Pompy ciep³a prze¿ywaj¹ w wielu 

niezawodnoœci¹ dzia³ania i niskimi 

ków oraz zapewnienia ciep³ej wody 

krajach prawdziwy rozkwit. W innych s¹ 

kosztami eksploatacji, jak i ich przyjazn¹ 

u¿ yt ko we j.   Ic h  ró ¿n or od no œæ   or az  

ju¿ sta³ym elementem rynku urz¹dzeñ 

dla œrodowiska prac¹, opart¹ w du¿ej 

mo¿liwoœæ indywidualngo dopasowania 

grzewczych. W jeszcze innych, jak na 

mierze  na  wykorzystaniu  odnawialnych 

do  konkretnych  potrzeb  sprawia,  ¿e 

przyk³ad w Szwecji, gdzie stanowi¹ 90% 

Ÿróde³ energii. 

znajduj¹  one  zastosowanie  zarówno  w 

rynku, ca³kowicie go zdominowa³y. 

Ich 

   Pompy ciep³a wykorzystuj¹ ciep³o 

do ma ch  no wo bu do wa ny ch , j ak  i 

po pu la rn oœ æ  mo ¿n a  wy t³ um ac zy æ 

otoczenia, zakumulowane w powietrzu, 

poddawanych 

termomodernizacji. 

zarówno  du¿¹  dojrza³oœci¹  techniczn¹, 

ziemi lub wodzie,  do ogrzewania budyn-

Pompy ciep³a

Pompy ciep³e wykorzystuj¹ zakumulowan¹ w gruncie, wodzie 

lub powietrzu energiê s³oneczn¹. “Wypompowuj¹” ciep³o z otocze-

nia, podnosz¹ jego temperaturê i oddaj¹ je systemowi grzewczemu. 

Wykorzystywane s¹ do ogrzewania lub ch³odzenia budynków 

oraz podgrzewania ciep³ej wody u¿ytkowej.

5

W

PROWADZENIE

Z

ASADA

 

DZIA£ ANIA

      Ciep³o przep³ywa w naturalny sposób 
zawsze z miejsca o wy¿szej temperaturze 
w miejsce o ni¿szej temperaturze. Pompy 
ciep³a umo¿liwiaj¹ odwrócenie tego 
kierunku i wykorzystanie ich zarówno do 
celów grzewczych, jak i ch³odniczych. 
Przyk³adem pompy ciep³a, z któr¹ 
spotyka siê ka¿dy na codzieñ, jest 
lodówka. „Wypompowuje” ona ciep³o ze 
swojego wnêtrza i oddaje je na zewn¹trz, 
ogrzewaj¹c przy tym kuchniê. W 
podobny sposób dzia³aj¹ pompy ciep³a 
maj¹ce na celu ogrzanie pomieszczeñ lub 
wody u¿ytkowej. „Przepompowuj¹” one 
zakumulowane w ziemi, powietrzu lub 
wodzie ciep³o (najczêœciej s³oneczne) do 
ogrzewanych pomieszczeñ. Jak to siê 
jednak dzieje, ¿e s¹ one w stanie 
z a p e w n i æ   o d p o w i e d n i o   w y s o k i e  
temperatury, wykorzystuj¹c Ÿród³a ciep³a 

temperatura równie¿ maleje. Pompy ciep³a 

Kr¹¿¹cy  pomiêdzy  poszczególnymi 

o niskiej temperaturze? Jest to mo¿liwe 

wykorzystuj¹ tê w³aœnie zasadê. Sk³adaj¹ 

elementami  czynnik  roboczy  podlega 

dziêki prawu fizycznemu stanowi¹cemu, 

siê one najczêœciej z czterech g³ównych 

cykl iczn ym  zmia nom  temp erat ury  i 

i¿ gazy, bêd¹c w zamkniêtym systemie 

elementów (rysunek 1) pomiêdzy którymi 

ciœni enia.   Wartoœæ  tych  param etrów  

(sta³a objêtoœæ), zwiêkszaj¹ swoj¹ 

w zamkniêtym systemie kr¹¿y substancja 

zale¿y  od  rodzaju  u¿ytej  substancji.  W 

temperaturê wraz z rosn¹cym ciœnieniem 

(tzw. czynnik roboczy) na zmianê w 

momencie, gdy znajduje siê ona przed 

(sprê¿anie) i na odwrót   przy zmniejsza-

postaci gazowej i ciek³ej.

parownikiem, osi¹ga swoj¹ najni¿sz¹

j¹cym siê ciœnieniu (rozprê¿anie), ich 

1

SKRAPLACZ

PAROWNIK

ZAWÓR 

ROZPRʯAJ¥CY

SPRʯARKA

p

a

ro

w

a

n

ie

•

R

Ó

D

£

O

 C

IE

P

£

A

1

0

 °

C

O

D

B

IÓ

R

 C

IE

P

£

A

5

0

 °

C

sprê¿anie

+60°C
14 bar 

+90°C
14 bar 

-4°C
1 bar 

-12°C
1 bar 

rozprê¿anie

s

k

ra

p

la

n

ie

Rys. 1 Schemat dzia³ania pompy ciep³a 

Z

ASADA

 

DZIA£ ANIA

 - 

CD

.

