Ciekawostki
Zasada działania pompy ciepła
Pompy ciepła należą do najbardziej opłacalnych systemów ogrzewania wody użytkowej i domu. W sprzyjających warunkach są w stanie wykorzystać energię z naturalnych, darmowych zasobów aż w 75% – wówczas potrzebują jedynie 25% energii z nieodnawialnych źródeł. Pobierają ciepło z gruntu, powietrza lub wody i nie emitują przy tym żadnych szkodliwych substancji do środowiska. Na czym dokładnie polega zasada działania pompy ciepła?
Mechanizm pracy pompy ciepła można w wielkim skrócie opisać jako odwrotność działania lodówki – w obu urządzeniach zachodzą podobne procesy termodynamiczne. Lodówka pobiera ciepło ze swojego wnętrza (z przechowywanych w jej wnętrzu produktów) i oddaje je na zewnątrz do pomieszczenia, w którym stoi. Pompa ciepła czerpie zaś ciepło ze środowiska i w odpowiedniej formie przekazuje je do wnętrza domu. W przypadku lodówki zależy nam na wychłodzeniu jej wnętrza. Jeżeli chodzi o pompy ciepła, nie powinniśmy doprowadzać do nadmiernego wychłodzenia obiegu zewnętrznego, np. gruntu, przy jednoczesnym wygrzaniu budynku, w którym pompa jest zamontowana.
Pompa ciepła – co to jest?
To system grzewczy pozwalający na ogrzanie domu i wody, a także na efektywne chłodzenie budynku latem. Większość energii, pompy ciepła pozyskują ze źródeł odnawialnych i użytkują ją w efektywny sposób. Przemyślana i udoskonalana od ponad 100 lat budowa pompy ciepła sprawia, że system funkcjonuje niezawodnie nawet przy ujemnych temperaturach.
Rodzaje pomp ciepła
Na rynku jest dostępnych kilka rodzajów pomp ciepła, które czerpią energię z gruntu, wody lub powietrza. Wśród nich wyróżnia się:
Działanie pompy ciepła
Pompa ciepła składa się z oddzielnych obiegów, które są połączone ze sobą przez wymienniki ciepła. Te obiegi to:
obieg solanki, który odbiera energię cieplną z ziemi, powietrza zewnętrznego lub wody gruntowej oraz przenosi ją do obiegu czynnika chłodniczego;
obieg czynnika chłodniczego, za pomocą którego energia cieplna źródła ciepła zostaje przeniesiona na wyższy poziom temperatury, umożliwiający jej wykorzystanie, i oddana do obiegu grzewczego;
obieg grzewczy, za pomocą którego ogrzewane są pomieszczenia mieszkalne.
Obieg czynnika chłodniczego jest podłączony przez parowacz do źródła ciepła i pobiera jego energię cieplną. Zmienia się przy tym stan skupienia czynnika chłodniczego, który paruje. Obieg czynnika chłodniczego jest połączony przez skraplacz z instalacją grzewczą, do której oddaje energię cieplną. Czynnik chłodniczy ponownie przybiera postać płynną i skrapla się.
Ponieważ energia cieplna może przejść tylko z ciała o wyższej temperaturze na ciało o niższej temperaturze, czynnik chłodniczy musi mieć w parowaczu niższą temperaturę niż źródło ciepła. Natomiast temperatura czynnika chłodniczego w skraplaczu musi być wyższa niż temperatura wody grzewczej, aby oddać jej energię cieplną. Te różne temperatury są wytwarzane w obiegu czynnika chłodniczego przez sprężarkę i zawór rozprężny, które znajdują się między parowaczem a skraplaczem.
Czynnik chłodniczy w postaci gazu przepływa od parowacza do sprężarki i jest tam sprężany. Wzrasta przy tym silnie ciśnienie i temperatura czynnika chłodniczego. Po tym procesie przepływa on przez skraplacz, w którym oddaje swoją energię cieplną do wody grzewczej w wyniku kondensacji. Następnie jako ciecz przepływa do zaworu rozprężnego, gdzie silnie się rozpręża i traci przy tym znacznie ciśnienie oraz temperaturę. Ta temperatura jest teraz niższa niż temperatura solanki. Czynnik chłodniczy dzięki temu może przyjąć nową energię cieplną w parowaczu, przy czym ponownie paruje i przepływa do sprężarki. Obieg zaczyna się od nowa.
Pompy ciepła można podłączyć także do innych instalacji w domu, takich jak wentylacja mechaniczna czy systemu ogniw fotowoltaicznych.
Pompy ciepła - czy warto z nich korzystać?
Pompy ciepła to wydajne, ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie, które pozwoli na ogrzanie wody użytkowej w domu. Dzięki możliwości podłączenia systemu do instalacji grzewczej, pompę można wykorzystać też do ogrzania całego domu. Praca urządzeń jest bardzo cicha, więc nie zakłóca codziennego funkcjonowania. Ponadto dzięki układowi płaszczyznowego ogrzewania lub klimakonwektorom mogą one służyć również latem – do chłodzenia wnętrza budynku.
