Wysokotemperaturowa pompa ciepła – jak działa i czym się wyróżnia?

Pompy ciepła to dziś jedno z najbardziej energooszczędnych i ekologicznych rozwiązań do ogrzewania budynków. Nie jest jednak oczywistym wyborem w szczególności dla starszych budynków, w których nie tylko stosowany jest tradycyjny system grzewczy, ale również zapotrzebowanie na ciepło jest na znacznie wyższym poziomie ze względu na niższą izolacyjność. W takich domach przekaźnikami ciepła są zwykle grzejniki wysokotemperaturowe, które nie są w stanie zapewnić pełnej efektywności pompie ciepła. Wymiana starych grzejników na ogrzewanie podłogowe lub grzejniki niskotemperaturowe to dodatkowy koszt, które muszą wziąć pod uwagę osoby, chcące zamontować w swoim domu pompę ciepła. Na rynku pojawiło się jednak rozwiązanie, które pozwoli go uniknąć - wysokotemperaturowa pompa ciepła. To innowacyjne urządzenie zapewnia optymalną pracę nawet w systemach z klasyczną instalacją grzewczą. Dowiedz się, jak działa wysokotemperaturowa pompa ciepła, jakie są jej cechy oraz kiedy warto ją zastosować.

Czym jest wysokotemperaturowa pompa ciepła?

Wysokotemperaturowa pompa ciepła to innowacyjne rozwiązanie, które wyróżnia się w branży HVAC możliwością dostarczania wysokich temperatur przy niższym zużyciu energii w porównaniu do tradycyjnych systemów grzewczych. Taki typ pompy ciepła, podobnie jak modele niskotemperaturowe, może służyć zarówno do ogrzewania budynków, jak i wody użytkowej. Wysokotemperaturowa pompa ciepła znajduje zastosowanie głównie w starszych budynkach i miejscach, które wymagają wyższych temperatur. Głównym wyróżnikiem takiej pompy ciepła jest fakt, że potrafi dostarczyć ciepło o temperaturze nawet powyżej 65°C. Urządzenie cechuje się zwykle także wyższą wydajnością przy bardzo niskich temperaturach na zewnątrz. Podwyższona wydajność sprawia, że pompa wysokotemperaturowa jest idealna w zastosowaniach wymagających intensywnego ogrzewania.

Jak działa wysokotemperaturowa pompa ciepła?

Mechanizm działania wysokotemperaturowej pompy ciepła opiera się na cyklu chłodniczym, podczas którego energia cieplna jest pobierana z otoczenia, a następnie przenoszona do instalacji grzewczej budynku. W odróżnieniu od pompy niskotemperaturowej, pompa wysokotemperaturowa osiąga znacznie wyższą temperaturę na wyjściu, dzięki czemu do efektywnego przekazania ciepła do domu nie potrzebuje tak dużej powierzchni wymiany (np. ogrzewania podłogowego).

Pompy wysokotemperaturowe często wykorzystują dwuetapowe sprężanie oraz bardziej zaawansowane sprężarki, co pozwala osiągać wyższe temperatury wody niż w przypadku niskotemperaturowych pomp ciepła. Ponadto zastosowanie innowacyjnych czynników chłodniczych, takich jak R32 lub R290, umożliwia bardziej efektywne przekształcanie energii przy jednoczesnym zmniejszeniu emisji szkodliwych substancji do środowiska. Są więc nie tylko bardziej efektywne, ale i ekologiczne.

W wysokotemperaturowych pompach ciepła stosowany jest także wzmocniony wytrysk pary (tzw. technologia EVI), który umożliwia wytworzenie wyższego ciśnienia czynnika grzewczego. Dzięki temu, w trakcie procesu skraplania, czynnik oddaje znacznie większą ilość energii cieplnej.

