Jak działa pompa ciepła?
Wszystkie rodzaje pomp ciepła pracują na tej samej zasadzie. Najczęściej określa się ją jako odwrotną do działania lodówki. Jest tak, ponieważ w przypadku pomp ciepła to z zewnątrz pobierane jest ciepło i przekazywane do budynku, czyli do wewnątrz. Wbrew pozorom ta wymiana ciepła przebiega zgodnie z zasadami termodynamiki i ciepło przekazywane jest tam, gdzie jest zimniej.
Jest to możliwe za sprawą specjalnego systemu. W nim ze źródła ciepła, którym może być woda, powietrze lub grunt, specjalna ciecz absorbuje ciepło i dostarcza je do pompy. Następnie w pierwszym wymienniku, tzw. parowniku, wspomniana ciecz oddaje zebrane ciepło do czynnika chłodniczego, czyli specjalnej mieszaniny związków chemicznych. Wzrost jej temperatury powoduje, że zmienia się w parę i dalej transportowana jest do sprężarki, która podnosi jej ciśnienie, a tym samym także temperaturę. Tak podgrzana mieszanina trafia do drugiego wymiennika, tzw. skraplacza, gdzie podczas procesu schładzania i skraplania oddaje ciepło do wody znajdującej się w rurach centralnego ogrzewania. Pompa ciepła może służyć także do ogrzewania wody użytkowej lub do obu tych celów równocześnie.
Należy jednak zaznaczyć, że zasada działania pompy ciepła może się nieznacznie różnić od opisanej wyżej dla niektórych powietrznych pomp ciepła. W nich powietrze jest zasysane bezpośrednio do pierwszego wymiennika ciepła – parownika. Z tego względu nie ma w nich rur z cieczą, która pochłania ciepło z otoczenia.
W ten sposób pompy ciepła stanowią ekologiczne źródło energii, ponieważ do swojego działania potrzebują tylko energii elektrycznej o niewielkiej mocy. W związku z tym nie zachodzą w nich procesy spalania. Są więc doskonałą alternatywą dla tradycyjnych systemów grzewczych opartych na węglu, oleju czy drewnie.
Warto również zwrócić uwagę na nazewnictwo rodzajów pomp ciepła. Z racji, że w rurach centralnego ogrzewania, które znajdują się w budynkach, krąży zwykła woda, to drugi człon nazwy odnosi się właśnie do niej. W ten sposób często powietrzne pompy ciepła określa się jako powietrze-woda, wodne jako woda-woda, a te gruntowe - grunt-woda.
Jakie są rodzaje pomp ciepła?
Sprzedawcy oferują trzy typy pomp ciepła: powietrzne, gruntowe oraz wodne, które różnią się od siebie budową. Nazwa każdego rodzaju zależy od źródła pochodzenia ciepła. W przypadku najpopularniejszych i najbardziej uniwersalnych powietrznych pomp ciepła źródłem jest powietrze. Z uwagi na to, że wymiennik pobiera ciepło z powietrza, nie ma wielu ograniczeń, jeżeli chodzi o jego montaż na zewnątrz budynku. Trzeba mieć jednak na uwadze, że najlepszą efektywność pompy ciepła typu powietrze-woda osiągają przy umiarkowanych temperaturach. Z tego względu podczas największych mrozów pompa wspomagana jest grzałką. Spotyka się także rozwiązania biwalentne - takie, w których łączy się dwa różne źródła ciepła. W ramach takiego systemu pompy ciepła najczęściej są wspierane kotłem gazowym.
Drugim typem są gruntowe pompy ciepła, dla których źródłem ciepła jest grunt. Takie instalacje dzieli się w zależności od typu wymiennika – na pionowe i poziome. To, który z nich najlepiej wybrać, zależy od wielu czynników, m.in. wielkości działki, jej zabudowy oraz kosztów. Gruntowe pompy ciepła charakteryzują wysokie koszty inwestycyjne z uwagi na konieczność prac ziemnych. W przypadku poziomych wymienników prace trzeba wykonać na dużej powierzchni działki, a dla pionowych przeprowadzić złożone odwierty. Rozwiązanie gruntowe ma jednak lepszą wydajność niż powietrze-woda, a taka pompa może być jedynym źródłem ciepła w budynku. Jej praca będzie efektywna, niezależnie od pory roku i temperatur, jakie panują na zewnątrz.
Trzecim typem są wodne pompy ciepła, w których to woda jest źródłem ciepła. Może to być dowolny zbiornik czy ciek – staw, jezioro, rzeka czy studnia – zlokalizowany w pobliżu budynku. W przypadku studni głębinowych konieczne jest wykonanie dwóch oddzielnych odwiertów. Z jednego z nich pobiera się wodę, która dostarcza ciepło do pompy, a do drugiego oddawana jest ta schłodzona, odprowadzana z pompy. Taka pompa ciepła wiąże się również z większą inwestycją. Jednocześnie, tak jak pompa gruntowa, cechuje się wysoką efektywnością przez cały rok. Dzieje się tak, ponieważ temperatura wody zawsze jest dodatnia. Dzięki temu wodna pompa ciepła może stanowić samodzielne źródło ciepła w domu. Jednak decydując się na takie rozwiązanie, które wykorzystuje naturalne zbiorniki czy cieki wodne, trzeba mieć na uwadze, że istnieje ryzyko zanieczyszczenia wody.
Jeżeli chcesz dowiedzieć się więcej, sprawdź szczegółowe informacje o rodzajach pomp ciepła na lepiej.tauron.pl
Zdjęcie główne: elements.envato.com
