Umów się na bezpłatny pomiar i wycenę tel. 501 625 147

Pompa ciepła jest maszyną cieplną wymuszającą przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Proces ten przebiega wbrew naturalnemu kierunkowi przepływu ciepła i zachodzi dzięki dostarczonej z zewnątrz energii mechanicznej (w pompach ciepła sprężarkowych) lub energii cieplnej (w pompach absorpcyjnych).

Pompy ciepła najczęściej mają zastosowanie w:

  • gospodarstwach domowych (chłodziarki, zamrażarki),
  • przetwórstwie spożywczym (chłodnie, zamrażalnie, fabryki lodu),
  • klimatyzacji pomieszczeń (chłodzenie pomieszczeń),
  • chłodnictwie,
  • ogrzewaniu pomieszczeń ciepłem pobieranym z otoczenia (z gruntu, zbiorników wodnych lub powietrza).

W chłodziarkach i zamrażarkach ciepło jest "wypompowywane" z przechowywanych produktów (co obniża ich temperaturę) a oddawane do pomieszczenia, w którym stoi lodówka lub zamrażarka. Pompa ciepła zastosowana do ogrzewania pomieszczeń "wypompowuje" ciepło z otoczenia o niskiej temperaturze (z gruntu lub powietrza na zewnątrz budynku) i po podniesieniu temperatury czynnika roboczego oddaje ciepło do ogrzewanego pomieszczenia.

Zasada działania

Nazwa "pompa ciepła" jest użyta przez analogię do nazwy powszechnie znanej "pompy hydraulicznej" pompującej ciecz (najczęściej wodę) z niżej położonego zbiornika do zbiornika położonego wyżej. Zarówno "pompa hydrauliczna" jak i "pompa ciepła" potrzebują energii dostarczonej z zewnątrz. Kiedy ciepło płynie w naturalnym kierunku (od wyższej temperatury do niższej), przepływ tego ciepła może być wykorzystany do napędu silnika cieplnego podobnie jak przepływ wody płynącej grawitacyjnie z góry na dół napędza silnik hydrauliczny (turbinę wodną). Aby "zmusić" ciepło do płynięcia w odwrotnym kierunku (od temperatury niższej do wyższej) należy z zewnątrz dostarczyć energii do napędu, podobnie jak przy pompowaniu wody z dolnego zbiornika do górnego. Przy odpowiedniej konstrukcji "pompa ciepła" i "silnik cieplny" mogą być jednym urządzeniem, podobnie jak jednym urządzeniem mogą być pompa hydrauliczna i silnik hydrauliczny (np. turbina Kaplana) w elektrowni szczytowo-pompowej.

Sprężarkowe pompy ciepła realizują obieg termodynamiczny (obieg Lindego), będący odwróceniem obiegu silnika cieplnego. Ciepło jest pobierane przez roboczy czynnik termodynamiczny (freon, amoniak, sprężony dwutlenek węgla) w parowniku (dolne źródło ciepła), w którym czynnik odparowuje i trafia do sprężarki, gdzie rośnie energia wewnętrzna czynnika (a więc i temperatura), a następnie w skraplaczu oddaje ciepło (górne źródło ciepła) skraplając się i przez zawór dławiący lub rurkę kapilarną, trafia z powrotem do parownika.

Pompy ciepła wykorzystują ciepło niskotemperaturowe (o niskiej energii) (w praktyce 0 °C - 60 °C), trudne do innego praktycznego wykorzystania.

Główną zaletą pompy ciepła jest stosunkowo niewielka ilość energii niezbędnej do dostarczenia określonej ilości ciepła. Pompa wykorzystuje energię z otoczenia (grunt, woda lub powietrze). Dzięki temu koszty ogrzewania są niższe niż na przykład w przypadku grzejników elektrycznych. Pompy ciepła należą do jednych z najefektywniejszych źródeł energii, pozwalając znacznie obniżyć emisję gazów cieplarnianych do atmosfery i ograniczyć zużycie surowców naturalnych.

Rodzaje pomp ciepła

Pompy ciepła można sklasyfikować według różnych kryteriów. Najważniejsze jest jednak to z jakiego otoczenia pompa pobiera ciepło i w jaki sposób przekazuje je do pomieszczeń. Najczęściej używanymi pompami są:

  • gruntowe (solanka/woda, bezpośrednie odparowanie/woda, bezpośrednie odparowanie/bezpośrednie skraplanie),
  • wodne (woda/woda, woda/powietrze),
  • powietrzne (powietrze/woda, powietrze/powietrze).
  • W zależności od zewnętrznego źródła zasilania można je również podzielić na:
  • elektryczne,
  • olejowe,
  • gazowe (GHP – Gas Heating Pumps).

Dobór źródła zasilania ma nie tylko wpływ na ostateczną ekonomiczność i efektywność rozwiązania (zastosowanie silników gazowych pozawala na dalsze oszczędności dochodzące nawet do 50% w stosunku do tradycyjnych pomp ciepła), ale również na środowisko (LPG jest rozwiązaniem bardziej ekologicznym niż np. olej opałowy).

Dobór pompy ciepła

Pompa ciepła uzyskuje największe skuteczności energetyczne w połączeniu z ogrzewaniem niskotemperaturowym (ogrzewanie podłogowe). Nowo budowany obiekt powinien posiadać świadectwo energetyczne, z którego można skorzystać przy doborze mocy pompy ciepła. Moc pompy ciepła dobiera się w oparciu o projektowe obciążenie cieplne budynku. Zapotrzebowanie na ciepło dla domu zależy od wielu czynników jak powierzchnia budynku, budowa ścian, ilość i rozmieszczenie otworów okiennych i drzwiowych i wiele innych.

Przy projektowaniu systemów grzewczych z pompą ciepła mamy do wyboru kilka rozwiązań:

  • system monowalentny – pompa jest jedynym urządzeniem grzewczym;
  • system biwalentny alternatywny – w systemie pracują dwa urządzenia; po osiągnięciu określonej temperatury zewnętrznej pompa wyłącza się i włącza się drugie urządzenie np. kocioł gazowy lub olejowy;
  • system biwalentny równoległy – w systemie pracują dwa urządzenia; po osiągnięciu określonej temperatury zewnętrznej włącza się drugie urządzenie i od tej pory obydwa urządzenia pracują równocześnie.

 

 

 

Katalog Stron Licytus.com