Popularne kotły gazowe, olejowe czy węglowe ogrzewają nasze domy, spalając odpowiednie paliwo. Większość takich urządzeń wymaga zaaranżowania osobnej kotłowni z miejscem na składowanie opału. Nowoczesny system grzewczy z pompą ciepła działa na zupełnie innej zasadzie. Wykorzystuje energię skumulowaną w środowisku naturalnym. Nie generuje spalin, popiołu ani kurzu. Nie wymaga nawet posiadania komina. Co więcej, funkcjonalność pomp ciepła nie ogranicza się jedynie do ogrzewania budynku zimą…
System grzewczy z pompą ciepła składa się z 3 zasadniczych elementów:
Mechanizm pracy takiego systemu można porównać do działania lodówki. Lodówka, którą każdy z nas ma w swoim domu, usuwa ciepło ze swojego wnętrza i odprowadza je na zewnątrz. Pompa ciepła działa odwrotnie. Pozyskuje energię ze środowiska naturalnego: wody, gruntu lub powietrza i przekazuje ją w postaci ciepła do ogrzewanego budynku, wykorzystując tzw. efekt Joule’a-Thomsona. Do wydajnego działania urządzenie potrzebuje minimalnych ilości prądu. Korzystamy więc z darmowej, odzyskanej energii z gruntu, wody lub powietrza i płacimy jedynie za prąd niezbędny do transportu energii (ale i tego kosztu można uniknąć, montując instalację PV). Za to z każdego, zużytego 1 kW energii elektrycznej, uzyskujemy nawet 5 kW czystej, zielonej energii.
Jak krok po kroku przebiega ten proces techniczny?
System odpowiedzialny za pobór energii ze środowiska wypełniony jest krążącą cieczą (zwykle roztworem glikolu), która absorbuje ciepło z wody lub gruntu, a następnie doprowadza je do pompy ciepła. W przypadku powietrznej pompy ciepła, za pozyskanie ciepła z powietrza i przekazanie go do urządzenia odpowiada wentylator.
Ciepło zostaje pobrane przez parujący ciekły czynnik roboczy, który znajduje się pod niskim ciśnieniem w parowniku. Czynnik w postaci pary trafia do sprężarki, gdzie zostaje sprężony. Podnosi się jego ciśnienie i temperatura. Gorąca para pod wysokim ciśnieniem skrapla się w wymienniku ciepła (skraplaczu), oddając ciepło. Płynny czynnik trafia z powrotem do parownika przez zawór dławiący, rurkę kapilarną lub turbinę rozprężną, gdzie następuje spadek ciśnienia.
W instalacji grzewczej w domu zwykle krąży woda, która pełni funkcję czynnika grzewczego. Przejmuje ona ciepło oddane w skraplaczu przez czynnik chłodniczy. Ciepło zostaje przekierowane do systemu dystrybucji, którym może być ogrzewanie płaszczyznowe (podłogowe, sufitowe, ścienne) lub tradycyjne grzejniki, opcjonalnie do zbiornika z wodą grzewczą lub ciepłą wodą użytkową.
Inne niż ogrzewanie budynku funkcje pompy ciepła
Pompa ciepła to zaawansowane technologicznie, wielofunkcyjne urządzenie, które zapewnia energię służącą nie tylko do ogrzewania budynku w sezonie jesienno-zimowym, ale również do przygotowywania ciepłej wody użytkowej oraz do podgrzewania wody w przydomowych basenach, pozwalając cieszyć się kąpielami pod gołym niebem od wiosny do jesieni. Ponadto odpowiednio zaprojektowany system będzie w stanie chłodzić wnętrza w upalne, letnie dni, zastępując klimatyzator.
Autor: Wojciech Zygmuntowski
