Pompy ciepła to urządzenia, które szturmem zdobywają polski rynek grzewczy. Jako odnawialne źródła energii stanowią połączenie ekologii, wysokiej wydajności i komfortowej eksploatacji. Podczas wyboru pompy ciepła musimy wziąć pod uwagę kilka aspektów. Producenci urządzeń grzewczych z każdej strony atakują nas swoimi produktami i ich specyfikacją techniczną. Aby rzetelnie ocenić dany produkt, konieczna jest podstawowa wiedza na temat jego działania. Dzięki temu być może dostrzeżemy wady i zalety poszczególnych pomp ciepła, na które, bez takiej wiedzy, nie zwrócilibyśmy uwagi. Poniżej przedstawiamy podstawowe pojęcia związane z pompami ciepła oraz zasadę ich działania.
Rodzaje pomp ciepła
Podziału pomp ciepła można dokonać na kilka sposobów. Podstawowym podziałem jest jednak ten ze względu na rodzaj dolnego źródła ciepła, czyli źródła pobieranej energii. W taki sposób można wyróżnić:
1. Powietrzne pompa ciepła – jak sama nazwa wskazuje, dolnym źródłem w tym przypadku jest powietrze. Pompy powietrze/woda są obecnie najpopularniejszym rozwiązaniem. Wynika to z prostego montażu pompy ciepła, niskich kosztów inwestycyjnych i eksploatacyjnych oraz uniwersalności (nie tylko ogrzewają pomieszczenia, ale mogą służyć do ogrzewania wody użytkowej oraz do chłodzenia domu podczas upałów). Powietrzne pompy ciepła mogą efektywnie pracować nawet w niskich temperaturach. Urządzenia Shizen zachowują wysoką sprawność nawet przy -25°C.
2. Wodna pompa ciepła - te urządzenia korzystają z zasobów wód gruntowych. Stabilne temperatury poziomów wodonośnych dają możliwość do osiągania wysokiej wydajności pompy ciepła podczas doskwierających mrozów. Takie rozwiązanie jest jednak dużo bardziej kosztowne niż powietrzne pompy ciepła.
3. Gruntowa pompa ciepła – te pompy czerpią energię cieplną z ziemi. Energia skumulowana w gruncie jest najmniej podatna na warunki pogodowe. W przypadku gruntowych pomp ciepła możemy wybrać pomiędzy wymiennikiem poziomym lub pionowym. Koszty obu wariantów również znacznie przewyższają cenę powietrznej pompy ciepła.
Zasada działania pomp ciepła
Zasadę działania pompy ciepła można porównać do pracy lodówki. W pompach ciepła obieg termodynamiczny jest jednak odwrócony. Pierwszym etapem całego cyklu jest pobór ciepła. W przypadku najbardziej popularnych powietrznych pomp, ciepło jest zasysane przez wentylatory bezpośrednio do urządzenia. Energia jest odbierana w parowniku, poprzez odparowanie czynnika chłodniczego.
Kolejny etap to sprężenie czynnika roboczego w sprężarce. W taki sposób wzrasta jego temperatura i ciśnienie. Następnie ciepło jest oddawane w skraplaczu, gdzie czynnik znów zmienia stan skupienia. Energia cieplna trafia do instalacji grzewczej. Ostatnim elementem w procesie jest zawór rozprężny, gdzie trafia schłodzony czynnik, który oziębia się i ponownie wędruje do parownika.
Działanie pompy ciepła monoblok
Na koniec, warto przedstawić fakt, jak się ma ogólna zasada działania pomp ciepła do technologii monoblokowej (składającej się z jednej jednostki zewnętrznej), która staje się najczęściej wybieranym rozwiązaniem na rynku pomp ciepła. W porównaniu z pompami ciepła typu split (składającymi się z zewnętrznej i wewnętrznej jednostki), tutaj mamy do czynienia z hermetycznie zamkniętym układem chłodniczym. Sama zasada działania nie zmienia się, jednak taka budowa daje gwarancję, że cały proces będzie się odbywał bezpiecznie i bezawaryjnie.
Prostota i wydajność
Jak widać, zasada działania pompy ciepła wcale nie jest skomplikowana. Cały system jest prosty, dzięki czemu urządzenia te charakteryzują się dużą niezawodnością. Proces odbywający się w pompach ciepła został zaprojektowany w taki sposób, aby zapewnić maksymalną efektywność urządzenia, przy jak najniższym poborze energii elektrycznej.