Zasada działania pompy ciepła
Jak działa pompa ciepła?
Właściwości oraz zastosowanie
W dużym uproszczeniu możemy stwierdzić, że pompa ciepła stosuje odwrócony mechanizm pracy lodówki.
W praktyce, efekt Joule’a-Thomsona jest nieco bardziej złożony. Odpowiedzmy sobie na pytanie o to, dlaczego nasz dom się wychładza?
Jest to prosta zasada fizyki, zgodnie z którą ciepło dąży do chłodu, aby zniwelować różnicę. Tym samym, ciepło z naszego domu umyka przez szczeliny w oknach czy ociepleniu, a wymiana ciepła prowadzi do tego, że w domu robi się chłodniej. Jest to mechanizm zrozumiały, prosty i bezwarunkowy.
I tu właśnie pojawia się pompa ciepła, która jest w stanie całkowicie odwrócić powyższe prawo. Urządzenia jakim są pompy ciepła są w stanie pobierać ciepło zamknięte w otoczeniu: wodzie, powietrzu lub gruncie. Następnie, wspomniany już efekt Joule’a-Thomsona pozwala skumulować dostępną energię, dzięki czemu, efektem końcowym jest ciepłe powietrze wprowadzane do naszego domu. Do zachodzenia tych procesów potrzebne są jedynie niewielkie ilości energii elektrycznej. To sprawia, że pompa ciepła jest systemem niezwykle efektywnym, a jednocześnie, niedrogim w eksploatacji.
+ poznaj energooszędne pompy powietrze woda
WIEDZA EKSPERTÓW DLA KLIENTÓW z Mielca i nie tylko
Wykorzystaj efektywnie technologię
KROK PO KROKU
Z JAKICH ELEMENTÓW SKŁADA SIĘ POMPA CIEPŁA?
Opisany wcześniej proces zaczyna się u dolnego źródła ciepła. Jest to po prostu otoczenie, z którego urządzenie będzie pobierać ciepło. Może to być woda, powietrze lub grunt.
Drugim ogniwem układanki jest nasza pompa ciepła, w której zachodzi efekt Joule’a-Thomsona, co pozwala na skumulowanie ciepła, które zostanie wprowadzonego do naszego domu. Uzyskane ciepło jest przekazywane do górnego źródła, którym jest system centralnego ogrzewania.
W rezultacie, pompa ciepła może współpracować z grzejnikami czy ogrzewaniem podłogowym.
Tutaj tak naprawdę wiele zależy już od specyfiki domu oraz projektu, według którego został on wybudowany.
Zasada działania
KROK PO KROKU
Pobór ciepła
- Sprawcą całego „zamieszania” jest ciecz zawierająca w swoim składzie glikol. Jest to bardzo popularny nośnik ciepła, który znajduje zastosowanie także w przypadku paneli solarnych.
- Ciecz absorbuje ciepło dostępne w otoczeniu i przekazuje je do pompy ciepła.
- W ten sposób działają pompy wodne oraz gruntowe. Nieco inaczej wygląda pobór ciepła w przypadku pomp powietrznych, które zasysają powietrze przez wentylator.
Akumulacja ciepła
- Temperatura w gruncie lub wodzie gruntowej to zaledwie kilka stopni Celsjusza. To stanowczo za mało, aby ogrzać nasz dom.
- Dlatego niezbędny jest proces akumulacji. W pompie ciepła dostępny jest czynnik chłodniczy w formie gazowej. Ciepło ze środowiska jest przekazywane właśnie do czynnika, w efekcie czego, czynnik paruje i dostaje się do sprężarki. W sprężarce podnosi się temperatura czynnika chłodniczego.
- Czynnik dociera do wymiennika ciepła, gdzie zostaje skroplony. W zaworze rozprężnym dochodzi do zmniejszenia ciśnienia i całkowitej zmiany stanu skupienia na ciekły. Zakumulowane ciepło jest już w naszym domu.
Ogrzewanie
- W naszym domu znajduje się centralny system ogrzewania oraz zasobniki odpowiedzialne za magazynowanie ciepła.
- Finalnie, ciepło jest dostarczane przez pompę ciepła w stanie ciekłym. Woda w systemie centralnym przejmuj ciepło dostarczane przez czynnik, a następnie dociera do górnego źródła, którym może być ogrzewanie płaszczyznowe czy grzejniki.
- Ponadto, pompa ciepła odpowiada za ogrzewanie wody użytkowej w naszym domu.
I to w zasadzie wszystko. Nowoczesne pompy ciepła są wyposażone w panel sterujący, dzięki czemu, domownicy mają możliwość sterowania temperatura w domu. Co więcej, procesy zachodzące w nowoczesnej pompie ciepła można odwrócić, dzięki czemu, działa ona jako klimatyzacja. To kolejny powód, dla którego warto zdecydować się na pompę ciepła.