Producenci pomp wysokotemperaturowych często podkreślają także fakt, że te urządzenia są w stanie efektywnie pracować nawet przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych, sięgających nawet -20°C. Oznacza to, że w bardzo mroźne dni, gdy pompa niskotemperaturowa automatycznie traci wydajność, generuje wyższe koszty lub musi być wspomagana alternatywnym źródłem ciepła, pompa wysokotemperaturowa będzie w stanie dostarczyć optymalną ilość ciepła przy minimalnym wsparciu dodatkowego źródła energii i przy niższych kosztach.

Do jakich budynków polecana jest pompa wysokotemperaturowa?

Z racji swojej wysokiej wydajności i przystosowaniu do współpracy z tradycyjnymi systemami grzewczymi, wysokotemperaturowa pompa ciepła jest doskonałym wyborem przede wszystkim w starszych budynkach. Swoje zastosowanie znajduje także w budynkach o podwyższonym zapotrzebowaniu na ciepło oraz po częściowej termomodernizacji.

Budynki z tradycyjną instalacją grzejnikową

Tradycyjne grzejniki, zwłaszcza żeliwne, wymagają wysokiej temperatury wody, aby mogły zapewnić optymalną ilość ciepła. Wysokotemperaturowa pompa ciepła jest w stanie dostarczyć wodę o temperaturze nawet powyżej 65°C, co jest niezwykle istotne w przypadku starszych instalacji. Pompy wysokotemperaturowe są idealnym wyborem dla inwestorów, którzy chcą wymienić stary kocioł grzewczy na pompę ciepła, ale bez przeprowadzania dodatkowej wymiany systemu (np. montowania nowych grzejników dostosowanych do pracy na niższych temperaturach czy przejściu na ogrzewanie płaszczyznowe).

Obiekty o dużej pojemności cieplnej

Budynki ze starymi, masywnymi ścianami oraz słabą izolacją termiczną potrzebują wyższej temperatury, aby zapewnić odpowiedni komfort cieplny mieszkańcom. W takim przypadku wysokotemperaturowa pompa ciepła okaże się znacznie wydajniejszym i efektywniejszym rozwiązaniem. Urządzenie jest w stanie osiągnąć znacznie wyższe temperatury w górnym źródle (instalacji grzewczej) i dzięki temu skutecznie wygenerować wystarczającą ilość ciepła do ogrzania takiego budynku.

Budynki, które przeszły częściową termomodernizację

Wysokotemperaturowe pompy ciepła będą też znacznie lepszym wyborem w budynkach, które przeszły częściową termomodernizację (np. izolację ścian i okien), ale ze względów ekonomicznych bądź technicznych, nie można zastosować w nich systemów niskotemperaturowych.

Zalety i wady wysokotemperaturowych pomp ciepła

Wysokotemperaturowe pompy ciepła posiadają szeroki wachlarz niewątpliwych korzyści, ale mają też pewne ograniczenia.

Zalety wysokotemperaturowych pomp ciepła:

Możliwość podgrzewania wody do wysokich temperatur – wysokotemperaturowe pompy ciepła są w stanie uzyskać temperaturę nawet powyżej 65°C. Taka wartość odpowiada typowym wymaganiom starszych instalacji.
Doskonały wybór dla starszych budynków – wysokotemperaturowe pompy ciepła są idealnym rozwiązaniem w przypadku modernizacji starych systemów grzewczych, gdzie stan techniczny i ograniczenia systemowe sprawiają, że niskotemperaturowe pompy ciepła będą pracowały niezbyt wydajnie i będą generowały niewystarczająca ilość ciepła.
Niezawodność przy niskich temperaturach zewnętrznych – wysoka wydajność przy temperaturach nawet do -20°C sprawia, że wysokotemperaturowa pompa ciepła jest znacznie pewniejszym urządzeniem dla umiarkowanej strefy klimatycznej. Wysoka odporność na zmienne warunki klimatyczne sprawia, że COP jest na bardzo wysokim poziomie, a pompa wysokotemperaturowa nie wymaga tak dużego wsparcia alternatywnego źródła energii, jak urządzenie niskotemperaturowe.
Niższe koszty eksploatacji – chociaż początkowy koszt inwestycji jest wyższy niż zakup standardowej pompy ciepła, podwyższona efektywność energetyczna pozwoli na osiągnięcie relatywnie większych oszczędności na ogrzewaniu.

