa też chłodna kalkulacja. Pompy są bezobsługowe, a ciepło jest tanie. Szczególnie w połączeniu z instalacją fotowoltaiczną.

Czego spodziewają się państwo w przyszłości, jeśli chodzi o rynek pomp ciepła?

AB: W Polsce znacząco rośnie zainteresowanie klientów. W perspektywie pięciu lat spodziewamy się kolejnych wzrostów, a także pojawiania się na rynku coraz lepszych urządzeń.

MK: Coraz więcej osób i firm jest zainteresowanych ekologicznym trybem życia, z którym pompy ciepła są tożsame. Spodziewamy się też dalszego rozwoju rynku pod kątem ogrzewania budynków wielorodzinnych, a także obiektów komercyjnych.