2022-03-09 09:32:22 
Czym jest pompa ciepła?
Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, które wykorzystuje odnawialne źródła energii (0ZE) do ogrzewania domu i przygotowania c.w.u. (cieplej wody użytkowej). Ciepło nie jest jednak produkowane w procesie spalania. Pompa pobiera energię z tak zwanego dolnego źródła, czyli powietrza atmosferycznego i dostarcza ją do źródła górnego ‒ instalacji grzewczej. W procesie przetwarzania naturalnych zasobów wykorzystywana jest też energia elektryczna (do zasilania sprężarki w pompie). Przy wyborze pompy ciepła warto zwrócić uwagę na wskaźnik COP (Coefficient of Performance, czyli współczynnik wydajności). Określa on stosunek energii pobranej z instalacji elektrycznej do zasilenia pompa ciepła.
Jak zbudowana jest pompa ciepła?
Pompa ciepła wymusza przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do pomieszczenia o wyższej temperaturze. Proces ten przebiega zatem wbrew zasadom termodynamiki. Jest to możliwe dzięki specyficznej budowie powietrznej pompy ciepła. Jej podstawowe elementy to:
- wentylator – pobiera powietrze atmosferyczne z otoczenia;
- parownik – przekazuje ciepło powietrza do czynnika roboczego;
- sprężarka z napędem elektrycznym – podnosi temperaturę i ciśnienie czynnika roboczego;
- skraplacz – sprawia, że czynnik oddaje ciepło do instalacji grzewczej;
- zawór rozprężny – obniża ciśnienie czynnika roboczego i sprawia, że proces rozpoczyna się ponownie;
- czynnik roboczy – niezamarzająca ciecz, która absorbuje energię cieplną i jest poddawana procesom fizycznym.
Jak działa pompa ciepła?
Powietrzna pompa ciepła wytwarza ciepło użytkowe w cyklu zamkniętym, poprzez poddawanie czynnika roboczego procesom parowania, sprężania, skraplania oraz rozprężania. Zasada działania powietrznej pompy ciepła jest niemal taka sama jak w przypadku lodówki. Różnica polega na tym, że pompa dostarcza ciepło do wnętrza, a nie je usuwa. Cały proces rozpoczyna się od zasysania przez wentylator powietrza atmosferycznego, które następnie trafia do pompy ciepła. W parowniku oddaje swoją energię cieplną do czynnika roboczego (który ma postać ciekłą). Wskutek podgrzania zmienia on stan skupienia na parowy i trafia do sprężarki. Pod wpływem jej działania wzrasta ciśnienie i temperatura czynnika roboczego. Następnie czynnik w postaci gorącego gazu trafia do skraplacza, gdzie oddaje energię cieplną do instalacji grzewczej. W efekcie skrapla się, a następnie trafia do zaworu rozprężnego, gdzie następuje obniżenie jego ciśnienia. Ostatnim etapem jest parownik, a cykl powtarza się od początku.
Na rynku dostępne są powietrzne pompy ciepła o różnej efektywności wykorzystania energii cieplnej z powietrza. Niektóre urządzenia pracują tylko do temperatury -15°C. Przy wartościach niższych, dom ogrzewany jest przez inne urządzenia, n grzałkę elektryczną lub tradycyjny kocioł c.o. Dostępne są także nowoczesne powietrzne pompy ciepła, które wydajnie ogrzewają budynki nawet przy temperaturach na zewnątrz dochodzących do -25°C. Powietrzna pompa ciepła może być wykorzystywana do przygotowywania ciepłej wody użytkowej przez cały rok. Urządzenie wyposażone jest w zasobnik. Jego pojemność dobiera się w oparciu o dobowe zużycie ciepłej wody przez domowników. Podłączenie powietrznej pompy ciepła do instalacji fotowoltaicznej sprawia, że ogrzewanie domu jest właściwie bezkosztowe. Wykorzystanie energii słonecznej do zasilania pompy eliminuje konieczność pobierania energii elektrycznej z sieci. Użytkownicy stają się zatem niezależni od rosnących cen prądu.
źródło i zdjęcie: METAL-FACH
Komentarze