Jak działa pompa ciepła?

Wzrastające ceny paliw oraz coraz większa świadomość na temat zagrożeń płynących z zanieczyszczenia środowiska sprawia, że jesteśmy bardziej skłonni inwestować w rozwiązania pozwalające wykorzystywać odnawialne źródła energii. Jednym z takich rozwiązań są pompy ciepła, dzięki którym jesteśmy w stanie pobierać ciepło z gruntów, wód oraz powietrza. Jak działają te urządzenia?

Pompa ciepła – czym jest?

Generalna zasada działania tradycyjnych urządzeń grzewczych zasilanych konwencjonalnymi paliwami jest dobrze znana – piec spala dostarczone paliwo i uwolnioną w tym procesie energię cieplną kieruje do instalacji grzewczej w domu. Pompa ciepła nie ma z taką zasadą nic wspólnego – zgodnie ze swą nazwą urządzenie to nie wytwarza ciepła samodzielnie, lecz przepompowuje je z jednego źródła do drugiego. De facto pod względem konstrukcji i zasady działania pompa ciepła jest bliżej spokrewniona ze zwykłą lodówką, niż piecem.

Jak to działa?

Pompa cieplna jest tylko jednym z trzech elementów wchodzących w skład całej instalacji grzewczej domu. Pozostałe to dwa obwody – obwód wymiennika ciepła oraz obwód grzewczy. Pompa ciepła stanowi pośrednik między nimi, pobiera ciepło z pierwszego i przekazuje go do drugiego. Jak to wygląda?

Obwód wymiennika ciepła, nazywany źródłem dolnym to skonstruowana z połączonych ze sobą rurek instalacja, którą umieszcza się w gruncie, zbiorniku wodnym lub na wolnym powietrzu – wyjaśnia specjalista z firmy YogiCo. – Rurki obwodu wypełniane są niezamarzającym płynem, który w pompie ciepła schładzany jest do temperatury niższej niż temperatura otoczenia, a następnie pchnięty przez instalację. W czasie swej podróży płyn nagrzewa się od otoczenia i w końcu osiąga temperaturę wyższą, niż początkowo. Po podgrzaniu trafia z powrotem do pompy. Tutaj znajduje się kolejny obwód – złożony jest on z parownika, sprężarki, skraplacza oraz zaworu dławiącego, ponadto wypełniony jest on również płynem. Płyn z obwodu pompy na początku przepływa przez parownik – parując zabiera ciepło z ogrzanego wcześniej płynu źródła dolnego, następnie trafia do sprężarki, gdzie w wyniku wzrostu ciśnienia jego temperatura znów wzrasta. W skraplaczu następuje przekazanie ciepła do płynu znajdującego się w obwodzie grzewczym – zazwyczaj płynem tym jest zwykła woda. Kiedy już płyn z obwodu pompy odda swoje ciepło, zostaje skierowany do zaworu dławiącego, gdzie jego ciśnienie i temperatura spada. Dzięki temu jest on gotowy do przejęcia kolejnej dawki energii cieplnej i cały cykl zaczyna się od nowa.

Jak zasilana jest pompa ciepła?

Pompa ciepła to urządzenie zasilane prądem elektrycznym – jest on wykorzystywany wyłącznie do obsłużenia urządzeń, a nie do wytwarzania ciepła. W awaryjnych sytuacjach pompa może przetwarzać prąd na ciepło, jednak prowadzi to do znacznie większego zużycia energii.