Popularność pomp ciepła z roku na rok rośnie. Urządzenie to jest już nie tylko nowoczesnym wynalazkiem, polecanym przez ekspertów, ale także coraz częściej spotykanym źródłem ciepła w domach naszych znajomych i sąsiadów. Czym jest pompa ciepła i jak działa?
Czym jest pompa ciepła?
Pompa ciepła to urządzenie grzewcze, wymuszające przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. W praktyce, ciepło pobierane jest z powietrza, gruntu lub wody, a następnie przekazywane do naszych domów. Ciepło nie jest zatem wytwarzane poprzez spalanie paliw kopalnych. Niesie to za sobą szereg korzyści, takich jak brak spalin i popiołu czy też brak konieczności transportowania i składowania materiału na opał.
Jak działa pompa ciepła
Zasada działania pompy ciepła podobna jest do działania klimatyzatora lub lodówki. W lodówce ciepło „zabierane jest” z jej wnętrza i oddawane na zewnątrz – dlatego plecy lodówki są ciepłe. W przypadku pompy ciepła, energia cieplna pobierana jest z powietrza, wody lub gruntu na zewnątrz domu, a oddawana wewnątrz pomieszczeń.
Proces ten możliwy jest dzięki przemianom termodynamicznym, zachodzącym w obiegu zamkniętym. W obiegu tym krąży ciecz, będąca roztworem glikolu. Przemiany, jakie zachodzą, można opisać w następujących krokach:
• parowanie – ciecz trafiająca do parownika, ulega ewaporacji (parowaniu). Aby jednak możliwa była zmiana stanu skupienia na gazowy, konieczne jest dostarczenie energii. Ciecz pobiera potrzebną jej energię z otoczenia, czyli z dolnego źródła ciepła, którym jest powietrze, grunt lub woda (w zależności od rodzaju pompy ciepła).
• sprężanie – czynnik w postaci gazowej zostaje sprężony, dzięki czemu wzrasta też jego temperatura. Do tego procesu potrzebne jest dostarczenie energii elektrycznej do napędu sprężarki.
• skraplanie – gaz pod wysokim ciśnieniem trafia do skraplacza, gdzie zmienia stan skupienia z powrotem na ciekły. W procesie skraplania ciepło jest oddawane do instalacji grzewczej budynku.
• rozprężanie – ciecz pod wysokim ciśnieniem trafia ze skraplacza do zaworu rozprężnego, gdzie jej ciśnienie spada. Następnie ciecz trafia ponownie do parownika i cykl się powtarza.
W ten sposób do ogrzania domu wykorzystywana jest w około 75-80% energia z otoczenia, a w około 20-25% energia elektryczna z sieci. Dzięki temu pompy ciepła mają dużą sprawność, a ich współczynnik efektywności COP wynosi zazwyczaj od 3 do 5.
Pompa ciepła to sposób na bardziej ekologiczne i ekonomiczne ogrzanie domu.
Urządzenie to nie emituje spalin ani nie wytwarza popiołu. Do jego działania jest potrzebna energia elektryczna, jednak stanowi ona niewielką część w stosunku do tego, ile ciepła pobiera z otoczenia. W połączeniu z instalacją fotowoltaiczną, roczne koszty ogrzewania mogą spaść o ponad 90%, a rozwiązanie takie staje się jeszcze bardziej przyjazne środowisku.
