Na czym polega działanie pompy ciepła?

Pompy ciepła wykorzystują energię cieplną z różnych źródeł i zamieniając ją w energię grzewczą pozwalają zapewnić komfort termiczny w danym budynku. Jak zatem działają pompy ciepła i co sprawia, że w zimowych miesiącach możemy dzięki pompom ciepła cieszyć się optymalną temperaturą pomieszczeń?

Jak działa powietrzna pompa ciepła?

Powietrzna pompa ciepła działanie swoje opiera na poborze energii cieplnej z otoczenia, a dokładniej z powietrza. Aby przemienić energię cieplną w grzewczą, w pierwszej kolejności urządzenie nawiewa powietrze do parownika za pomocą jednostki zewnętrznej z wentylatorem. W parowniku, dzięki udziałowi specjalnego czynnika roboczego, powietrze zamieniane jest w bardzo gorącą parę. W kolejnym kroku przekazywane jest do skraplacza. Tam, zmieniając stan skupienia na gorącą ciecz oddaje energię cieplną do układu grzewczego. Czynnik roboczy, który pomagał w uzyskaniu całego tego cyklu trafia na powrót do zaworu rozprężnego, gdzie z powrotem wychładza się, aby móc zacząć kolejny cykl z nową porcją powietrza.

Cały cykl reakcji fizycznych, które prowadzą do zamiany energii cieplnej na grzewczą, która finalnie trafia do instalacji grzewczej - kaloryferów, ogrzewania podłogowego itp. - pozwala na zapewnienie komfortowej temperatury w budynku.

Jak działa gruntowa pompa ciepła?

Pompa ciepła typu grunt - woda również pobiera energię cieplną z otoczenia zewnętrznego i przekształca ją na energię grzewczą dostarczaną do instalacji domowej, jednak zamiast z powietrza, ciepło pobierane jest spod powierzchni gruntu. Zaletą tego rodzaju rozwiązania jest niewątpliwie fakt, że pod ziemią panuje zawsze dodatnia i stała temperatura. Takie warunki zapewnia głębokość już około 2 m pod powierzchnią gruntu. Aby pompa ciepła mogła pobrać ciepło spod ziemi potrzebne są dolne wymienniki ciepła, które doprowadzą ciepło do instalacji. Wymienniki te występują w postaci rur z roztworem glikolu, który ma właściwości przeciwzamarzające. Dolne wymienniki ciepła prowadzone są dzięki głębokim odwiertom nawet kilkadziesiąt metrów w głąb gruntu. W tym przypadku do czynienia mamy z pionowym układem wymienników ciepła. Możliwe jest jeszcze ich horyzontalne ułożenie, kiedy to zamiast odwiertów na głębokość dokonuje się poprowadzenia wymienników poziomo pod gruntem. Ciepło, kiedy znajdzie się w rurach z glikolem, ulega odparowaniu i wędruje do sprężarki. Tam, glikol podczas skraplania się uwalnia nagromadzone ciepło przekazując je do instalacji cieplnej. Glikol, czyli skroplony czynnik chłodniczy trafia następnie do zaworu rozprężnego zmieniając swój stan na powrót w ciekły i cały cykl zaczyna się od nowa.

Działanie wodnej pompy ciepła

To, jak działa pompa ciepła typu woda-woda w zasadzie nie różni się od tego, jak działają inne pompy ciepła i jakie reakcje fizyczne zachodzącą w przypadku pozostałych rodzajów pomp ciepła. Kluczowe jest za to źródło ciepła. Wodna pompa ciepła wykorzystuje w tym celu zgromadzoną wodę na przykład w naturalnych zbiornikach takich jak staw, jezioro. Temperatura takich wód pod ich powierzchnią jest dodatnia i stała nawet zimą. Wykorzystanie naturalnych zbiorników wodnych to rozwiązanie, które eliminuje konieczność posiadania bądź kopania studni. Jednak jeśli naturalne zbiorniki nie występują w okolicach domu, który ma być ogrzewany, studnia głębinowa jak najbardziej nadaje się do pośredniczenia w wymianie ciepła. W tym przypadku popularnym rozwiązaniem staje się posiadanie dwóch studni - tak zwanej czerpnej i zrzutowej. Pompa ciepła pobiera wówczas wodę ze studni czerpnej, odzyskuje ciepło i przekazuje je do budynku, a następnie odprowadza schłodzoną wodę do studni zrzutowej.