Jak działają pompy ciepła

 

F1245 i kuchniamale

 

Coraz więcej osób inwestuje w urządzenia bezobsługowe i bezawaryjne takie jak pompy ciepła. Opracowywane są też nowsze modele pomp aby wpłynąć korzystnie na efektywność i sprawność tych urządzeń. Aby osiągnąć możliwie najniższe roczne koszty eksploatacyjne warto pomyśleć o zastosowaniu w budynku ogrzewania niskotemperaturowego oraz dobrych izolacji termicznych.

Wyróżniamy trzy rodzaje jednostek:

GLIKOL/WODA– pompy ciepła oparte na współdziałaniu z dolnym źródłem (odwiert, kolektor poziomy). To rozwiązanie gwarantuje nam wieloletnią stabilną pracę układu z racji uniezależnienia się od temperatur zewnętrznych. Tym samym pozwala również na stabilność i przewidywalność rachunków rocznych w zakresie pracy całego układu.  Właściwy dobór oraz zwymiarowanie sondy pionowej jest tutaj jednym z kluczowych czynników właściwego funkcjonowania systemu. Ważny jest rodzaj struktury gruntu oraz jego wydajność cieplna. Przy zastosowaniu pompy z odwiertem nie jest potrzebna duża ilość terenu, jednak muszą być spełnione warunki techniczne dla wjazdu na posesję sprzętu ciężkiego.

POWIETRZE/WODA- dla tego rodzaju pomp ciepła dolnym źródłem jest powietrze zewnętrzne. Forma i sposób instalacji jest  zdecydowanie prostszy oraz tańszy w stosunku do pompy glikolowej i nie wymaga poświęcenia terenu działki. Wyróżniamy kilka typów pomp: monoblok, split, pompa do ustawienia zewnętrznego lub całkowicie wewnętrznego – wtedy powietrze zasysane jest specjalnie wykonanymi kanałami. Efektywność i eksploatacja układu opartego na jednostce powietrznej wypada mniej korzystnie z racji uzależnienia pracy od okresów zimowych. W sytuacji bardzo wysokich mrozów nie wykluczony jest udział drugiego źródła w postaci grzałki. Ważnym jednak aspektem jest podkreślenie, iż ostatnie lata wniosły zdecydowane ocieplenie klimatyczne – dlatego też pompy powietrzne zyskują coraz więcej zwolenników energooszczędnego ogrzewania domu.

WODA/WODA - Woda gruntowa jest doskonałym magazynem energii słonecznej i optymalnym źródłem ciepła dla pompy ciepła. Nawet w najchłodniejsze dni temperatura wody gruntowej wynosi od 7 do 12°C. Jeżeli jest jej odpowiednio dużo i o odpowiedniej jakości, jest to jedno z najwydajniejszych źródeł ciepła. Aby wykorzystać wodę gruntową jako dolne źródło, należy przygotować dwie studnie: czerpną i zrzutową, oddalone od siebie o około 10 do 15 metrów. Wykorzystanie wody gruntowej jest możliwe po uzyskaniu zezwolenia z odpowiedniego urzędu, a wykonanie studni musi być zgodne z wszelkimi normami i wytycznymi. Aby wykorzystać taki rodzaj dolnego źródła należy zwrócić szczególną uwagę na: minimalną stałą wielkość przepływu wody oraz czystość wody. 

 

pompy

Pompa obiegowa umieszczona w pompie ciepła odpowiada za obieg czynnika roboczego – to właśnie on odbiera ciepło zgromadzone w gruncie (za pomocą sond pionowych, wymiennika poziomego czy studni głębinowej). Następnie, czynnik przekazuje odebraną energię do parownika pompy ciepła. Tam zostaje przekazane ciepło czynnikowi chłodniczemu, który odparowuje i sprężony przez sprężarkę uzyskuje wysoką temperaturę. Czynnik chłodniczy w postaci sprężonego gazu idzie do skraplacza, gdzie oddaje energię do układu grzewczego. Następnie w skraplaczu gaz ulega skropleniu i w postaci ciekłej dopływa do zaworu rozprężnego, w którym następuje redukcja ciśnienia, a wraz z nim temperatury. Ochłodzony czynnik wpływa do parownika zamykając cykl pracy, natomiast czynnik roboczy powraca do gruntu ponownie odzyskując  z niego energię. W przypadku pomp powietrznych nie mamy czynnika roboczego . Cykl pracy sprężarki rozpoczyna się w momencie gdy czynnik chłodniczy odzyskuje ciepło z powietrzna zewnętrznego.