R

ODZAJE

 

I

 

PODZIA£

 

POMP

 

CIEP£ A

temperaturê i ciœnienie i jest w stanie 

ty m  zm ia ni e.   W  po st ac i  ga zo we j 

gazowego w stan ciek³y. W tej postaci 

ciek³ym.  Przep³ywaj¹c  nastêpnie  przez 

przechodzi do sprê¿arki, w której nastêpuje 

trafia  do  ostatniego  elementu,  jakim  jest 

parownik,  poddawana  jest dzia³ aniu 

jej 

sprê¿enie 

i 

jednoczesny 

znaczny 

wzrost 

zawór rozprê ¿aj¹cy. Podlega w ni m 

ni sk ot em pe ra tu ro we go  ci ep ³a  z 

zarówno ciœnienia, jak i temperatury. 

gwa³townemu rozprê¿eniu, a przy tym 

otoczenia, a poniewa¿ jej temperatura 

Nastêp n¹ stac j¹ jest  skrapl acz, cz yli 

gwa³t ownem u zmni ejsze niu za równo  

jest  jeszcze   ni¿sza,   podgrze wa  siê, 

miejsce, w którym gor¹cy czynnik roboczy 

ciœnienia,  jak  i  temperatury.  W  tym 

pobieraj¹c ciep³o i jednoczeœnie paruj¹c 

oddaje wysokotemperaturowe ciep³o np. 

miejscu obieg siê zamyka i czynnik 

przechodzi ze stanu ciek³ego w stan 

systemowi grzewczemu, och³adza siê przy 

roboczy powtórnie trafia do parownika, 

gazowy. Jej ciœnienie nie podlega przy 

tym i przechodzi z powrotem ze stanu 

aby pobraæ ciep³o z otoczenia.

       Pompy ciep³a dzielone s¹ zazwyczaj 
n a   p o d s t a w i e   d w ó c h   g ³ ó w n y c h  
kryteriów: wed³ug sposobu podnoszenia 
ciœnienia i temperatury czynnika robo-
czego oraz wed³ug Ÿród³a ciep³a nisko-
temperaturowego. Dwa g³ówne typy 
pomp, wyró¿nione ze wzglêdu na 
pierwsze kryterium, to sprê¿arkowe oraz 
sorbcyjne pompy ciep³a. Te pierwsze 
(rysunek 1), wykorzystuj¹ce sprê¿arki 
elektryczne, s¹ zdecydowanie najczêœ-
ciej stosowane i uwa¿ane za najbardziej 
dojrza³e technicznie. Drugie, wyko-
rzystuj¹ najczêœciej gaz ziemny, a sprê-
¿arka elektryczna zast¹piona jest w nich 
sprê¿ark¹ termiczn¹.

Drugie kryterium - Ÿród³o ciep³a, 

dzieli pompy ciep³a na wykorzystuj¹ce 
powietrze, grunt lub wodê. Ka¿de ze 
Ÿróde³ ma swoje wady i zalety wp³ywaj¹-
ce na koszty inwestycyjne, nak³ad pracy 
zwi¹zany z instalacj¹ pompy ciep³a i na 
jej wydajnoœæ. Czêsto wybór Ÿród³a 
zale¿ny jest od warunków miejscowych i 
po³o¿enia budynku. 
     Najtañsze i naj³atwiejsze w monta¿u 
s¹ pompy ciep³a wykorzystuj¹ce powie-
trze jako Ÿród³o ciep³a. Niestety, ze 
wzglêdu na du¿e wahania temperatur, 

kolektory poziome, wkopane w ziemie na 

Najkorzystniejszym, ale i najbardziej 

pompy te maj¹ te¿ najmniejsz¹ wydaj-

g³êboko œci ok. 1 ,5 metra  lub sond y 

wymagaj¹cym z wymienionych Ÿróde³ 

noœæ i wymagaj¹ najczêœciej wspoma-

pionowe, wiercone do g³êbokoœci 

ciep³a, jest woda gruntowa. Bardzo 

gania w postaci grza³ki elektrycznej w 

przekraczaj¹cych nawet 100 metrów. 

do br ze  ak um ul uj e o na  ci ep ³o  i 

okresach bardzo niskich temperatur 

Niezamarzaj¹ca mieszanka glikolu i wody 

je dn oc ze œn ie   ni e  po dl eg a  du ¿y m 

powietrza. 

