Pompy ciepła to urządzenia działające na podobnej zasadzie jak lodówki, ale w przeciwieństwie do nich przetwarzają energię pochodzącą ze źródeł odnawialnych, zgromadzoną w powietrzu, gruncie czy wodzie na ciepło użytkowe służące do ogrzewania budynków, ciepłej wody lub chłodzenia pomieszczeń. W przypadku powietrza, wody i poziomych gruntowych wymienników ciepła jest to energia promieniowania słonecznego zakumulowana w formie ciepła. W przypadku pionowych gruntowych wymienników ciepła jest to łączne wykorzystanie zmagazynowanej energii słonecznej i geotermalnej. Oprócz tego, że pompy ciepła wykorzystują odnawialne źródła energii, to przyczyniają się do zwiększenia efektywności energetycznej instalacji grzewczych. Mogą również efektywnie wykorzystać ciepło odpadowe z procesów produkcyjnych w rolnictwie lub z gospodarstw domowych (np. ogrzane powietrze wentylacyjne usuwane z pomieszczeń budynku).
W niedalekiej przyszłości, gdy coraz większa część energii elektrycznej będzie pochodzić z odnawialnych źródeł, stosowanie pomp ciepła będzie automatycznie zbliżać się do celu idealnego – korzystania tylko z odnawialnych źródeł energii.
Warto wiedzieć:
- Współczynnik efektywności pompy ciepła COP (ang. Coefficient of Performance) określa efektywność pompy ciepła w warunkach laboratoryjnych. Współczynnik COP jest definiowany jako zależność pomiędzy mocą przekazywaną przez pompę ciepła (kW) a mocą elektryczną (w kW), która jest dostarczona i służy do napędu sprężarki pompy ciepła. Jeżeli dana pompa ciepła ma współczynnik COP = 4, to oznacza to, że dostarczając 1 kWh energii elektrycznej do napędu pompy ciepła (sprężarki) możemy uzyskać 4 kWh ciepła. Pozostałe 3 jednostki ciepła pobierane są z otoczenia (w tzw. dolnym źródle ciepła, tj. z gruntu, powietrza lub wody) i traktowane jako energia pochodząca ze źródeł odnawialnych. Wartość COP deklaruje producent pomp ciepła na podstawie własnych lub zewnętrznych badań efektywności pomp ciepła w warunkach laboratoryjnych. Przeważnie podaje się wiele współczynników pomp ciepła dla określonych warunków pracy (temperatur) dolnego i górnego źródła ciepła.
- Sezonowy (roczny) współczynnik efektywności pompy ciepła SPF i SCOP – ponieważ współczynnik COP dla pomp ciepła jest zmienny i zależy od warunków pracy, lepszym wskaźnikiem do oceny efektywności pomp ciepła jest współczynnik efektywności pompy ciepła SPF (ang. Seasonal Performance Factor), który określa efektywność pompy ciepła w warunkach rzeczywistych (na podstawie pomiarów). Współczynnik SPF jest definiowany jako zależność pomiędzy energią przekazywaną przez pompę ciepła (kWh) a energią elektryczną (w kWh), która jest dostarczona do sprężarki pompy ciepła w określonym okresie pracy. Najczęściej okresem dla obliczania SPF jest rok. W przypadku nowych, projektowanych inwestycji można oszacować sezonową efektywność pompy ciepła za pomocą komputerowych programów symulacyjnych. Wartość ta określana jest skrótem SCOP (ang. Seasonal Coefficient of Performance).