Zasady działania pomp ciepła

Energia słoneczna ogrzewa powłokę ziemi w okresie wiosenno-letnim, a pompa ciepła ma zdolność do wykorzystywania zgromadzonej energii również zimą. Warstwy gruntu stanowią więc pewnego rodzaju akumulator ciepła słonecznego, pozwalający na przechowywanie energii przez cały rok. Pompa ciepła umożliwia efektywne wykorzystanie energii z wnętrza ziemi. Na czym polega zasada działania pomp ciepła?

Jak działa pompa ciepła?

Pompa ciepła wykorzystuje niskotemperaturową energię słoneczną zgromadzoną w gruncie i wodach podziemnych. Jest to tzw. dolne źródło ciepła, z którego energia o podwyższonej temperaturze przekazywana jest do instalacji centralnego ogrzewania. Zasada działania pompy ciepła polega na wykorzystaniu właściwości czynnika roboczego, czyli specjalnego płynu wypełniającego instalację wewnętrzną urządzenia. Czynnik roboczy przepływający przez wymiennik ciepła, tzw. parownik ogrzewa się od płynu znajdującego się w instalacji dolnego źródła ciepła i parując, zmienia się w gaz. Następnie czynnik roboczy w postaci gazowej trafia do sprężarki, gdzie na skutek kompresji znacznie wzrasta jego temperatura. Podczas kolejnego etapu przegrzana para ochładza się i skrapla w wymienniku ciepła określanym jako skraplacz. Dzieje się to podczas oddawania ciepłą wodzie wypleniającej instalację górnego źródła ciepła, czyli centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej.  Po zredukowaniu wysokiego ciśnienia w zaworze rozprężnym czynnik roboczy trafia z powrotem do parownika i cały proces rozpoczyna się od nowa.

Współczynnik efektywności energetycznej

Współczynnik efektywności energetycznej to stosunek otrzymanej energii grzewczej do włożonej energii elektrycznej. Im większy współczynnik, tym efektywniejsza praca urządzenia. Wielkość wskaźnika informuje więc o oczekiwanych kosztach ogrzewania. Oznacza to, że w sytuacji gdy zna się roczne zapotrzebowanie na ciepło w budynku, to po podzieleniu go przez współczynnik efektywności energetycznej można uzyskać ilość energii, jaka zostanie wykorzystana do ogrzania budynku.

Najważniejsze okazuje się wybranie odpowiedniego źródła ciepła, ponieważ ono decyduje o ostatecznych kosztach eksploatacyjnych. Firmy zajmujące się montażem pomp ciepła, np. Expert, dzięki różnorodnym konfiguracjom, z łatwością dopasowują sprzęt do dostępnej przestrzeni. Jako najskuteczniejsze wskazuje się korzystanie z ciepła wody jeziora lub stawu, jednak nie zawsze istnieje taka możliwość. Da się również skonstruować kolektor gruntowy lub urządzenie pobierające ciepło z powietrza.