Jak działają pompy ciepła?

Ogrzewanie domu może być nie tylko efektywne, ale i ekologiczne. Pompy ciepła to rozwiązanie, które umożliwia wykorzystanie naturalnych zasobów energii z otoczenia. W jaki sposób działają te urządzenia? Wprowadzimy cię w temat!

Ogólna zasada działania

Jeżeli zastanawiasz się na czym polega pompa ciepła, to odpowiedź jest prosta – tak w skrócie działa dzięki drugiej zasadzie termodynamiki. W ten sposób pobiera ciepło z miejsca zimniejszego i przekazuje je do znacznie cieplejszego. Przechodząc jednak do szczegółów, to zamiast tradycyjnego paliwa dostarczanego do kotła jest tzw. dolne źródło, czyli przestrzeń, z której pobierane jest ciepło. Odpowiednio, w zależności od typu, jest to powietrze, ziemia lub woda i w niej znajduje się wymiennik ciepła, w którym krąży czynnik roboczy.

Dalej znajduje się serce pompy, czyli zespół kilku urządzeń. Po dolny źródle jest to sprężarka podnosząca ciśnienie, a więc i temperaturę czynnika wracającej z dolnego źródła. Tak podgrzany czynnik oddaje ciepło poprzez parownik (wymiennik ciepła) do drugiego obiegu, tzw. wewnętrznego, połączonego z instalacją grzewczą budynku czy zbiornikiem na ciepłą wodę użytkową. Następnie następuje rozprężanie czynnika w skraplaczu i wraca on do dolnego źródła przepływając dodatkowo przez zawór rozprężny.

To właśnie do zasilania tych urządzeń, zastępujących proces spalania w tradycyjnych kotłach, niezbędny jest prąd. Bez niego sprężarka ani skraplacz nie będą działać.

Dolne źródła

Podobnie jak kotły różnią się paliwem, jakie można w nich spalać, tak i pompy ciepła różnią się źródłem, z którego pobierają ciepło. Są to różnice bardzo znaczące, ponieważ wpływają na budowę urządzenia. Wyróżniamy powietrzne pompy ciepła, których wymienniki znajdują się po prostu na zewnątrz budynku. Idąc dalej są gruntowe i tutaj mogą być z wymiennikiem poziomym, czyli rurami zakopanymi poniżej strefy przemarzania gruntu poziomo, niczym ogrzewanie podłogowe. Z kolei wymienniki pionowe przypominają trochę studnie, ponieważ są to pionowe otwory (nawet o głębokości 200 metrów) i ich wykonanie wymaga uzyskania stosownych pozwoleń.

Trzecią grupą są wodne pompy ciepła – tutaj dolnym źródłem jest woda i może to być odpowiednio głęboki staw, jezioro czy rzeka. Rozwiązania te są jednak bardzo rzadkie z uwagi na to, że trudno znaleźć odpowiedni zbiorki spełniający wszystkie warunki.

Współczynniki pracy

Mówiąc o tym, na czym polega pompa ciepła, trzeba koniecznie wspomnieć o dwóch bardzo istotnych współczynnikach. Pierwszy z nich, czyli COP (Coefficient of Performance) określa, ile ciepła można uzyskać z 1kWh energii elektrycznej. Zatem im jest wyższy, tym ogrzewanie będzie tańsze. Z kolei SCOP (Seasonal Coefficient of Performance) podaje średnią wartość COP w sezonie grzewczym – jest on istotny. Temperatury na zewnętrzną są zmienne i wpływają one na to, ile ciepłą trzeba dostarczyć do wnętrza by utrzymać zadaną temperaturę.

Na wartości współczynników wpływa szereg czynników, od typu pompy, szerokości geograficznej przez zapotrzebowanie na ciepło aż po typ instalacji grzewczej w domu – czy jest to ogrzewanie podłogowe czy klasyczne z grzejnikami. Wyliczenia tylko w teorii są proste, a producenci podają wartości zawsze dla ściśle określonych warunków.

Podsumowanie

Wiesz już jak działa pompa ciepła, jakie są jej typy i najważniejsze parametry. Temat jest jednak bardzo złożony, więc warto go zgłębiać dalej zanim zdecydujesz się na zakup tego rozwiązania. A jeżeli nie wiesz, jakie rozwiązanie wybrać polecamy lekturę artykułu: https://podhale24.pl/aktualnosci/artykul/102470/Jakie_ogrzewanie_do_domu_najlepiej_wybrac_art_sponsorowany.html