Wysokotemperaturowe pompy ciepła - jakie mają zastosowanie? Ile kosztują? Czym się różnią od pomp niskotemperaturowych?

Jak działają pompy ciepła wysokotemperaturowe i w jakich instalacjach się sprawdzą? Ile kosztują wysokotemperaturowe pompy ciepła? Wyjaśniamy też, czym pompy ciepła wysokotemperaturowe różnią się od niskotemperaturowych?

Spis treści

1. Jak działają wysokotemperaturowe pompy ciepła?
2. Ile kosztują wysokotemperaturowe pompy ciepła?
3. Pompa ciepła wysokotemperaturowa – zastosowanie
4. Pompa ciepła wysokotemperaturowa a niskotemperaturowa – porównanie. Wady i zalety

Jak działają wysokotemperaturowe pompy ciepła?

Wysokotemperaturowa pompa ciepła, to urządzenie, które może zasilać instalację grzewczą czynnikiem o temperaturze do 70°C (a niekiedy nawet do 80°C). Poza kilkoma kwestiami technicznymi dotyczącymi podzespołów, ogólna zasada działania pozostaje taka sama, jak w przypadku typowych pomp ciepła. Przypomnijmy – w zamkniętym obiegu pompy ciepła zachodzą cyklicznie przemiany termodynamiczne, dzięki którym ciepło jest przekazywane z dolnego do górnego źródła. W przeciwieństwie do tradycyjnych kotłów, nie ma tu zjawiska wytwarzania ciepła, a jedynie przekazywanie go.

W zależności od dolnego źródła ciepła, wysokotemperaturowe pompy ciepła dzieli się na:

• pompy ciepła powietrze-woda;
• pompy ciepła woda-woda;
• pompy ciepła grunt-woda.

Największą popularnością cieszą się te pierwsze. Podobnie, jak w przypadku pomp ciepła niskotemperaturowych – powietrzne pompy ciepła wysokotemperaturowe cechują się mniej skomplikowanym i szybszym montażem, nie wymagają dużej ingerencji w strukturę budynku. 

Ile kosztują wysokotemperaturowe pompy ciepła?

A ile kosztuje wysokotemperaturowa powietrzna pompa ciepła? Szacunkowe koszty urządzenia, niezbędnych elementów instalacji oraz robocizny dla przeciętnego domu jednorodzinnego to obecnie ok. 40-50 tys. zł. Ostateczna cena uzależniona jest od mocy, modelu pompy ciepła, dodatkowych funkcji czy też rodzaju instalacji grzewczej. Inwestycja jest dość duża, na szczęście istnieje wiele możliwości uzyskania dofinansowania zakupu i montażu. Są to m.in. Programy – Moje Ciepło oraz Czyste Powietrze. 

Dodatkowo, wydatki związane z pracami termomodernizacyjnymi można odliczyć od przychodów w ramach ulgi termomodernizacyjnej. Finansowanie dostępne jest również za pośrednictwem programów samorządowych działających w poszczególnych regionach Polski. Osoby zainteresowane zakupem wysokotemperaturowej pompy ciepła muszą też liczyć się z droższą eksploatacją w porównaniu do „zwykłej pompy ciepła”. Różnica może wynosić nawet ok. 10-30%, co wynika z większego zużycia prądu oraz częstszej konserwacji.

Pompa ciepła wysokotemperaturowa – zastosowanie

Wysokotemperaturowe pompy ciepła są przeznaczone do współpracy z instalacjami grzewczymi wymagającymi wyższej temperatury zasilania. Mowa tu o starych instalacjach projektowanych do pracy z wyższą temperaturą wody oraz tradycyjnymi grzejnikami konwektorowymi. Stąd wysokotemperaturowe pompy ciepła stosuje się głównie w budynkach poddawanych modernizacji, gdzie wymiana całej instalacji wiązałaby się z generalnym remontem oraz wysokimi kosztami.

