Historia i rozwój technologii pomp ciepła
Sposób ogrzewania budynku bardzo często jest uwzględniany już na etapie projektowania, ponieważ wpływa nie tylko na późniejszy czassze koszty użytkowania, niemniej jednak również na układ pomieszczeń, miejsce przeznaczone na instalacje a także zapotrzebowanie na energię. W tym kontekście pompy ciepła są rozwiązaniem, które można spotkać zarówno w nowych domach jednorodzinnych, jak i w innych obiektach projektowanych z myślą o ograniczeniu zużycia energii. Ich działanie opiera się na wykorzystaniu energii znajdującej się w powietrzu, gruncie albo wodzie i przekazaniu jej do instalacji grzewczej.
W praktyce oznacza to konieczność spojrzenia na cały budynek, a nie tylko na samo urządzenie. Znaczenie ma w głównej mierze izolacja przegród, rodzaj stolarki okiennej, wentylacja oraz sposób rozprowadzania ciepła. Przy świetnie zaplanowanej instalacji parametry poszczególnych elementów mogą być ze sobą należycie związane, jednak pominięcie któregoś z nich może zmodyfikować rzeczywiste warunki pracy systemu.
Pompy ciepła w przyszłościowym budownictwie są na prawdę bardzo często rozpatrywane razem z instalacjami niskotemperaturowymi, takimi jak ogrzewanie podłogowe. Nie jest to jednakże jedyna sposobność, ponieważ o doborze sposobu przekazywania ciepła decydują konkretne parametry budynku a także oczekiwania użytkowe. Istotną kwestią pozostaje także moc urządzenia. Zbyt duża jednostka nie musi oznaczać lepszego działania całego systemu, a zbyt mała może mieć trudności z pokryciem zapotrzebowania podczas okresów największego chłodu. Przy analizie projektu bierze się zatem pod uwagę zapotrzebowanie cieplne, powierzchnię budynku, temperatury obliczeniowe oraz sposób przygotowania ciepłej wody użytkowej. W przypadku nowych obiektów część wyborów można podjąć jeszcze przed rozpoczęciem tworzenia, co umożliwia uwzględnić wymagania instalacji już na etapie projektu. Ma to znaczenie też dla miejsca montażu jednostki zewnętrznej, przebiegu przewodów i dostępu do elementów wymagających późniejszej testom.
Na sposób funkcjonowania systemu wpływają również warunki panujące poza budynkiem. W sytuacji powietrznych pomp ciepła temperatura zewnętrzna zmienia się w ciągu roku, dlatego urządzenie pracuje z różnymi parametrami w współzależności od aktualnej sytuacji. W trakcie niższych temperatur rośnie zapotrzebowanie na energię, a sposób pracy instalacji może ulegać zmianie. Znaczenie ma także cykl przygotowania ciepłej wody, ustawienia sterownika a także charakterystyka konkretnego budynku. W powszechnym użytkowaniu obserwuje się zatem nie tylko i wyłącznie temperaturę w pomieszczeniach, lecz też zużycie energii i częstotliwość pracy urządzenia. Pompa ciepła nie funkcjonuje w oderwaniu od pozostałych instalacji. Jeśli budynek ma bardzo duże straty ciepła albo system grzewczy wymaga wysokiej temperatury zasilania, warunki jej pracy będą inne niż w bardzo dobrze zaizolowanym obiekcie wyposażonym w instalację dostosowaną do niższych temperatur. Z tego powodu porównywanie samych urządzeń bez uwzględnienia budynku może prowadzić do niepełnych wniosków.
Przy analizowaniu zastosowania tego typu ogrzewania warto również uwzględnić kwestie techniczne, które ukazują się dopiero podczas eksploatacji. Pompa ciepła wymaga odpowiedniego miejsca montażu, zasilania elektrycznego a także instalacji dostosowanej do jej parametrów. W przypadku urządzeń wykorzystujących powietrze należy brać pod uwagę też warunki otoczenia jednostki zewnętrznej, między innymi wymianę powietrza i odprowadzanie wody powstającej w trakcie pracy w określonych warunkach. Znacząca pozostaje kontrola parametrów systemu a także okresowe czynności powiązane z jego obsługą. Na końcowe zużycie energii wpływa a przy tym sposób korzystania z budynku, ustawiona temperatura, harmonogram pracy i zapotrzebowanie na ciepłą wodę. Dlatego ocena rozwiązania powinna obejmować nie tylko dane techniczne pompy, lecz też charakterystykę obiektu i przewidywany sposób jego użytkowania.
Zobacz: pompy ciepła na R290.
