Pompy ciepła podstawowe informacje

Jako pompa ciepła nazywane jest urządzenie które podczas swojej pracy pobiera ciepło z chłodniejszego otoczenia i wpompowuje je do cieplejszego otoczenia. Jak to się dzieje?
Obszar pompy ciepła składa się z parownika, skraplacza, sprężarki i zaworu rozprężnego. W obszarze parownika znajduje się czynnik roboczy. Stosowane są różne substancje - najważniejsze aby były one trwałe pomimo częstego skraplania i parowania oraz posiadały odpowiednie właściwości fizyczne. Czynnik roboczy bez uruchomienia pompy(sprężarki) znajduje się w stanie ciekłym zarówno w parowniku jak i w skraplaczu. W chwili uruchomienia sprężarki w obszarze parownika tworzy się podciśnienie i czynnik zaczyna parować. Proces ten wymaga dostarczenia ciepła. W odpowiednio niskim ciśnieniu (podciśnieniu wytworzonym przez sprężarkę) czynnik roboczy parując staje się bardzo zimny i odbiera ciepło nawet od cieczy transportującej ciepło o ujemnej temperaturze. Tym samym ciecz transportująca ciepło od której odbierane jest ciepło staje się jeszcze zimniejsza. Cieczą transportującą ciepło może być glikol, solanka a nawet powietrze atmosferyczne (w zależności od rodzaju pompy ciepła). Ciecz transportująca ciepło po schłodzeniu musi ponownie odzyskać temperaturę dlatego jest pompowana w obszar w którym odbiera ciepło od otoczenia na zewnątrz budynku. Cały układ w którym krąży ciecz transportująca ciepło nazywany jest "dolnym źródłem ciepła". Odparowany czynnik roboczy jest następnie kierowany przez sprężarkę do skraplacza. W skraplaczu panuje podwyższone ciśnienie i czynnik roboczy zaczyna się skraplać. W wyniku procesu skraplania z czynnika roboczego wydziela się ciepło. Tym samym skraplacz zaczyna mieć wyższą temperaturę niż obszar ogrzewany. W związku z tym może nastąpić przepływ ciepła od cieplejszego parownika do ogrzewanego czynnika grzewczego. Następnie skroplony czynnik roboczy po oddaniu ciepła do czynnika grzewczego (po schłodzeniu się) poprzez zawór rozprężny powraca do parownika gdzie cykl się zamyka. Czynnik grzewczy o wysokiej temperaturze może zostać wykorzystany do ogrzewania zbiornika ciepłej wody, bufora CO lub bezpośrednio pomieszczeń. Obszar w którym krąży czynnik grzewczy nazywany jest "górnym źródłem ciepła"

Przedstawiony powyżej opis dotyczy zasady działania pompy ciepła - na tym etapie możne rozróżnić całą gamę producentów najróżniejszych urządzeń i rozwiązań działających według opisanej zasady. Jednak sama pompa ciepła choćby najwydajniejsza nie da zadowalających rezultatów bez prawidłowo przygotowanego źródła dolnego i źródła górnego. Dlatego też mówiąc o pompie ciepła należy rozumieć takie rozwiązanie jako zespół urządzeń składających się z dolnego źródła, pompy ciepła oraz górnego źródła. Prawidłowe połączenie tych trzech elementów daje dopiero zamierzony efekt uzysku energetycznego dającego wymierne korzyści.

Jak w najlepszy sposób wykorzystać zasadę działania pompy ciepła możecie Państwo przeczytać w kolejnym artykule