Pompy ciepła – działanie, rodzaje, koszty, czyli wszystko, co warto o nich wiedzieć

Data publikacji-
AutorRedakcja portalu Majsteria
Długość czytania11 min

Pompy ciepła to urządzenia grzewcze, które korzystają z odnawialnych źródeł energii. Są nie tylko przyjazne dla środowiska naturalnego, ale także dla domowego budżetu. Dlaczego warto zainwestować w ten sprzęt i ogrzewać nim dom? Poznaj rodzaje pomp ciepła, działanie tych urządzeń i potencjalne koszty użytkowania.

Pompy ciepła – działanie, rodzaje, koszty, czyli wszystko, co warto o nich wiedzieć

Pompa ciepła – czym jest?

Wybór sposobu ogrzewania jest jedną z najważniejszych decyzji, jakie musi podjąć inwestor podczas budowy domu. Wśród różnych rozwiązań coraz powszechniej wybierane są pompy ciepła. Stają się bardzo poważną alternatywą dla kotłów grzewczych wykorzystujących paliwa kopalne. Już w prawie co czwartym nowym budynku za ogrzewanie odpowiada właśnie pompa ciepła.

Co to jest pompa ciepła? To urządzenie grzewcze, które wykorzystuje różnicę temperatury pomiędzy dwoma obszarami. Wywołując obieg czynnika chłodniczego, pozyskuje energię cieplną. Pompy ciepła korzystają z naturalnej energii odnawialnej, takiej jak geotermia oraz energia słoneczna, która przyczynia się do różnic temperatury w atmosferze, glebie oraz wodzie - co umożliwia efektywne generowanie ciepła lub chłodu przy minimalnym zużyciu energii elektrycznej. Urządzenia te nie zajmują też wiele miejsca, a odpowiednio dopasowane do budynku są w stanie zapewnić komfort termiczny nawet w czasie srogich zim.

Jakie jest działanie pompy ciepła?

Zastanawiasz się, na jakiej zasadzie działa pompa ciepła? Dla pełnego zobrazowania działania tych urządzeń warto pokrótce przedstawić budowę pomp ciepła. Jak jest skonstruowana i co wchodzi w skład pompy ciepła? Wszystkie urządzenia składają się z trzech układów:

  • górne źródło – tym terminem określa się instalację grzewczą w budynku. Z reguły jest to system ogrzewania wodnego ze specjalnymi grzejnikami i ogrzewaniem podłogowym. Pompa ciepła może też ogrzewać powietrze w systemie klimatyzacji; 

  • dolne źródło – to instalacja odpowiedzialna za czerpanie energii cieplnej ze środowiska naturalnego. Może być w formie wentylatorów lub instalacji podziemnych;

  • obieg chłodniczy – sieć łącząca obie instalacje. Jest odpowiedzialna za odbieranie ciepła, sprężanie i przygotowywanie energii cieplnej, a następnie przekazywanie jej do górnego źródła.

Jak działają pompy ciepła? Pozyskiwanie ciepła może wydawać się skomplikowane, jednak łatwo wyjaśnić ten proces. Przedstawiamy mechanikę urządzeń i etapy pracy wykonywane krok po kroku.

  1. Pompa ciepła pobiera energię z dolnego źródła.

  2. Czynnik chłodniczy transportuje ciepło do parownika i wraca do dolnego źródła.

  3. W parowniku znajduje się płyn zmieniający stan skupienia na gazowy już przy ujemnych temperaturach. Płyn w postaci pary wodnej trafia do sprężarki. 

  4. Sprężarka kumuluje ciepło, a po osiągnięciu temperatury kilkudziesięciu stopni gaz trafia do skraplacza. 

  5. Skraplacz odbiera energię i przekazuje ją do górnego źródła. Tymczasem skroplony gaz wraca do parownika. 

 

Warto wiedzieć:

Zasada działania pompy ciepła jest bardzo podobna do funkcjonowania mechanizmów lodówek. Różnica polega na tym, że pompa ma ogrzewać zamknięty obszar, a lodówka go wychładza.

