Jak działa pompa ciepła? Zasada działania

Jak działa pompa ciepła? Zasada działania
16 grudnia, 2022

Jak działa pompa ciepła? Zasada działania

Pompa ciepła jest urządzeniem, które ma na celu pozyskiwanie energii termicznej z naturalnych źródeł takich jak woda, grunt lub powietrze i przeznaczenie jej do ogrzewania domu lub ciepłej wody użytkowej. Wykorzystuje zasadę, że każde środowisko, którego temperatura jest wyższa od zera absolutnego, zawiera w sobie ładunek energii. Do jej wymiany i przesyłania urządzenie wykorzystuje czynnik roboczy. Aby pompa ciepła spełniała swoje zadania, wymaga niewielkiej ilości energii elektrycznej do zasilania.

Zasada działania pompy ciepła

Sposób pracy pompy ciepła jest podobny jak w przypadku domowej lodówki, z tym że proces przepływu energii termicznej i jej pozyskiwania jest odwrócony. Podczas gdy w lodówce ciepło jest usuwane, a zimno wykorzystywane do chłodzenia komory, pompa ciepła dostarcza ciepło do budynku, a zimno usuwa na zewnątrz. Urządzenie pracuje podobnie bez względu na to, z jakiego źródła jest w nim pozyskiwana energia cieplna. Proces ten odbywa się trzyetapowo.

1. Pozyskiwanie ciepła

Podstawowym elementem pomp ciepła powietrze-woda czy gruntowych jest instalacja, która łączy naturalne źródło energii cieplnej z wymiennikiem umieszczonym w budynku. W instalacji krąży medium (najczęściej roztwór glikolu), które przepływając przez grunt, wodę czy powietrze absorbuje z niego energię i transportuje do pompy ciepła. Nieco inaczej energia jest pozyskiwana w przypadku powietrznych pomp ciepła. Powietrze jest zasysane przez wentylator, a zgromadzona w nim energia trafia wprost do pompy ciepła.

2. Pobór ciepła z czynnika roboczego

Pompa ciepła jest wyposażona w obieg, w którym krąży medium. Dolne źródło mieści się w gruncie, wodzie lub powietrzu. To w nim znajduje się parownik, w którym czynnik roboczy przejmuje energię ze środowiska. W postaci gazowej jest transportowany do sprężarki, która zwiększa jego ciśnienie i temperaturę. Na kolejnym etapie jako sprężony gaz trafia do skraplacza, w którym zmienia postać na płynną, jednocześnie oddając energię, którą przejmuje źródło górne. Ze skraplacza czynnik przechodzi przez zawór rozprężny i rozpoczyna swój bieg od nowa.

3. Wykorzystanie ciepła

Podczas skraplania czynnik oddaje energię cieplną, która jest przekazywana do medium (wody) w systemie grzewczym budynku. Wraz z nim energia jest transportowana do wymienników ciepła w poszczególnych pomieszczeniach.

Rodzaje pomp ciepła

Wszystkie pompy ciepła pracują na podobnych zasadach i są podobnie zbudowane, dostarczając energię do źródła górnego. Różnią się jednak tym, z jakiego źródła ją pozyskują. Pod tym względem dzieli się je na trzy podstawowe typy.

Pompy ciepła gruntowe

Źródło ciepła znajduje się w gruncie. Pompy tego typu mogą być wyposażone w kolektor poziomy lub pionowy. Pierwszy jest systemem rur ulokowanych na dużej powierzchni, ale na niewielkiej głębokości. W przypadku pomp z kolektorem pionowym lokalizacja dolnego źródła znajduje się na dużej głębokości.

Pompy ciepła wodne

W przypadku tych urządzeń dolnym źródłem ciepła jest woda, w której umieszcza się parownik. Pompa tego typu jest najmniej efektywna w eksploatacji i najbardziej kosztowna do wykonania. Prawidłowe działanie pompy ciepła wymaga też bliskości zbiornika wodnego,

Powietrzne pompy ciepła

Powszechnie znane też jako pompy ciepła typu powietrze-woda – charakteryzują je niskie koszty eksploatacji i instalacji, gdyż dostarczenie energii do górnego źródła ciepła nie wymaga budowania kosztownej i złożonej instalacji. Pompy ciepła powietrze-woda są najmniej efektywne, jednak modele o odpowiedniej wydajności zasilą ogrzewanie płaszczyznowe podłogowe lub podgrzeją wodę gospodarczą.

Zalety pompy ciepła

Wykorzystywana do produkcji ciepła pompa gruntowa jest jednym z najlepszych rozwiązań, pozwalającym znacznie obniżyć rachunki. Odpowiednio dobrana parametrami, może pokryć całkowite zapotrzebowanie budynku na ciepło. Wybór tego rozwiązania niesie za sobą znacznie więcej korzyści. Do najważniejszych można zaliczyć:

  • tani w eksploatacji system produkcji ciepła na potrzeby domu,
  • możliwość zaopatrzenia w energię instalacji grzewczej i utrzymania optymalnej temperatury wewnątrz domu,
  • możliwość wykorzystania ciepła pompy do ogrzewania wody gospodarczej,
  • możliwość zintegrowania pracy urządzenia z instalacją fotowoltaiczną,
  • niski poziom emisji CO2,
  • korzystny współczynnik COP, który oznacza dodatni bilans pomiędzy nakładem energetycznym na zasilanie, a poziomem produkcji energii przez pompę ciepła,
  • najwyższa klasa energetyczna ze wszystkich urządzeń grzewczych,
  • wspieranie inwestycji w OZE przez państwo w formie różnych dotacji,
  • możliwość zastąpienia pompą ciepła klimatyzacji,
  • wzrost realnej wartości budynku.

Poza wymienionymi zaletami warto również wspomnieć, że energia odnawialna jest przyszłością i inwestowanie w urządzenia do jej pozyskiwania stanowi przykład myślenia perspektywicznego. Inwestycja w pompę powietrze woda jest obecnie osiągalna dla każdego właściciela domu jednorodzinnego, dzięki czemu bez problemu zasili ogrzewanie podłogowe.

Postaw na ekologiczne rozwiązanie przyszłości z FlexiPower Group!

Odnawialne źródła energii to z pewnością krok w kierunku przyszłości. Stawiając dziś na powietrzne pompy ciepła do ogrzewania domu, możesz liczyć na szybki zwrot inwestycji i dostęp do taniego, ekologicznego źródła. Dzięki niemu Twoja instalacja grzewcza zagwarantuje optymalne temperatury w budynku przez cały krok, a Ty zaoszczędzisz pieniądze. Skontaktuj się z nami, aby uzyskać więcej informacji.

W dziedzinie montażu pomp ciepła jesteśmy specjalistami. Dlatego dokładamy starań, aby oferowane przez nas modele urządzeń wyróżniały się jak najwyższą jakością i niezawodnością. Aby osiągnąć ten cel, współpracujemy wyłącznie z renomowanymi firmami, stale rozszerzając ofertę o nowe, sprawdzone produkty. Zaliczają się też do nich pompy ciepła od Immergas – wiodącego dostarczy nowoczesnych systemów grzewczych, o które poszerzy się nasz asortyment. Uzupełnienie tych produktów instalacją solarną z pewnością stanowi idealne połączenie w walce o oszczędności.