Pompy ciepła stanowią świetną alternatywę dla ogrzewania gazowego, olejowego, a nawet elektrycznego. Niskie koszty eksploatacji, wygodna obsługa, najwyższy poziom bezpieczeństwa - to tylko przykłady zalet, jakie niosą ze sobą te nowatorskie systemy grzewcze. Wśród społeczeństwa utarło się przekonanie, że to wodne pompy ciepła są najbardziej wymagające podczas montażu i nie nadają się do każdego typu budynku. Czy to prawda? Zapraszamy do lektury.
Pompa ciepła wodna | Co to takiego?
Wodna pompa ciepła jest urządzeniem, które stanowi ekologiczną alternatywę dla konwencjonalnych systemów grzewczych zasilanych paliwem stałym. Maszyna ta jest w stanie ogrzać dowolny budynek poprzez wykorzystanie naturalnych pokładów energii znajdujących się w wodzie. Ten rodzaj pompy ciepła pobiera bowiem ciepło z pobliskich zbiorników wodnych (staw, jezioro, rzeka) lub specjalnie do tego przygotowanych studni głębinowych i dostarcza je prosto do systemu ciepłowniczego.
W jaki sposób działa wodna pompa ciepła?
Pompa ciepła wodna - w dużym uproszczeniu - działa na podobnej zasadzie, co jej powietrzne i gruntowe odpowiedniki. Urządzenie to pobiera bowiem energię cieplną znajdującą się u swojego źródła (akwen wodny) poprzez specjalnie do tego przygotowaną instalację. W jej skład wchodzi system specjalnych rur, który zajmuje się zasysaniem wody i dostarczeniem jej do pompy. To tam właśnie następuje proces odzyskiwania ciepła, które później wędruje do systemu ciepłowniczego - najczęściej pod postacią podłogówki lub ogrzewania sufitowego (maty grzewcze, maty kapilarne).
Woda pobrana, ciepło odzyskane - co dalej? Pompa ciepła musi teraz odprowadzić schłodzoną ciecz (tą, z której została pobrana energia cieplna) z powrotem do zbiornika, z którego ją zabrano. Zakończenie tego zadania oznacza koniec cyklu - obieg został w pełni zamknięty i można rozpocząć kolejny cykl.
Czy wodna pompa ciepła grzeje również zimą?
Odpowiedź na powyższe pytanie jest twierdząca. Choć mogłoby się wydawać, że w momencie gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej 0 stopni, a powierzchnię stawu lub jeziora zaczyna pokrywać warstwa lodu, woda pod nią również zaczyna marznąć. Nie jest to jednak prawda. Woda - szczególnie na dużych głębokościach - zawsze ma temperaturę dodatnią. To właśnie dzięki temu ryby i zwierzęta wodne po okresie mroźnej zimy, wciąż są w stanie wiosną budzić się do życia.
Warto jednak wspomnieć, że wodne pompy ciepła wyposaża się w specjalne czujniki, które zajmują się badaniem temperatury pobieranej cieczy. Jeśli wykryją one, że jest ona niższa niż wymaga tego urządzenie, uruchomiona zostaje grzałka elektryczna, która ją dodatkowo ogrzewa. Urządzenie to cechuje wysoka wydajność energetyczna, dlatego nawet w przypadku konieczności częstego jej wykorzystywania, koszt z tym związany pozostanie nieduży.
Kiedy montaż wodnej pompy ciepła jest możliwy?
Ze względu na swoją specyfikę, wodne pompy ciepła nie mogą zostać zamontowane w dowolnym miejscu. Głównym wymogiem jest oczywiście dostęp do źródła ciepła - a więc wody. W najlepszej sytuacji są osoby, które zamieszkują bądź prowadzą firmę w pobliżu dowolnego akwenu - wówczas montaż pompy ciepła jest możliwy, o ile woda będzie spełniać określone warunki.
Przede wszystkim, nie może być mocno zanieczyszczona - brud prędzej czy później prawdopodobnie uszkodzi instalację, narażając jej właściciela na duże koszty związane z naprawą. Drugim kryterium jest wielkość zbiornika - jak zostało wspomniane wcześniej, na dużych głębokościach woda pozostaje ciepła. Niestety, w przypadku małych akwenów temperatura ta może być zimą niedostateczna, aby montaż pompy był opłacalny.