Rodzaje pomp ciepła

Zasada działania wszystkich pomp ciepła jest bardzo podobna, jednak same urządzenia są bardzo różnorodne. Odrębności są widoczne nie tylko w wyglądzie konstrukcji. Pompy mogą pozyskiwać energię z różnych źródeł i przekazywać ją do innych systemów. Różnią się też rozwiązaniami montażowymi.

Pompy ciepła – podział ze względu na dolne źródło

Pompy ciepła mogą pozyskiwać energię cieplną z kilku źródeł. W zależności od tego będą wyróżniały się wydajnością, kosztem montażu i będą wymagały innych warunków. Do pozyskiwania energii pompy ciepła wykorzystują:

  • powietrze – czerpanie energii cieplnej z powietrza nagrzanego promieniami słonecznymi to najbardziej wygodny sposób pozyskiwania ciepła. Pompy powietrzne są łatwe w montażu, stosunkowo tanie i nie potrzebują szczególnych warunków. Źródło jest jednak niestabilne, dlatego problem może stanowić pozyskanie odpowiedniej ilości energii do ogrzewania domu w czasie znacznych mrozów;

  • grunt – podziemne instalacje pozyskujące energię geotermalną są uznawane za bardzo stabilne i wydajne. Pod powierzchnią gruntu temperatura utrzymuje się stale na poziomie 5 – 15 stopni. Wyróżnia się pompy z wymiennikiem ciepła pionowym i poziomym. W każdym z tych wariantów budowa instalacji jest bardzo kosztowna; 

  • woda – energia cieplna pozyskiwana jest z naturalnych zbiorników podziemnych, czasem nadziemnych. Wykorzystuje się tu stawy lub jeziora, a czasem także zbiorniki wód gruntowych i specjalne studnie. Instalacja jest stosunkowo kosztowna, jednak łatwa w montażu. Wodna pompa ciepła może być zamontowana jednak tylko w określonych warunkach.

 

Warto wiedzieć:

W niektórych rejonach świata pompy ciepła wykorzystują naturalne gorące źródła do pozyskiwania energii cieplnej. Takie instalacje cieszą się ogromną popularnością między innymi na Islandii.

Pompy ciepła – podział ze względu na górne źródło

Pompa ciepła do domu może przekazywać pozyskaną i przetworzoną energię do dwóch podstawowych systemów grzewczych: 

  • wodny – tradycyjna sieć c.o. wykorzystująca ogrzewanie podłogowe i grzejniki. W przypadku pomp ciepła woda nagrzewa się do znacznie niższej temperatury, niż przy kotłach węglowych, dlatego sieć wymaga specjalnych grzejników niskotemperaturowych. W takim układzie można też przygotowywać c.w.u.;

  • powietrzny – pompa ciepła połączona jest z systemem wentylacji. Energia cieplna ogrzewa powietrze wypuszczane do pomieszczenia. 

 

Warto wiedzieć:

Pompy ciepła biorą swoje nazwy z połączenia charakteru dolnego i górnego źródła. Przykładowo pompa powietrze-woda pobiera energię z powietrza i ogrzewa nią instalację wodną. 

Pompy ciepła monoblok i split

W przypadku pomp ciepła powietrznych można dokonać jeszcze jednego podziału. Pompa ciepła do ogrzewania może występować w dwóch wariantach:

  • monoblok – wszystkie podzespoły są zgromadzone w jednym zaizolowanym module zewnętrznym. Pompa jest droższa i zajmuje nieco więcej miejsca, niż w wariancie split, jednak jej montaż jest łatwy;

  • split – pompa podzielona na moduł zewnętrzny i wewnętrzny, które są połączone przewodami z czynnikiem chłodniczym. Jest tańsza od monobloków i pozwala lepiej wykorzystać wolne miejsce. Do przeprowadzenia montażu wymaga jednak specjalistów z uprawnieniami F-gazowymi.

Pompa ciepła gruntowa czy powietrzna – co wybrać?

