Pompa ciepła jest ekologicznym urządzeniem grzewczym. Dzięki jej zastosowaniu możemy przy jednorazowym wydatku finansowym uzyskać kilka korzyści: zaspokojenie potrzeb energetycznych domu – c.o. i c.w.u., możliwie niskie koszty eksploatacyjne, wymuszoną wentylację, rekuperację, chłodzenie, długą żywotność oraz korzystny wpływ na środowisko w porównaniu z kotłami grzewczymi.
Jak działa pompa ciepła?
5% CIEPŁA SŁONECZNEGO + 25% ENERGII ELEKTRYCZNEJ = 100% CIEPŁA DO OGRZEWANIA BUDYNKU
Zasada działania urządzenia jakim jest pompa ciepła oparta jest właściwie na czterech niezbędnych elementach połączonych ze sobą rurami tworząc obieg zamknięty. W obiegu tym znajduje się substancja, która w zależności od warunków jest cieczą lub gazem (parą). W technice substancja ta nazywana jest czynnikiem chłodniczym i posiada ciekawą właściwość, a mianowicie, że wrze w niskich temperaturach (na przykład przy -20°C).
Czynnik chłodniczy wtryskiwany do dolnego naczynia ogrzewanego do temperatury +10°C natychmiast się zagotuje i zamieni w parę o temperaturze na przykład +4°C. Para, podobnie jak w maszynie parowej ma określone ciśnienie więc stara się wydostać z naczynia dolnego, które od tej pory nazywamy parownikiem. Wychodząc z parownika para dostaje się do sprężarki gdzie zostaje sprężona do wysokiego ciśnienia. To sprężenie daje dwie korzyści. Po pierwsze podnosi znacznie temperaturę gazu za sprężarką, a o to przecież chodzi, a po drugie pozwala na to, aby schłodzona para zamieniła się z powrotem w ciecz, która potem odparuje i tak dalej.
Górne naczynie (skraplacz) do którego przypływa gaz pod wysokim ciśnieniem i temperaturze +75°C może bez przeszkód oddać ciepło do ogrzewanego pomieszczenia, bowiem ma ono temperaturę niższą. Skoro skraplacz ciepło oddaje to sam się schładza dzięki czemu powstają warunki do skroplenia czynnika chłodniczego. Czynnik chłodniczy będący już cieczą transportowany jest z powrotem do parownika.
Ostatnim, ale bardzo ważnym elementem pompy ciepła jest tak zwany zawór rozprężny, który właściwie powinien nazywać się zaworem dławiącym. Jego rolą jest nie tylko sterowanie wtryskiwania cieczy do parownika. Jego obecność jest niezbędna, aby ciecz była blokowana, gdyż w przeciwnym wypadku nie dochodziłoby do sprężenia gazu.
Teraz można nieco dokładniej przeanalizować schemat pompy ciepła. Ciecz wrząca w parowniku zabiera ciepło ze źródła ponieważ ma od niego temperaturę niższą. Zabieranie ciepła jest pobieraniem energii. Szkopuł w tym, że energia o takiej temperaturze jeszcze nie jest przydatna do ogrzewania i trzeba podnieść jej temperaturę. Dzieje się to za pomocą sprężarki, która niestety musi być zasilana energią pomocniczą. Najczęściej do tego celu używana jest energia elektryczna.
Jest to najwłaściwszy moment aby poruszyć zagadnienie sprawności pompy ciepła. Sprawność ta wyznaczana jest z proporcji ilości energii grzewczej do ilości energii pomocniczej. Średnia sprawność pomp ciepła wynosi około 400%. Do określania sprawności przyjęło się stosować tak zwany współczynnik efektywności energetycznej, określany jako COP. Jest on ilorazem mocy użytecznej i mocy elektrycznej, czyli w naszym przypadku COP = 4.
Trzeba zawsze pamiętać, że COP samej pompy i COP kompletnego systemu grzewczego mogą się zdecydowanie różnić. Tutaj ogromną rolę odgrywa idealne dopasowanie wszystkich składników systemu, począwszy od źródła ciepła a skończywszy na całej instalacji grzewczej w budynku. Zapewnienie takiego dopasowania jest naszym zadaniem . Nasza wiedza, doświadczenie i fachowość decyduje o parametrach instalacji czyli o komforcie i kosztach eksploatacji..
Pompy ciepła pobierają energię słoneczną zmagazynowaną w środowisku naturalnym i wykorzystują ją w systemie ogrzewania. Czynnik roboczy, cyrkulujący w zamkniętym obiegu, parując w niskich temperaturach odbiera ciepło ze środowiska naturalnego. Następnie za pomocą sprężarki pompy ciepła czynnik roboczy zostaje doprowadzony do temperatury odpowiedniej do celów ogrzewania. Bezpłatnie pobrane ciepło słoneczne oraz elektryczna energia napędowa, która jest konieczna do sprężania czynnika roboczego, dają w efekcie ciepło pozwalające ogrzać budynek.
PODZIAŁ DOLNYCH ŹRÓDEŁ CIEPŁA