Istnieje również możliwość zastosowania wodnej pompy ciepła w budynku, przy którym nie znajduje się żadnej zbiornik wodny. Rozwiązaniem jest wykopanie dwóch studni głębinowych - czerpnej i zrzutowej. Pierwsza z nich służy wyłącznie jako źródło wody, z której pompa będzie pobierać energię cieplną. Druga zaś - jak sama nazwa wskazuje - jest miejscem zrzutu, a więc to tam zostaje odprowadzona schłodzona ciecz.
Niestety, rozwiązanie to również nie jest idealne w każdym przypadku. Pierwszym i oczywistym mankamentem jest konieczność posiadania działki, na której można by przeprowadzić wykopy. Drugim problemem, o którym część ludzi często zapomina jest fakt, że nie każdy teren posiada dostęp do wód gruntowych. Oznacza to, że nawet pomimo największych chęci, montaż wodnej pompy ciepła w takim wypadku - a więc z dala od akwenów i bez możliwości dotarcia do wód gruntowych - jest niemożliwy.
Najlepsze warunki dla wodnej pompy ciepła
Wiemy już, kiedy wodna pompa ciepła nie może zostać zamontowana. Co jednak w przypadku, gdy spełniamy wszystkie warunki i jesteśmy zdecydowani zainstalować u siebie ten nowatorski system grzewczy? Jak zapewnić mu jak najlepsze warunki do pracy?
Chcąc, aby wodna pompa ciepła działała efektywnie i bezproblemowo, należy zadbać o kilka istotnych aspektów. W przypadku systemu z wykorzystaniem dwóch studni, w jednej z nich - w studni czerpnej - woda musi być odpowiedniej jakości. Wody gruntowe mają to do siebie, że są pełne składników, mogących zapychać wymiennik pompy ciepła. W efekcie cały system może przestać działać i konieczna będzie jego kosztowna naprawa. By nie dopuścić do takiej sytuacji, najczęściej instaluje się dodatkowy wymiennik ciepła, który pośredniczy w całym procesie, jednocześnie chroniąc główny komponent przed zanieczyszczeniem.
Dążąc do stworzenia idealnych warunków dla wodnej pompy ciepła należy pamiętać o głębokości zbiornika, z którego pobierana będzie ciecz. W idealnej sytuacji, nie powinna ona przekraczać 15 metrów. Dlaczego? Pompa ciepła nie będzie w stanie pracować tak efektywnie, jak na mniejszych głębokościach. Wiązać się to będzie z wyższym zużyciem prądu przez urządzenie, a więc i większymi rachunkami. Chcąc tego uniknąć, najlepiej jest umieścić i instalację około 10-15 metrów pod powierzchnią lustra wody.
Ile kosztuje wodna pompa ciepła?
Rynek rządzi się swoimi prawami, a ceny na nim ciągle ulegają zmianie. Na ten moment - a więc w roku 2023 - koszt zakupu wodnej pompy ciepła o mocy 8 kW oscyluje w granicach 35 tysięcy złotych. Do tego dochodzi kwota związana z montażem i uruchomieniem - około 5 tysięcy złotych - a także podłączeniem instalacji do źródła dolnego - 3 tysiące złotych.
Osoby, u których istnieje konieczność wykopania studni (w wielu przypadkach zaleca się wykopanie jednej studni czerpnej oraz dwóch zrzutowych) muszą liczyć się z większymi kosztami. Usługa może wynieść bowiem nawet 35 tysięcy złotych.
Odpowiadając na pytanie: ile kosztuje wodna pompa ciepła? W przypadku wykorzystania pobliskiego akwenu jako źródła dolnego, koszt całej inwestycji wraz z montażem wyniesie około 43 tysiące złotych. Jeśli jesteśmy natomiast zmuszeni wykonać studnie pod instalację, za całość możemy zapłacić nawet 78 tysięcy złotych.
Czy warto wybrać wodną pompę ciepła?
Wysokie koszty inwestycji potrafią skutecznie odstraszyć każdego, kto był zainteresowany montażem wodnej pompy ciepła. Do tego konieczność dostępu do wysokiej jakości wód oraz ryzyko korozji elementów instalacji skutecznie przemawiają na niekorzyść całego systemu. Czy jest zatem coś co sprawia, że wodna pompa ciepła jest warta uwagi?