(tzw. solanka) przep³ywa przez wkopane w 

wahani om  temper atur,  dziêki   czemu 

    Grunt jest du¿o lepszym akumu-

ziemiê  rury, ogrzewaj¹c  siê. Wp³ywaj¹c 

pompy ciep³a dzia³aj¹ce w oparciu o to 

latorem ciep³a, a jego temperatura 

nas têp nie  do p aro wni ka,  czy li t zw. 

Ÿród³o maj¹ bardzo du¿¹ wydajnoœæ. 

podlega mniejszym wahaniom. Na 

wymiennika ciep³a, oddaje tam pobrane 

Chc¹c  wykorzystywaæ  wodê  gruntow¹ 

g³êbokoœci 2 metrów wynosi ona, w 

ciep ³o  czyn niko wi  robo czem u.  Iloœ æ 

nale¿y pamiêtaæ o spe³nieniu szeregu 

zale¿noœci od pory roku, œrednio od 7 do 

u³o¿onych rur lub wierconych sond zale¿y 

wymagañ;  zarówno  technicznych,  jak  i 

13°C. Gruntowe pompy ciep³a maj¹ 

w g³ównej mierze od warunków 

formalnych. 

dziêki temu lepsz¹ wydajnoœæ i s¹ 

geologicznych oraz zapotrzebowania 

najczêœciej wybieranym wariantem przy 

energetycznego, jakie ma pokryæ pompa 

budowie nowego domu. Najczêœciej 

ciep³a. 

wykorzystywanymi ich wariantami s¹ 

2

•

RÓ D£ A

 

CIEP£ A

Rys. 2 Schemat systemu centralnego ogrzewania z wykorzystaniem pomp ciep³a 
           o ró¿nych Ÿród³ach ciep³a: a.grunt - kolektory poziome, b. grunt - sondy 
           pionowe, c. powietrze - ustawienie zewnêtrzne, d. woda gruntowa - studnie   

a

b

c

d

Autor
mgr in¿. Marek Miara

S³oneczna Strona 
oferuje nastêpuj¹ce bezp³atne
serie informacyjne: 

Kontakt

S³oneczna Strona 
lepsza strona energii 

e-mail:   info@slonecznastrona.pl
internet: www.slonecznastrona.pl

Energia w pigu³ce
Informacje podstawowe

Stan
Luty 2007

Prawa autorskie
Wykorzystywanie i kopiowanie 
tekstów wy³¹cznie za podaniem 
Ÿród³a. Wykorzystywanie zdjêæ 
i grafik tylko za zgod¹ wydawcy. 

Wiedza dla zaawansowanych
Rozwi¹zania szczegó³owe

Projekty i przedsiêwziêcia
Wybrane przyk³ady realizowanych
projektów z kraju i ze œwiata

3

W

SPÓ £ CZYNNIK

 

EFEKTYWNOŒ CI

P

ROGRAMY

 

MONITORINGOWE

 

POMP

 

CIEP£ A

P

ODSUMOWANIE

Jednym ze wskaŸników charaktery-

zuj¹cych pompy ciep³a jest tzw. 
wspó³czynnik efektywnoœci. Mówi on, 
ile zu¿yto energii elektrycznej, napêdza-
j¹cej sprê¿arkê elektryczn¹, w stosunku 
do ca³oœci oddanej energii grzewczej. 
Typowy wspó³czynnik efektywnoœci 
nowoczesnych pomp ciep³a wynosi 4 i 
mówi, ¿e dostarczone systemowi 
grzewczemu ciep³o sk³ada siê w trzech 
czwartych z ciep³a pobranego bezpoœre-
dnio ze œrodowiska, a w jednej czwartej z 
energii elektrycznej, koniecznej do pracy 
sprê¿arki - w tym przypadku (3+1)/1 = 4 

nej potrzebnej jest na podniesienie 

takie jak ogrzewanie pod³ogowe lub 

(rys. 3).

temperatury czynnika roboczego do 

œcienne. W przeciwieñstwie do nich, 

G³ównym parametrem wp³ywaj¹-

odpowiedniego poziomu i tym lepszy,   konwencjonalne systemy ogrzewania z 

cym na efektywnoœæ pomp ciep³a jest 

wiêkszy, jest wspó³czynnik efektywnoœci. 

