Jak działa pompa ciepła?

Jak działa pompa ciepła?

Pompa ciepła jest sercem wydajnej i ekonomicznej instalacji, która zapewnia ogrzewanie i ciepłą wodę w gospodarstwie domowym. Działanie tego urządzenia, chociaż oparte o proste zasady, często wydaje się być nierozumiane przez potencjalnych klientów. Dlaczego? Bowiem zastanawiają się, jak pompa, czyli mechanizm, który służy – nomen omen – do pompowania wody lub powietrza, może służyć do grzania pomieszczeń.

W typowej instalacji centralnego ogrzewania jednostka centralna (piec węglowy, kocioł olejowy lub gazowy) wytwarza ciepło poprzez spalanie paliwa. W przypadku pompy ciepła jest inaczej – ciepło pobierane jest z otoczenia. Urządzenie (które kształtem przypomina kocioł gazowy lub duży sprzęt AGD, np. lodówkę) „pompuje” ciepło z miejsca o niskiej temperaturze do pomieszczeń, gdzie jest większa temperatura. Owo „pompowanie” napędzane jest energią elektryczną, ale zużycie prądu jest znacznie mniejsze, niż w przypadku węgla lub gazu. Wciąż brzmi skomplikowanie? Zatem uprośćmy jeszcze bardziej.

Pompy ciepła korzystają z trzech źródeł z otoczenia. Temperatura może pochodzić z powietrza za oknem, z gruntu lub wód gruntowych. W przypadku tych ostatnich źródeł nie ulega wątpliwości, że są one znacznie bardziej wydajne, niż powietrze. Zimą, gdy spada temperatura, potrzeba bowiem znacznie więcej energii elektrycznej, aby dokonać wymiany ciepła na poziomie takim, który zapewni optymalną temperaturę w domu. Co nie oznacza, że należy skreślać to rozwiązanie, bowiem pompa powietrzna może być idealna dla domów o mniejszym metrażu. W przypadku większych powierzchni warto postawić na ciepło z wód gruntowych, które nawet w zimie zachowują temperaturę + 8 – 10 stopni Celsjusza.

No dobrze – można zapytać – ale w jaki sposób sprawić, aby temperatura rzędu 8 stopni zagrzała dom do oczekiwanego poziomu 20 stopni? Jest to możliwe dzięki cyklowi działania pompy. Jest on następujący.

W przyrodzie ciepło krąży od wyższej do niższej temperatury. Pompa ciepła odwraca ten cykl. W pompie cyrkuluje czynnik roboczy w postaci płynu, który odparowuje w niskiej temperaturze, czyli pobiera ciepło z otoczenia. W postaci gazowej jest sprężany w sprężarce i następuje wzrost jego temperatury Pozwala ona podgrzać wodę znajdującą się w instalacji centralnego ogrzewania w domu. Gaz oddaje ciepło i następuje proces jego skraplania. Płyn roboczy przepływa przez element dławiący, gdzie jego temperatura spada, aby potem powrócić do wymiennika, gdzie znów odbiera ciepło z otoczenia. Wówczas cykl się powtarza.