Jak działa pompa ciepła powietrze-powietrze?

Pompa ciepła powietrze-powietrze często bywa mylona ze zwykłym klimatyzatorem, a jednocześnie z pompą ciepła powietrze-woda. Tymczasem to osobna kategoria urządzeń grzewczych, która ogrzewa bezpośrednio powietrze w pomieszczeniu, bez pośrednictwa wody i grzejników. W tym artykule wyjaśniamy zasadę jej działania i pokazujemy, czym różni się od pozostałych typów pomp ciepła.

Czym jest pompa ciepła powietrze-powietrze?

Pompa ciepła powietrze-powietrze to urządzenie, które pobiera energię cieplną z powietrza zewnętrznego i oddaje ją bezpośrednio do powietrza wewnątrz budynku. Fizycznie przypomina klimatyzator typu split, ponieważ składa się z jednostki zewnętrznej i jednej lub kilku jednostek wewnętrznych, ale w odróżnieniu od zwykłej klimatyzacji jest zaprojektowana do pracy również jako główne albo dodatkowe źródło ogrzewania.

Urządzenie tego typu nie wymaga instalacji grzewczej wodnej, grzejników ani ogrzewania podłogowego. Ciepłe powietrze trafia bezpośrednio z jednostki wewnętrznej do pomieszczenia, dlatego montaż jest znacznie prostszy i szybszy niż w przypadku pompy współpracującej z instalacją wodną.

Zasada działania pompy powietrze-powietrze

Jednostka zewnętrzna zawiera sprężarkę i wymiennik ciepła, przez który przepływa czynnik chłodniczy. Zimą czynnik ten pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego, nawet przy ujemnych temperaturach, a następnie jest sprężany, dzięki czemu jego temperatura wyraźnie rośnie. Ogrzany czynnik oddaje ciepło w jednostce wewnętrznej, skąd wentylator rozprowadza ciepłe powietrze po pomieszczeniu.

Latem cały proces działa w odwrotnym kierunku: czynnik pobiera ciepło z powietrza w pomieszczeniu i oddaje je na zewnątrz, dzięki czemu urządzenie chłodzi wnętrze tak samo skutecznie jak klimatyzator. Ta sama jednostka zapewnia więc ogrzewanie zimą i chłodzenie latem, sterowane jednym pilotem lub aplikacją.

Różnica między pompą powietrze-powietrze a powietrze-woda

Oba typy pomp ciepła pobierają energię z powietrza zewnętrznego, ale różnią się tym, co ogrzewają na wyjściu.

Pompa powietrze-woda podgrzewa wodę krążącą w instalacji grzewczej, czyli zasila grzejniki, ogrzewanie podłogowe i zasobnik ciepłej wody użytkowej. Wymaga więc pełnej instalacji hydraulicznej i zwykle jest projektowana jako główne źródło ciepła dla całego domu, łącznie z przygotowaniem ciepłej wody.

Pompa powietrze-powietrze ogrzewa bezpośrednio powietrze w pomieszczeniu i nie przygotowuje ciepłej wody użytkowej. Sprawdza się przede wszystkim tam, gdzie nie ma rozbudowanej instalacji wodnej albo gdzie potrzebne jest szybkie, elastyczne źródło ciepła i chłodu w wybranych pomieszczeniach, a nie w całym budynku.

Różnica między pompą powietrze-powietrze a klimatyzacją split

Nie każdy klimatyzator nadaje się do ogrzewania domu. Zwykłe klimatyzatory split są projektowane głównie do chłodzenia i mają ograniczony zakres pracy w trybie grzania, zwykle do temperatury zewnętrznej w okolicach minus 5 do minus 10 stopni Celsjusza, poniżej której ich sprawność gwałtownie spada.

Pompy ciepła powietrze-powietrze są konstruowane inaczej: mają sprężarki i układy chłodnicze dostosowane do pracy w niższych temperaturach zewnętrznych, dzięki czemu utrzymują sensowną wydajność grzewczą również w mroźne dni. Dlatego przy wyborze urządzenia mającego realnie ogrzewać dom, a nie tylko dogrzewać go w łagodne dni, trzeba sprawdzić parametry pracy w niskich temperaturach, a nie tylko moc chłodniczą podawaną w karcie produktu.

