Rodzaje pomp ciepła – gruntowe, powietrzne, split, monoblok

Pompy ciepła to urządzenia, które mogą się od siebie różnić na wiele sposobów – budową, źródłem pozyskiwania ciepła, czy zastosowanymi rozwiązaniami.

W dzisiejszym poradniku opiszemy każdy z rodzajów pomp ciepła. Warto je poznać, szczególnie gdy w najbliższym czasie planujesz zakup tego urządzenia grzewczego. Zapraszamy!

Rodzaje powietrznych pomp ciepła

Pierwsze pompy ciepła, które opiszemy, to te pozyskujące energię cieplną z powietrza. To najchętniej wybierane urządzenia ze względu na prosty montaż i niższą cenę niż gruntowe pompy. Urządzenia grzewcze pozyskujące energię z powietrza, przekazują je natomiast do wnętrza na dwa sposoby:

Pompy ciepła powietrze-woda

Absolutnie dominujący typ pomp ciepła na rynku. Odbierają one ciepło z otoczenia, po czym przekazują ją na wodę użytkową (cwu) lub tę, która płynie w centralnym ogrzewaniu (co). Oczywiście jest to duże uproszczenie, jednak w ostatecznym rozrachunku tak to właśnie działa.

Pompy ciepła powietrze-woda dzielą się na kolejne dwa bardzo ważne typy: split i monoblok, które opiszemy poniżej:

Split

Pompy ciepła split to urządzenia, które rozdzielone są na dwie jednostki, czyli jedną „skrzynkę” umieszczoną poza budynkiem, a drugą wewnątrz niego. Pierwsza z nich posiada wentylator i przypomina swoim wyglądem klimatyzator – choć pompa ciepła jest większa i umieszczona raczej na gruncie niż na elewacji.

Wewnątrz budynku znajduje się natomiast jednostka z całym układem chłodniczym – to tam następuje wymiana ciepła pomiędzy czynnikiem a wodą. Taka budowa jest cechą charakterystyczną dla urządzeń typu split.

Monoblok

Monobloki składają się natomiast się najczęściej wyłącznie z jednej jednostki zewnętrznej. Niektórzy producenci (raczej ze średniej i wyższej półki) oferują gotowe moduły hydrauliczne, które mogą wyglądać jak jednostki wewnętrzne, lecz nimi nie są – nie zawierają w sobie układu hydraulicznego, który jest w jednostce zewnętrznej.

Układ chłodniczy znajduje się więc w jednostce zewnętrznej – do budynku trafia już ogrzana woda. W przypadku tych pomp ciepła trzeba zastosować jednak dodatkowe zabezpieczenia antyzamrożeniowe – opisujemy je w obszernym artykule o monoblokach.

Pompy ciepła powietrze-powietrze

Nie będziemy poświęcać zbyt dużo uwagi pompom powietrze-powietrze, jednak warto wspomnieć, że takie istnieją. Takie urządzenia to praktycznie zwykłe klimatyzatory z funkcją grzania. Nie oferują jednak wydajności, która pozwala na ogrzanie całego domu – co najwyżej dogrzania małego pomieszczenia. Choć istnieją systemy typu multi-split składające się z kilku jednostek, to takie rozwiązanie na dłuższą metę nie jest opłacalne, jeżeli chcemy ogrzewać cały dom.

Nie podłączymy tej pompy do centralnego ogrzewania, czy zbiornika cwu – ciepło nie jest bowiem przekazywane na wodę, lecz po prostu z powietrza na powietrze. Jest to bardzo rzadko stosowane rozwiązanie i tylko w nielicznych przypadkach ma uzasadnienie ekonomiczne.

Rodzaje pomp ciepła gruntowych

Przejdźmy więc do gruntowych pomp ciepła – czyli jak sama nazwa wskazuje, do urządzeń, które pozyskują energię grzewczą z gruntu. Zbudowane są inaczej niż powietrzne pompy ciepła. Nie posiadają jednostki zewnętrznej, lecz jedynie moduł, który umieszcza się wewnątrz budynku. Jednostka wewnętrzna może być wyposażona w zintegrowany zbiornik cwu i najczęściej właśnie tak jest.