Wysokotemperaturowe pompy ciepła stosuje się w starszych budynkach, takich jak:

• domy jednorodzinne i bloki mieszkalne z tradycyjnymi grzejnikami;
• obiekty zabytkowe i sakralne;
• budynki ze słabą izolacją termiczną;
• obiekty o dużej powierzchni (zakłady przemysłowe, szpitale, szkoły, hale magazynowe);
• obiekty z instalacjami współpracującymi z dodatkowym źródłem ciepła, np. z kotłami gazowymi, olejowymi czy na biomasę (tzw. układ hybrydowy).

Poza tym, wysokotemperaturowe pompy ciepła znajdują swoje zastosowanie także do:

• podgrzewania ciepłej wody użytkowej;
• chłodzenia pomieszczeń latem.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła jest bardziej ekologiczna i opłacalna niż tradycyjne źródło ciepła, więc stanowi dobrą alternatywę dla różnego rodzaju kotłów W porównaniu do pomp niskotemperaturowych jest niestety droższa, nie tylko jeśli chodzi o zakup, ale też późniejszą eksploatację.

Przeczytaj także:

• Współpraca pomp ciepła z grzejnikami. Kiedy będą dobrym źródłem ciepła?
• Instalacje PV. Projekt i sposoby montażu instalacji PV na dachach hal przemysłowych
• Perowskitowe ogniwa fotowoltaiczne - jakie mają zastosowanie? Czy zastąpią obecne ogniwa fotowoltaiczne?

Pompa ciepła wysokotemperaturowa a niskotemperaturowa – porównanie. Wady i zalety

Oto najważniejsze zalety inwestycji w wysokotemperaturową pompę ciepła:

• zastosowanie w budynkach, w których wymiana starej instalacji grzewczej jest niemożliwa lub nieopłacalna;
• możliwość chłodzenia latem (niektóre modele);
• produkcja ciepłej wody użytkowej;
• wiele możliwości uzyskania dofinansowania;
• cicha praca urządzenia;
• mniejsze koszty inwestycji od tradycyjnych systemów grzewczych;
• szeroki zakres zastosowań (zarówno domy jednorodzinne, jak i duże obiekty użyteczności publicznej);
• proste podłączenie do starej instalacji, brak potrzeby przebudowy;
• ekologiczne źródło ciepła;
• czysta i bezproblemowa obsługa (minimum ingerencji użytkownika);
• oszczędność miejsca;
• inteligentne sterowanie;
• możliwe działanie w systemie hybrydowym (także z panelami fotowoltaicznymi). 

Wady wysokotemperaturowej pompy ciepła:

• wysoki koszt inwestycji (w porównaniu do pomp ciepła niskotemperaturowych);
• niewielka dostępność na rynku;
• ryzyko dużego zużycia prądu (może być większe nawet o ok. 30% w porównaniu do pomp niskotemperaturowych);
• spadek wydajności przy niskich temperaturach zewnętrznych.

Z uwagi na konieczność utrzymania wysokiej temperatury wody zasilającej, a jednocześnie osiągnięcia dużej wydajności, w wysokotemperaturowych powietrznych pompach ciepła stosowane są specjalne rozwiązania:

• technologia EVI (Enhanced Vapor Injection), czyli zoptymalizowany wtrysk pary – proces zwiększenia stopnia sprężania czynnika, polegający na odparowaniu części czynnika przed sprężaniem;
• odpowiedni dobór czynnika chłodniczego (najczęściej propan R290, ale stosuje się też inne czynniki w zależności od zaleceń producenta);
• wymienniki ciepła o większej powierzchni;
• bardziej wydajne i wytrzymałe sprężarki (w porównaniu do pomp ciepła niskotemperaturowych).

Podsumowując, wysokotemperaturowa pompa ciepła to dobre rozwiązanie w przypadku modernizacji istniejącego budynku, ponieważ urządzenie jest przeznaczone do współpracy z systemami starszego typu (np. z grzejnikami konwektorowymi). Pomimo tego, że układ grzewczy jest droższy od tego z niskotemperaturową pompą ciepła, stanowi opłacalną alternatywę dla tradycyjnego źródła ciepła.

inż. Marianna Leśniewicz, absolwentka Wydziału Budownictwa i Inżynierii Środowiska Politechniki Poznańskiej