Pompa Ciepła: Zasada Działania i Odwrócona Funkcja Chłodzenia
- Szczegóły
Pompy ciepła to wbrew pozorom wielofunkcyjne urządzenia. Nie tylko wydajnie ogrzewają budynki i zapewniają dostęp do ciepłej wody użytkowej, ale także umożliwiają chłodzenie latem. Przyjazne środowisku, generujące znaczne oszczędności i niezwykle wydajne pompy ciepła są coraz częściej montowane w prywatnych domach i budynkach firmowych, a ich liczba w Polsce wzrasta wręcz lawinowo.
Zasada Działania Pompy Ciepła
Pompa ciepła to maszyna, której zadaniem jest ogrzewanie pomieszczeń i wody użytkowej. W tym celu pobiera ona energię cieplną z zewnątrz - z powietrza, wody lub gruntu - i transportuje ją do wnętrza budynku. Jak widać, system nie wytwarza ciepła, a jedynie je transportuje. By było to możliwe, wymaga zasilania prądem, który stanowi jednak zaledwie 25-30% energii niezbędnej do ogrzewania.
Podstawą pompy ciepła jest obieg chłodzenia. Jest to hermetycznie zamknięty obwód wypełniony płynem chłodzącym - substancją chemiczną o określonych właściwościach termodynamicznych. W obiegu chłodniczym znajdują się między innymi 4 podstawowe elementy: sprężarka, skraplacz, zawór rozprężny i parownik, które umożliwiają pracę pompy ciepła. Sprężone opary czynnika chłodniczego trafiają do wymiennika ciepła skraplacza (chłodnicy), gdzie przekazują ciepło czynnikowi grzewczemu. Mieszanina kropel i oparów czynnika chłodniczego jest wtryskiwana do parownika przez zawór rozprężny. Parownik jest wymiennikiem ciepła (nagrzewnicą), który dostarcza ciepło z zewnętrznego źródła.
Skuteczność pompy ciepła opisuje się współczynnikiem COP (Coefficient of Performance). COP = 4 oznacza, że z 1 kWh energii elektrycznej pompa dostarcza ok. Jeśli pompa ciepła musi pompować większą różnicę temperatur, wzrasta wydajność sprężarki, spada wydajność ogrzewania i chłodzenia, a wartość COP maleje.
W opisach pomp ciepła często pojawiają się dwa pojęcia: dolne źródło i górne źródło. To miejsce, z którego pompa pobiera energię. Ten cykl powtarza się w sposób ciągły.
Przeczytaj także: Zastosowanie osuszaczy powietrza z pompą ciepła
Pompy ciepła mają wiele zastosowań - wykorzystuje się je nie tylko do ogrzewania budynków, ale również podgrzewania wody użytkowej, chłodzenia wnętrz w czasie upałów, ogrzewania basenów czy w gospodarstwach rolnych.
Pompa Ciepła z Funkcją Chłodzenia
Pompy ciepła to nie tylko wydajne ogrzewanie, ale także możliwość chłodzenia latem. Pompa ciepła z funkcją chłodzenia może obniżać temperaturę w budynkach na dwa sposoby - pasywnie i aktywnie.
Chłodzenie Pasywne
Chłodzenie pasywne pompą ciepła, czyli innymi słowy chłodzenie naturalne, jest możliwe dzięki wykorzystywaniu niskiej temperatury źródła ciepła, czyli na przykład gruntu. Chłodzenie domu pompą ciepła w sposób pasywny jest najtańszą formą obniżania temperatury pomieszczeń we wnętrzach. Naturalne chłodzenie domu pompą ciepła jest możliwe, gdy wykorzystuje ona grunt lub wody gruntowe, jako źródło ciepła. W konstrukcji urządzenia potrzebne są wtedy dodatkowe elementy, które pozwalają na uzyskanie niskiej temperatury ze źródła do obniżania temperatury w budynku.
Chłodzenie Aktywne (Odwrócona Praca Pompy Ciepła)
Chłodzenie aktywne pompą ciepła to nic innego jak wytwarzanie chłodu za pomocą energii elektrycznej. Angażuje ono też pracę sprężarki i inne elementy układu chłodniczego. To tzw. odwrócona praca pompy ciepła - urządzenie działa jak lodówka: oddaje ciepło na zewnątrz. Jest ono możliwe w przypadku urządzeń korzystających z gruntu, wód gruntowych lub powietrza, jako źródła ciepła. Wówczas pompa ciepła działa w sposób odwrócony. Mowa tu o sytuacji, gdy parownik staje się skraplaczem, a skraplacz - parownikiem.
W obu przypadkach dystrybucja chłodu może się odbywać na różne sposoby, na przykład za pomocą systemów płaszczyznowych (np. podłogówka) albo z pomocą klimakonwektorów lub instalacji wentylacji mechanicznej. Uwaga: Jeśli w domu zamontowane są tradycyjne grzejniki, chłodzenie pompą ciepła będzie nieskuteczne.