Gruntowe pompy ciepła pozyskują energię z gruntu za pomocą kolektorów – montuje się je na dwa sposoby opisane poniżej.

Z kolektorami pionowymi

Najpopularniejszy sposób umieszczania wymienników w gruncie – największa korzyść polega na oszczędności miejsca, lecz wykonanie odwiertów na głębokość do nawet 120 metrów kosztuje kilka tysięcy złotych, a trzeba wykonać ich co najmniej dwa.

Z drugiej strony temperatura gruntu na takiej głębokości jest stała przez cały rok, dlatego zapewnimy sobie tym samym wysoką wydajność grzewczą w ciągu całego roku.

Z kolektorami poziomymi

Alternatywnym rozwiązaniem jest natomiast umieszczenie kolektorów „na płasko”, czyli na głębokości około 1-1.5 metra, co nie wymaga aż tak zaawansowanych prac ziemnych, które mogą być nawet wykonane samodzielnie z wykorzystaniem koparki ogrodowej.

Z drugiej strony wymaga to jednak dużej dostępnej powierzchni działki – jeżeli jest ona już zagospodarowana, musimy liczyć się także z koniecznością zniszczenia np. trawnika.

Rodzaje pomp ciepła ze względu na typ sprężarki

Kolejnym podziałem pomp ciepła jest ten ze względu na rodzaj zastosowanej sprężarki, która odpowiada za podwyższanie ciśnienia czynnika i wymuszanie jego przepływu. Stanowi zatem „serce” całego układu z pompą ciepła.

Sprężarki rotacyjne

Rotacyjne sprężarki stosowane w pompach ciepła zbudowane są z cylindra, w którym znajduje się tłok (wirnik) obracający się odśrodkowo. Jest to „starszy” typ sprężarek, który raczej wychodzi z powszechnego stosowania.

Sprężarki twin-rotatory

Lepszym rozwiązaniem są natomiast tak zwane sprężarki rotacyjne podwójne, czyli twin-rotatory. Modyfikacja pozwoliła na znaczne obniżenie hałasu i wzrost współczynnika wydajności, dzięki zastosowaniu dodatkowego wirnika.

Sprężarki scroll

Sprężarki typu scroll są z kolei rozwiązaniem z najwyższej półki. Mimośrodowa spirala przekłada się na zmniejszenie mas ruchomych i wykonywanie przez nie jedynie ruchu obrotowego. W ten sposób uzyskuje się większą wydajność, jak również obniża się hałaśliwość pompy ciepła – stosowane są najczęściej przy mniejszych pompach ciepła.

Sprężarki inwerterowe

Producenci pomp ciepła oferują również urządzenia z inwerterowym zasilaniem – czyli z takimi sprężarkami, których moc może być regulowana. Opierają swoje działanie na prądzie stałym i zapewniają najwyższe sezonowe wskaźniki wydajności (przeczytaj więcej o SCOP). Redukcja odbywa się, dzięki możliwości zmian częstotliwości, a tym samym regulowania mocy urządzenia w danej chwili.

Inwertery mają te zaletę, że umożliwiają tzw. „miękki-start”, dzięki czemu sprężarka nie startuje na pełnej mocy od razu, lecz stopniowo zwiększane są jej obroty. Warto też wspomnieć, że poza zaletą w postaci oszczędności takie sprężarki są trwalsze. 

Dowiedz się więcej na temat sprężarek inwerterowych!

Jak wybrać odpowiedni rodzaj pompy ciepła?

Właściciele nieruchomości decydując się na pompę ciepła, chcą oczywiście wybrać jak najlepiej dostosowane urządzenie do swoich potrzeb, jak również budżetu. Najbardziej optymalne rozwiązanie wymaga jednak bardzo często specjalistycznej wiedzy eksperta – tym samym zdecydowanie zalecamy się nią wspierać. Każdy dom ma bowiem inną charakterystykę energetyczną.

Jeżeli chodzi jednak o sam rodzaj pompy ciepła, to mamy większe „pole manewru”. Znając cechy każdego rozwiązania, możemy podjąć decyzję o montażu gruntowej pompy ciepła lub powietrznej w wersji split, lub monoblok.