Wady wysokotemperaturowych pomp ciepła:

Wyższy koszt zakupu – wysokotemperaturowe pompy ciepła są droższe od ich niskotemperaturowych odpowiedników, co może stanowić barierę dla niektórych inwestorów.
Konieczność stosowania nowoczesnych czynników chłodniczych – pompy te wymagają zastosowania droższych i bardziej zaawansowanych technologicznie czynników chłodniczych, co wpływa na wyższe koszty serwisu.
Większe zużycie energii – choć są bardziej efektywne, pompy te mają zwykle większe zapotrzebowanie energetyczne niż niskotemperaturowe modele.

Porównanie pomp ciepła wysokotemperaturowych i niskotemperaturowych

Cechy	Pompa ciepła wysokotemperaturowa	Pompa ciepła niskotemperaturowa
Temperatura na wyjściu	Powyżej 65°C	Do 55°C
Zalecane instalacje grzewcze	Grzejniki wysokotemperaturowe	Ogrzewanie podłogowe/grzejniki niskotemperaturowe
Zastosowanie	Stare budynki, słabo izolowane, budynki po częściowej termomodernizacji	Nowe budynki, dobrze izolowane, budynki po pełnej termomodernizacji
Koszty instalacji	Wyższe	Niższe
Efektywność przy niskich temperaturach	Wyższa	Średnia
Zużycie energii elektrycznej	Wyższe	Niższe

Pompa wysokotemperaturowa czy niskotemperaturowa - co wybrać?

Wybór między pompą wysokotemperaturową a niskotemperaturową zależy głównie od specyfiki budynku oraz istniejącej instalacji grzewczej. W starszych budynkach, które nie przeszły pełnej termomodernizacji i posiadają grzejniki wysokotemperaturowe, lepszym wyborem będzie pompa wysokotemperaturowa. Jej wyższa temperatura grzewcza pozwoli efektywnie ogrzać pomieszczenia przy pomocy istniejącej instalacji. Pompa wysokotemperaturowa lepiej sprawdzi się również tam, gdzie trudno przeprowadzić pełną modernizację systemu grzewczego. Dzięki niej można uzyskać wysoki komfort cieplny bez konieczności wymiany całej instalacji na niskotemperaturową. Ponadto, pompa ciepła wysokotemperaturowa zalecana jest w warunkach typowo górskich, gdzie mniej odczuwalna jest globalna zmiana klimatu. Takie urządzenia zapewniają tam zdecydowanie wyższy komfort użytkowy w stosunku do pomp niskotemperaturowych.

Z kolei niskotemperaturowa pompa ciepła to idealne rozwiązanie dla nowych, dobrze zaizolowanych budynków, gdzie stosowane są nowoczesne systemy ogrzewania podłogowego lub niskotemperaturowe grzejniki. W takich obiektach wysoka temperatura wody grzewczej nie jest konieczna i można zdecydowanie postawić na wykorzystanie bardziej energooszczędnej pompy niskotemperaturowej. Pompa niskotemperaturowa oferuje niższe koszty inwestycyjne oraz eksploatacyjne, jednak jej skuteczność zależy od poziomu izolacji budynku, więc jej stosowanie bywa wyzwaniem w starszych konstrukcjach.

Wysokotemperaturowa pompa ciepła to rozwiązanie dostosowane do potrzeb wymagających instalacji grzewczych, dzięki czemu daje większą swobodę działania w starszych systemach, zapewnia wyższą efektywność i wydajność oraz pozwala uniknąć dodatkowych kosztów związanych z termomodernizacją układu grzewczego.