Przeczytaj także: Opinie o Pompach Cyrkulacyjnych
Korzyści z Funkcji Chłodzenia
Funkcja chłodzenia pompą ciepła sprawia, że urządzenie jest ciekawą alternatywą dla tradycyjnej klimatyzacji. Takie rozwiązanie niesie wiele korzyści. Przede wszystkim pompy ciepła stosowane do chłodzenia są o wiele bardziej energooszczędne niż tradycyjne klimatyzatory. To także optymalne wyjście dla tych, którzy poszukują sposobu na chłodzenie domu w sposób ekonomiczny i ekologiczny.
To, jak chłodzić dom pompą ciepła, stanowi ciekawą alternatywę dla klimatyzacji. Pozwala także na rezygnację z dodatkowego urządzenia, które łączy się z kolejną inwestycją. Możemy zatem uznać je za rozwiązanie typu “dwa w jednym”. Chłodzenie domu pompą ciepła jest efektywne i wygodne. Możesz stosować sposób naturalny, czyli wykorzystywać dolne źródło ciepła, aktywny lub oba naprzemiennie. Wybór zależy m.in. od jakości gruntu lub wód gruntowych. W doborze pomoże Ci wykwalifikowany specjalista.
Powietrzna Pompa Ciepła
Powietrzna pompa ciepła to zdecydowanie najpopularniejszy rodzaj pomp ciepła spośród obecnie dostępnych na rynku. Jest ona energooszczędna, efektywna i prosta w montażu. Pompa ciepła powietrzna to urządzenie grzewcze, które świetnie sprawdzi się w większości budynków, jako że nie ma wielkich wymagań, jeżeli chodzi o umiejscowienie.
Powietrzne pompy ciepła pobierają ciepło przy pomocy jednostki zewnętrznej - urządzenia zbliżonego wyglądem do jednostki zewnętrznej klimatyzatora. Wbrew nieprawdziwej, obiegowej opinii pompa powietrzna nadaje się doskonale do pracy w naszej strefie klimatycznej - urządzenia te mogą pracować przy temperaturze zewnętrznej wynoszącej nawet -28°C. Ciepło jest dosłownie “odbierane” z powietrza, natomiast zimne powietrze wydmuchiwane oddawane przez jednostkę zewnętrzną.
Powietrzne pompy ciepła świetnie sprawdzają się do ogrzewania pomieszczeń i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Dodatkowo, latem z powodzeniem pełnią funkcję klimatyzacji, chłodząc wnętrza. Dzięki wykorzystaniu energii z powietrza zewnętrznego (źródeł odnawialnych), mogą być one "odpowiedzialne" za znaczne obniżenie kosztów ogrzewania domu.
Przeczytaj także: Śrubunki w pompach obiegowych
Wybór Pompy Ciepła
Nowoczesne pompy ciepła bardzo często mają funkcję chłodzenia w standardzie, choć czasem jest to funkcja fabrycznie ukryta. Jeśli chcesz, by chłodzenie pompą ciepła było maksymalnie efektywne, uwzględnij tę opcję już na etapie dobierania urządzenia do budynku lub samego projektu.
Teoretycznie można „po prostu” wybrać model na podstawie metrażu domu, ale w praktyce dobór pompy ciepła powinien zrobić specjalista. Jeśli rozważasz pompę ciepła w swoim domu i chcesz zrozumieć, jakie rozwiązanie sprawdzi się najlepiej w Twojej sytuacji, warto skonsultować się ze specjalistami.
Koszty i Inwestycja
Przyjmuje się, że za montaż pompy ciepła w domu jednorodzinnym trzeba zapłacić kwotę w przedziale 35 - 50 tysięcy złotych. Do tego należy doliczyć regularne przeglądy i serwis. W wypadku budynków o powierzchni wynoszącej 300 m2 kwota ta może wzrosnąć nawet do 100 tysięcy złotych. Nie ma co ukrywać, montaż pompy ciepła to spory wydatek, jednak również opłacalna inwestycja.
Dostęp do taniej energii elektrycznej zapewniony przez instalację PV umożliwia amortyzację kosztów energii elektrycznej pobieranej przez pompę ciepła. W praktyce otwiera to przed nami drogę do darmowej lub bardzo taniej energii cieplnej. Skorzystaj z rządowego programu Czyste Powietrze i popraw w ten sposób aktualny bilans energetyczny budynku!
Podsumowanie
Podsumowując, pompa ciepła z funkcją chłodzenia to idealne rozwiązanie dla tych, którzy cenią sobie wielofunkcyjne, wszechstronne urządzenia i nie chcą inwestować w oddzielne systemy.
tags: #pompa #ciepła #zasada #działania #odwrócona
