Pompa ciepła w mieszkaniu – czy to możliwe?

Pompy ciepła najczęściej kojarzone są z domami jednorodzinnymi. To tam znajdują najlepsze warunki pracy i pełne zastosowanie. Czy takie rozwiązanie można zastosować również w mieszkaniu w bloku? Odpowiedź nie jest jednoznaczna.

Czym właściwie jest pompa ciepła?

Na początek warto wyjaśnić, co właściwie kryje się pod nazwą „pompa ciepła”? Odnosi się ona do technologii ogrzewania elektrycznego, która odpowiada za transport energii cieplnej pomiędzy otoczeniem a wnętrzem budynku. Transfer ten może odbywać się dwutorowo:

• w obiegu grzewczym pompa pobiera energię z powietrza, gruntu lub wody, podnosi jej temperaturę i przekazuje do instalacji c.o. lub c.w.u.;

• w obiegu chłodniczym dzieje się odwrotnie – urządzenie odbiera ciepło z wnętrza budynku i oddaje je do otoczenia, obniżając temperaturę w pomieszczeniach.

Oba sposoby pracy bazują na obiegu termodynamicznym znanym doskonale z lodówek. W nich także znajduje się czynnik chłodniczy odpowiedzialny za transport ciepła. W pompach ciepła krąży on pomiędzy dwoma obiegami:

• dolnym – warunkowanym miejscem, z jakiego urządzenie pobiera energię i determinującym rodzaj pompy (powietrzna, gruntowa, wodna);

• górnym – instalacją grzewczą lub c.w.u.

Urządzeniem pośredniczącym w transferze między tymi obiegami jest sprężarka, „serce” pompy ciepła odpowiedzialne za podnoszenie ciśnienia i temperatury parującego czynnika oraz jego transport do instalacji c.o lub c.w.u. Praca sprężarki wymaga podłączenia pompy do źródła zasilania, jednak stosunek uzyskanej energii cieplnej do pobranej energii elektrycznej wynosi średnio około 4:1. Oznacza to, że urządzenie pobierające 1 kWh energii elektrycznej jest w stanie dostarczyć około 4 kWh ciepła.

Pompa ciepła w mieszkaniu – czy to możliwe?

Pompy ciepła od dawna funkcjonują w wielu mieszkaniach – starszych i nowszych. Są nimi klimatyzatory z funkcją grzania (pompy ciepła powietrze-powietrze). Ich montaż – podobnie jak innych jednostek – może być jednak ograniczony konstrukcją budynku, dostępem do przestrzeni zewnętrznej oraz warunkami formalnymi (np. zgody administracji lub spółdzielni mieszkaniowej). W praktyce możliwości związane z montażem pompy są bardziej ograniczone niż w przypadku domów jednorodzinnych.

W mieszkaniach montuje się przede wszystkim pompy powietrze-powietrze w wariancie split. Składają się one z jednostki zewnętrznej montowanej na elewacji lub balkonie oraz jednostki wewnętrznej odpowiedzialnej za dystrybucję powietrza w pomieszczeniu. W trybie grzania urządzenie działa dokładnie jak pompa ciepła, tzn. pobiera energię z powietrza zewnętrznego i przekazuje ją do wnętrza mieszkania. Jego atutem jest ponadto możliwość chłodzenia pomieszczeń latem i to w takim trybie są najczęściej wykorzystywane.

Pompa ciepła w mieszkaniu – zalety i ograniczenia

Pompa ciepła powietrze-powietrze w bloku oferuje kilka istotnych zalet. Pierwszą jest stosunkowo łatwy montaż niewymagający ingerencji w instalację centralnego ogrzewania budynku. Drugą jest możliwość zarówno ogrzewania, jak i chłodzenia pomieszczeń. Trzecią stanowi stosunkowo niski koszt inwestycyjny, czwartą – wygodna obsługa, którą można w dużym stopniu zautomatyzować, np. wykorzystując harmonogramy pracy. Wiele nowoczesnych klimatyzatorów oferuje także ciekawe funkcje dodatkowe, jak np. jonizowanie powietrza.

Minusy? Przede wszystkim takiej pompy nie można wykorzystać do przygotowania c.w.u. Ponadto jej efektywność spada wraz z obniżeniem temperatury zewnętrznej, co w okresie silnych mrozów może oznaczać wyższe zużycie energii elektrycznej. Ogrzewanie odbywa się też poprzez nawiew powietrza, co nie każdemu użytkownikowi odpowiada pod względem komfortu cieplnego.

Zdecydowanie trudniej zastosować w mieszkaniu pompy ciepła powietrze-woda. Montaż takiego urządzenia wymagałby już ingerencję w instalację c.o. Musiałaby też być ona dostosowana do pracy w określonych parametrach temperaturowych. W mieszkaniach w blokach taka instalacja często jest częścią centralnego systemu budynku, do którego nie ma możliwości ingerencji. Dodatkowym ograniczeniem jest konieczność montażu jednostki zewnętrznej oraz zapewnienia miejsca na osprzęt wewnętrzny.

W nowoczesnym budownictwie wielorodzinnym coraz częściej stosuje się jednak inne podejście. Zamiast instalować indywidualne urządzenia w każdym mieszkaniu, wykorzystuje się centralne pompy ciepła o dużej mocy, które obsługują cały budynek. Często są to pompy gruntowe (solanka-woda). W takim układzie mieszkania nie mają własnych pomp, lecz korzystają z energii cieplnej dostarczanej przez wspólny system.

Kiedy pompa ciepła w mieszkaniu ma sens?

Pompa ciepła powietrze-powietrze w mieszkaniu ma sens przede wszystkim wtedy, gdy pełni funkcję uzupełniającą. Najlepiej sprawdza się w okresach przejściowych – jesienią i wiosną – kiedy uruchomienie centralnego ogrzewania w budynku jest jeszcze nieopłacalne lub niemożliwe. W takich warunkach klimatyzator z funkcją grzania pozwala szybko i relatywnie tanio dogrzać pomieszczenia.

Rozwiązanie to dobrze działa również w mieszkaniach o niewielkiej powierzchni i dobrej izolacji. Im mniejsze straty ciepła, tym łatwiej urządzeniu utrzymać komfortową temperaturę bez nadmiernego zużycia energii. W praktyce oznacza to, że pompy ciepła w tej formie najlepiej sprawdzają się w nowym budownictwie lub lokalach po termomodernizacji.

Duże znaczenie ma też sposób użytkowania mieszkania. Jeśli zależy nam na szybkim efekcie grzewczym i elastycznym sterowaniu temperaturą, pompa ciepła powietrze–powietrze daje przewagę nad tradycyjnymi grzejnikami. Urządzenie reaguje niemal natychmiast, a możliwość programowania pracy pozwala dopasować działanie systemu do trybu dnia domowników.

Warto też spojrzeć na aspekt ekonomiczny. Przy umiarkowanych temperaturach zewnętrznych urządzenie może pracować z wysoką sprawnością, co przekłada się na relatywnie niskie koszty eksploatacji. Pompa ciepła w mieszkaniu ma sens tam, gdzie oczekiwana jest wygoda, elastyczność i wsparcie istniejącego systemu grzewczego, a nie jego całkowite zastąpienie.