Zasada działania pompy ciepła jest stosunkowo prosta. Z odnawialnych źródeł energii czerpie ona możliwości, dzięki którym powstaje energia cieplna. Wykorzystuje w tym celu minimalne wartości energii elektrycznej. Jej działanie opiera się na czerpaniu ze zjawisk fizycznych, a w szczególności sprężania, skraplania, rozprężania i parowania.jak Aby odpowiedzieć sobie szczegółowo na pytanie, jak działa pompa ciepła, należy chociaż pokrótce przybliżyć jej budowę.
Pompa ciepła
Pompa ciepła jest niewielkim urządzeniem składającym się zazwyczaj z jednej komory. To w niej dochodzi do ciągłych przemian fizycznych, w wyniku których powstaje pożądana energia cieplna. W jej budowie wyróżnić można dolne i górne źródło ciepła. Pierwszym z nich jest zazwyczaj czynnik ekologiczny, czyli odnawialne źródło energii. W tym celu wykorzystać można grunt, powietrze, wodę, a nawet ścieki. Dla największej efektywności i bezpieczeństwa instalacji zalecamy wykonywanie odwiertów pionowych o szczegółowo ustalonej głębokości. Źle zainstalowane dolne źródło pompy ciepła może przyczynić się do wystąpienia poważnych awarii. Jedną z nich może być zamrożenie elementów pompy podczas sezonu grzewczego.
Najważniejszymi elementami pompy ciepła są: sprężarka, skraplacz, parownik, zawór dławiący. Dzięki nim i ich ciągłej pracy użytkownik nie musi kontrolować działania pompy ciepła. Wystarczy ją włączyć, by cieszyć się komfortowym ciepłem w domu. Istotna dla każdego właściciela domu jest również ciepła woda użytkowa. Instalacja pompy ciepła, oprócz komfortowej i przytulnej atmosfery, zapewnia również ciepłą wodę płynącą w instalacji.
Na rynku dostępne są różne rodzaje pomp ciepła. Najpopularniejsze z nich to pompy typu solanka-woda, powietrze-woda i woda-woda. Pierwsza część nazwy rodzaju pompy wzięła się z typu źródła energii dostępnej w dolnym zasobniku. Druga część nazwy stanowi o wykorzystywaniu wody jako medium grzewczego w instalacji. Pompy wykorzystują odnawialne źródła energii. Mogą być nimi wszelkie ceiki wodne, powietrze zewnętrzne oraz energia słoneczna skumulowana w ziemi. Ten ostatni rodzaj źródła jest najbardziej efektywny. Dla jej instalacji konieczne jest wykonanie odwiertu na głębokości około 150 metrów.
Jak działa pompa ciepła
W parowniku mieszanina cieczy i gazu paruje, odbierając energię cieplną z dolnego jej źródła. Dzięki sprężarce wzrasta ciśnienie oraz temperatura pary. Za pośrednictwem skraplacza energię oddaje się do górnego źródła ciepła – instalacji grzewczej. Wykorzystanie zaworu umożliwia kontrolę ilości substancji trafiających do parownika. Zapobiega on nadmiernemu przedostawaniu się czynnika do instalacji poprzez obniżenie jego ciśnienia i temperatury. Dzięki temu zapewnia również niezmienną cykliczność pracy pompy.
Odpowiednie procesy termodynamiczne zachodzące podczas pracy urządzenia, przetwarzają energię pierwotną w cieplną. Za pośrednictwem specjalistycznej instalacji dociera ona do wszystkich pomieszczeń domu. Pompy ciepła najczęściej zasilane są prądem lub gazem. Do ich ciągłej pracy nie potrzeba jednak dużej ilości energii. Z pewnością jej używanie przyczyni się do znacznych oszczędności.
Dzięki uniwersalności i prostej budowie urządzenia możliwe jest również chłodzenie pomieszczeń za pomocą pompy ciepła. Najczęściej realizuje się je dzięki niskiej temperaturze dolnego źródła ciepła. To proces nazywany chłodzeniem naturalnym. Gdy nie mamy takiej możliwości, można ponadto odwrócić sposób działania tradycyjnej pompy ciepła. Wówczas następuje chłodzenie aktywne, a pompa działa jak klimatyzator.
Połączenia idealne
Wiedząc już, jak działa pompa ciepła, oczywiste jest, że najlepiej współpracują z nią niskotemperaturowe systemy ogrzewania. Z tego powodu najczęściej wraz z nią stosuje się również ogrzewanie podłogowe. Cały projekt i rozmieszczenie w domu ogrzewania płaszczyznowego powinno być dopasowane do mocy pompy ciepła. Nie bez znaczenia są tu również parametry pomieszczeń: technologia, izolacja ścian, posadzek, przenikanie ciepła, nasłonecznienie, kierunek wiatrów oraz preferencji i potrzeb użytkowników.
Połączenie pompy ciepła z ogrzewaniem podłogowym jest rozwiązaniem idealnym. Te z pozoru niepodobne do siebie sposoby ogrzewania mają bowiem kilka punktów wspólnych. Najważniejszym z nich jest ich fakt, iż obydwa są niskotemperaturowym źródłem ciepła. Dzięki temu użytkownicy nie tracą na ich stosowaniu, a do pracy instalacji nie potrzeba dużych nakładów energetycznych. Pompa ciepła pracuje najbardziej efektywnie na niskim parametrze. W związku z tym zazwyczaj nie dopuszcza się do podgrzania czynnika do wartości wyższych niż 35 stopni Celsjusza.