zastosowaniem  kaloryferów  potrzebuj¹ 

ró¿nica temperatur miêdzy Ÿród³em 

Ze wzglêdu na ten fakt najkorzystniejszy-

do zapewnienia takiego samego komfortu 

ciep³a a systemem grzewczym. Im jest 

mi dla pomp ciep³a s¹ powierzchniowe, 

termicznego du¿o wy¿szych temperatur.

ona ni¿sza, tym mniej energii elektrycz-

niskotemperaturowe systemy grzewcze, 

In st yt ut  Fr au nh of er a I SE  we  

ich optymalizacji dla domów energo-

wilgotnoœci 

oraz 

liczniki 

energii 

cieplnej 

i 

Fr ei bu rg u p ro wa dz i o be cn ie  dw a 

oszczêdnych. 

elektrycznej pozwalaj¹ce w szczegó³owy 

zakrojone na szerok¹ skalê programy 

Drugi  z  projektów  obejmuje  100 

sposób analizowaæ pracê pomp ciep³a. 

monitoringowe, badaj¹ce pracê pomp 

b u d y n k ó w,   k t ó r y c h   m i e s z k a ñ c y  

Wszystkie mierzone wartoœci zapisywane 

ciep³a  w  realnych  warunkach.  £¹cznie 

zde cyd owa li  siê   na  wym ian ê  pie ca 

s¹ w przedzia³ach jednominutowych i raz 

badaniami  objêtych  zostanie  ok.  240 

olejowego i instalacjê pompy ciep³a, przy 

dziennie  wysy³ane  drog¹  radiow¹  do 

budynków. 

wykorzystaniu  istniej¹cego,  konwencjo-

Instytutu, gdzie s¹ zapisywane w bazie 

Pierwszy z projektów, prowadzony 

nalnego systemu  rozprowadzania ciep³a. 

da ny ch .  po dl eg aj ¹  au to ma ty cz ny m,  

wsp óln ie  z  sie dmi oma   wio d¹c ymi  

S¹ to  g³ównie stare  budynki mieszkalne 

rutynowym Po ich kontroli i analizie s¹ 

producentami pomp ciep³a w Europie, 

po dd an e  te rm om od er ni za cj i.   Ce le m 

ud os tê pn ia ne   ws zy st ki m  pa rt ne ro m 

ma  na  celu   zbad anie   rzec zywi stej  

projektu  jest  sprawdzenie  efektywnoœci  i 

bior¹cym udzia³ w projekcie.        

efektywnoœci pomp ciep³a  o niewielkich 

okreœlenie granic  stosowania pomp  ciep³a, 

Na  stroni e  intern etowej   projek tu 

mocach (do 10 kW mocy cieplnej) 

maj¹cych zapewniæ wysokie temperatury, 

“Pompy 

ciep³a 

w 

budynkach 

istniej¹cych” 

i n s t a l o w a n y c h   w   b u d y n k a c h  

niezbêdne w konwencjonalnych systemach 

(w ww. wp -i m- ge ba eu de be st an d. de ),  

nowobudowanych. Projekt ten obejmuje 

grzewczych.

dziê ki  wizu aliz acji   kilk u  proj ektó w, 

140 instalacji badanych przez cztery lata. 

W  obu  projektach  instalacje  pomp 

obserwowaæ mo¿na   pracê pomp ciep³a  w 

Uzyskane wyniki pos³u¿¹ miêdzy innymi 

ciep³a  wyposa¿one  zosta³y  przez    Instytut 

czasie rzeczywistym. 

do dalszego rozwoju pomp ciep³a oraz 

w  dod atk owe   czu jni ki  tem per atu r  i 

Pom py  cie p³a   wyk orz yst uj¹   w 

budynków    i  przygotowania  ciep³ej 

  

Koszty eksploatacyjne pomp ciep³a s¹ 

bardzo  efektywny  sposób  nisko-

wody u¿ytkowej. 

zdecydowanie ni¿sze ni¿ dla konwen-

temperaturowe ciep³o z otoczenia do 

Najbardziej popularne s¹  sprê¿arkowe 

cjonalnej  instalacji  grzewczej.  Wy¿-

zapewnienia  wyskotemperaturowe-

pompy  ciep³a  wykorzystuj¹ce  grunt 

sze s¹ natomiast koszty inwestycyjne.  

go ciep³a niezbêdnego do ogrzania 

jako Ÿród³o ciep³a.

Moc cieplna 

ze œrodowiska:

3 kW

Oddana moc

grzewcza:

4 kW

U¿yta moc 

elektryczna:

1 kW

Rys. 3 Obliczenie wspó³czynnika efektywnoœci