Ogrzewanie pompą ciepła jest ekonomiczne, jednak nie każdy typ urządzenia zapewnia taką samą stabilność pracy. Bardzo często inwestorzy stają przed wyborem urządzenia gruntowego i powietrznego. Jaka pompa ciepła do domu jednorodzinnego będzie lepsza?

Czynnikiem decydującym o wyborze konkretnego typu jest koszt. Pompy powietrzne kosztują już od 20 tysięcy złotych. Są wydajne jesienią i na wiosnę, jednak w okresie siarczystych mrozów mogą mieć problem z wydajnością. 

Pompy ciepła gruntowe są bardzo stabilne, a temperatura na głębokości kilku metrów pod powierzchnią ziemi nie zmienia się, bez względu na warunki na powierzchni. W związku z tym takie urządzenie zachowuje sprawność nawet przy temperaturach znacznie spadających poniżej 0°C. Koszt takiej pompy ciepła i jej instalacji bywa jednak dwukrotnie wyższy. 


Interesuje Cię pompa ciepła gruntowa? Porady i aktualne cenniki znajdziesz w naszych innych poradnikach.

Ile kosztuje instalacja pompy ciepła?

Ogromny wpływ na to, czy pompa ciepła się opłaca, ma koszt samej inwestycji. Składają się na niego dwa czynniki: koszt urządzenia i montażu. Jak przedstawiają się ceny przy różnych wariantach urządzeń?

Cena urządzenia

Za pompę ciepła zapłacisz od 20 do nawet przeszło 50 tysięcy złotych. Najtańsze są pompy powietrzne, a najdroższe pompy gruntowe z wymiennikiem pionowym. Dla ograniczenia kosztów energii elektrycznej, pompy ciepła powszechnie współpracują z instalacjami fotowoltaicznymi. Do ceny inwestycji musisz zatem doliczyć około 20 tysięcy za moduły i ich montaż.

Koszt montażu pompy ciepła

Montaż pompy ciepła powietrznej wyniesie około 1000 złotych w przypadku monoblok, a 2000 przy pompach split. W pozostałych urządzeniach trudno go oszacować. Przy instalacjach gruntowych koszt zależy od zakresu prac ziemnych potrzebnych do ułożenia przewodów. W pompach ziemnych wodnych cena montażu także określana jest indywidualnie na podstawie warunków terenowych.

Koszty eksploatacji pompy ciepła – co brać pod uwagę?

Pompy ciepła są bardzo ekonomiczne i przy dobrze dobranych parametrach poniesiesz minimalne koszty ogrzewania. Największą część kosztów eksploatacji stanowi zużycie energii elektrycznej. Do stałych kosztów musisz zaliczyć też coroczny przegląd, który kosztuje od 200 do 500 złotych i ewentualne koszty napraw.

Pobór prądu przez pompę ciepła

Schemat działania pompy ciepła uwzględnia zużycie energii elektrycznej. Prąd nie jest bezpośrednio wykorzystywany do wytwarzania energii cieplnej. Zużywają go jednak niektóre elementy urządzenia, jak pompy i sprężarka. Pojawia się zatem pytanie: ile prądu zużywa pompa ciepła? 

Wpływ na zużycie ma współczynnik COP. Określa on, ile energii cieplnej jest wytwarzanej przy zużyciu 1 kWh. W pompach ciepła współczynnik ten jest na poziomie od 3,5 do 5,5. Oznacza to, że pompa wytwarza nawet przeszło pięciokrotnie więcej energii, niż wykorzystuje do działania.

Ile prądu zużyje pompa ciepła do ogrzania budynku? Wiele zależy od jego wielkości i poziomu izolacji. Z reguły do ogrzania każdych 100 m2 powierzchni użytkowej nowego i dobrze zaizolowanego budynku potrzeba od 2000 do 3000 kWh energii elektrycznej w skali roku. Do tego trzeba doliczyć prąd potrzebny do ogrzewania wody użytkowej.