W rzeczywistości, zalet tego systemu jest naprawdę dużo. Najważniejszą z nich jest to, że wodna pompa ciepła to najefektywniejsze rozwiązanie grzewcze w swojej kategorii. Urządzenie to posiada wysoki współczynnik COP (około 6,5), dzięki czemu jest skuteczniejsze od swoich powietrznych i gruntowych odpowiedników. Wodna pompa ciepła nawet w okresie zimowym jest w stanie ogrzać wielkopowierzchniowe budynki - to zatem rozwiązanie idealne w przypadku dużych posiadłości i przedsiębiorstw.
Warto wspomnieć, że choć koszt montażu wodnej pompy ciepła ze studniami jest bardzo wysoki, to w przypadku korzystania z pobliskich zbiorników wodnych jest on o wiele niższy, niż na przykład w przypadku gruntowej pompy. Co więcej, wszystkie koszty można skutecznie zredukować - wystarczy skorzystać z jednego z aktualnych programów dotacyjnych oferowanych przez Rząd lub instytucje pozarządowe.
Pozostałe zalety wodnej pompy ciepła
Sporą część zalet wodne pompy ciepła dzielą z pozostałymi rodzajami pomp. Mowa tutaj przede wszystkim o:
- bezpieczeństwie - urządzenia te nie stwarzają ryzyka wybuchu, pożaru ani zaczadzenia,
- wielofunkcyjności - system ten pozwala zarówno na ogrzanie domu oraz wody użytkowej, jak i ich chłodzenie w okresie letnim,
- bezobsługowości - wodne pompy ciepła nie potrzebują ingerencji człowieka, by móc pracować. Rola użytkownika ogranicza się jedynie do ustawienia temperatury na termostacie,
- ekologiczności - pompy ciepła generują śladowe ilości dwutlenku węgla, dzięki czemu są o wiele bardziej przyjaznym dla naszej Planety wyborem, niż konwencjonalne systemy grzewcze,
- energooszczędności - urządzenia te bazują na cieple pobranym z otoczenia, nie zużywają więc energii na jego wytworzenie,
- niższych kosztach budowy domu - system ten nie wymaga budowy kotłowni, magazynu na opał, ani komina,
- oszczędnościach - wodne pompy ciepła, dzięki korzystaniu z naturalnego ciepła otoczenia, są niezwykle tanie w eksploatacji.
Montaż wodnej pompy ciepła | Niezbędne formalności
Ze względu na charakter inwestycji i (niekiedy) konieczność wykonania własnego źródła dolnego dla pompy, zgodnie z ustawą Prawo wodne, a także z przepisami Prawa górniczego oraz geologicznego, potrzebne jest pozwolenie wodnoprawne, aby móc wykopać studnie i korzystać z ich wód w celach energetycznych. Dokument uzyskać można poprzez złożenie wniosku wraz z operatem wodnoprawnym (schemat zawierający opis i rysunek inwestycji).
W przypadku, gdy prace prowadzone są na terenie wpisanym do rejestru zabytków całość musimy zgłosić do starostwa. Jeśli natomiast inwestycja obejmuje budynek wpisany do rejestru zabytków, wówczas w celu montażu wodnej pompy ciepła konieczne jest uzyskanie pozwolenia na budowę.
Pompa ciepła wodna | Podsumowanie
Wodne pompy ciepła są bezapelacyjnie najefektywniejsze wśród wszystkich dostępnych rodzajów pomp ciepła na rynku. Są w stanie bez większych przeszkód ogrzać nawet wielkometrażowe budynki, a ich koszty eksploatacyjne plasują się na wyjątkowo niskim poziomie. Urządzenia te mają ogromny potencjał, niestety, mimo licznych zalet, wodne pompy ciepła nie są jeszcze powszechnie stosowane w Polsce. Wynika to z kilku powodów. Po pierwsze, ich montaż jest trudniejszy i bardziej kosztowny niż w przypadku innych rodzajów pomp ciepła, co stanowi barierę dla wielu inwestorów. Po drugie, na rynku dominują nadal tradycyjne systemy ogrzewania, takie jak piece węglowe czy gazowe, które są stosunkowo tańsze w zakupie i montażu.
Mimo to, wodne pompy ciepła stanowią przyszłościowe rozwiązanie, które z pewnością czeka jeszcze wzrost popularności. Kto wie, być może inwestorzy dostrzegą drzemiący w nich potencjał? Pozostaje nam tylko czekać na rozwój wydarzeń.