Zalety i ograniczenia pompy powietrze-powietrze

Do głównych zalet tego rozwiązania należą: prosty i stosunkowo szybki montaż bez ingerencji w instalację wodną, niski koszt inwestycji w porównaniu z pompą powietrze-woda, funkcja chłodzenia dostępna od razu bez dodatkowych urządzeń oraz możliwość niezależnego sterowania temperaturą w poszczególnych pomieszczeniach, jeśli zamontowano kilka jednostek wewnętrznych.

Ograniczenia wynikają głównie z charakteru rozwiązania. Urządzenie nie przygotowuje ciepłej wody użytkowej, więc potrzebny jest osobny system do tego celu. Ogrzewanie powietrzem bywa też mniej równomierne niż ogrzewanie podłogowe, a przy większych domach o rozbudowanym układzie pomieszczeń dobre pokrycie cieplne wymaga kilku jednostek wewnętrznych.

Gdzie sprawdzi się pompa ciepła powietrze-powietrze?

To rozwiązanie ma sens w kilku typowych sytuacjach. Sprawdza się jako dodatkowe źródło ciepła i chłodu w domu, który ma już inny system grzewczy, na przykład w pomieszczeniach dobudowanych albo poddaszu użytkowym. Dobrze wypada też w mieszkaniach i mniejszych domach, gdzie instalacja wodna byłaby nieproporcjonalnie droga względem potrzeb.

Sprawdza się również tam, gdzie chłodzenie latem jest równie ważne jak ogrzewanie zimą, ponieważ jedno urządzenie realizuje obie funkcje bez konieczności montażu osobnej klimatyzacji. Przed decyzją dobrze jest jednak zestawić ją z pompą rewersyjną powietrze-woda, która dodatkowo obsłuży ciepłą wodę użytkową i całą instalację grzewczą domu.

Efektywność energetyczna i koszty eksploatacji

Sprawność pompy ciepła opisuje współczynnik COP, czyli stosunek energii cieplnej oddanej do pomieszczenia do energii elektrycznej zużytej przez sprężarkę. Dla pomp powietrze-powietrze pracujących w typowych warunkach zimowych wartości COP mieszczą się zwykle w przedziale od 2,5 do 4. Oznacza to, że z jednej kilowatogodziny prądu urządzenie potrafi wyprodukować kilka kilowatogodzin ciepła.

Rzeczywiste zużycie energii zależy od temperatury zewnętrznej, izolacji budynku i sposobu użytkowania urządzenia. Im niższa temperatura na zewnątrz, tym niżej spada sprawność, dlatego w bardzo mroźne dni pompa zużywa więcej prądu na wyprodukowanie tej samej ilości ciepła. W domu o dobrej izolacji, z pompą dobraną do rzeczywistego zapotrzebowania cieplnego pomieszczeń, koszty ogrzewania wypadają zwykle korzystnie na tle grzejników elektrycznych czy starszych kotłów węglowych.

Pompy ciepła powietrze-powietrze w InstalTechnik

W InstalTechnik projektujemy i montujemy pompy ciepła, w tym rozwiązania powietrze-powietrze, na terenie Wrocławia, Oleśnicy i całego Dolnego Śląska. Współpracujemy z renomowanymi producentami sprzętu grzewczego i klimatyzacyjnego, a przed doborem urządzenia analizujemy potrzeby cieplne konkretnych pomieszczeń, a nie samą powierzchnię domu podaną w metrach kwadratowych.

Jeśli zastanawiasz się, czy pompa ciepła powietrze-powietrze sprawdzi się w Twoim domu, czy lepszym rozwiązaniem będzie system powietrze-woda, chętnie doradzimy na podstawie realnych warunków budynku. Pełną ofertę pomp ciepła znajdziesz na stronie, a o różnicach między pompami rewersyjnymi przeczytasz też w naszym wcześniejszym wpisie na blogu.