Jaka pompa ciepła do domu jednorodzinnego?

Prosta instalacja i zasada działania pompy ciepła powietrze-woda przekonuje Cię do jej zakupu? Może wolisz zainwestować więcej i wybrać pompę gruntową? Wybierając to urządzenie grzewcze, musisz wziąć też pod uwagę inne czynniki, niż dolne źródło. Przy prawidłowym doborze pompy ciepła trzeba uwzględnić:

  • moc grzewczą (podawaną w W);

  • wydajność (współczynnik COP);

  • parametry instalacji grzewczej, z jaką będzie współpracować;

  • poziom izolacji termicznej budynku. 


Jeśli masz problem z doborem odpowiedniej pompy ciepła, odwiedź serwis Majsteria. W kategorii Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja opisz i dodaj zlecenie. Zaczekaj na kontakt oraz oferty od specjalistów zajmujących się doborem i montażem akcesoriów grzewczych. Z pewnością szybko znajdziesz odpowiednich wykonawców, którzy doradzą, jaka pompa ciepła do domu jednorodzinnego będzie odpowiednia. 

Skąd pozyskać dofinansowanie do pompy ciepła?

Zakup i montaż pompy ciepła jest bardzo kosztowną inwestycją. Istnieją jednak sposoby, żeby ograniczyć własne wydatki związane z zakupem pompy ciepła do domu jednorodzinnego. W 2023 roku funkcjonuje kilka programów, z których możesz pozyskać dofinansowanie lub zwrot kosztów. Jak zdobyć dofinansowanie do pompy ciepła? 

Program Dla kogo? Co obejmuje? Dopłaty
Czyste Powietrze właściciele domów po termomodernizacji zakup i montaż pompy ciepła (powietrznej, wodnej i gruntowej) do 32000 zł, a z fotowoltaiką do 37000 zł
Mój Prąd właściciele i współwłaściciele domów jednorodzinnych zakup i montaż pompy ciepła, fotowoltaiki, magazynów energii od 4,4 do 28 tys. zł
Moje Ciepło właściciele nowych domów zakup i montaż pompy ciepła (powietrznej i gruntowej) do 30% kosztów, ale nie więcej niż 7000 zł dla pompy powietrznej i do 21000 zł dla pompy gruntowej
Ciepłe Mieszkanie właściciele mieszkań w budynkach wielorodzinnych zakup i montaż pompy ciepła (powietrznej i gruntowej) od 30 do 95% kosztów inwestycji (zależne od dochodu)
program Tauron właściciele i współwłaściciele domów jednorodzinnych zakup i montaż pompy ciepła (powietrznej i gruntowej) od 1800 do 4400 zł

Pompy ciepła to urządzenia ekologiczne, ekonomiczne, funkcjonalne i bardzo wygodne. Są w stanie zapewnić odpowiedni poziom ciepła każdemu dobrze zaizolowanemu budynkowi, bez względu na warunki atmosferyczne. Muszą być jednak prawidłowo dobrane do obiektu i warunków technicznych.

Zobacz też inne artykuły

Najlepsza klimatyzacja do domu – rodzaje klimatyzatorów, przegląd dostępnych rozwiązań
Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja
Nowoczesne klimatyzatory nie tylko chłodzą, ale również ogrzewają, filtrują powietrze oraz usuwają nadmiar wilgoci. Urządzenia różnią się od siebie typem, a co za tym idzie także sposobem montażu, mocą chłodniczą, systemami filtracji, efektywnością energetyczną i doda...
Ogrzewanie klimatyzatorem – czyli do czego jeszcze można wykorzystać klimatyzację w domu?
Ogrzewanie, wentylacja, klimatyzacja
Klimatyzacja kojarzona jest przede wszystkim z chłodzeniem wnętrz w czasie upałów. Nowoczesne urządzenia umożliwiają też ogrzewanie klimatyzatorem, co wydłuża okres ich użytkowania do niemal całego roku. Poznaj sposób działania klimatyzatorów z funkcją ogrzewania, i...