Zasada działania pompy ciepła
Pompy ciepła chronią klimat, ponieważ pobierają około trzech czwartych energii do ogrzewania z otaczającego nas środowiska. Najczęstszymi źródłami ciepła dla tych urządzeń są powietrze, grunt i wody gruntowe.

Aby wykorzystać ciepło z otoczenia, pompy ciepła wymagają tylko niewielkiej mocy elektrycznej do napędu procesów i do działania pompy obiegowej. W zależności od tego, czy pozyskują energię z powietrza, gruntu, czy z wody, różnią się nieco pod względem technologii i cen. Inne mogą być również wymogi prawne związane z ich montażem.

Pompa ciepła: zasada odwróconego działania lodówki

Kiedy na dworze robi się naprawdę chłodno, jest to tylko kwestia czasu, zanim zrobi się też chłodno w budynku, ponieważ ciepło zawsze przemieszcza się zgodnie z kierunkiem zmian temperatury: od cieplejszego do chłodniejszego. To pozornie nieuniknione prawo naturalne pompa ciepła “obchodzi” realizując pewien trik. Dzięki niemu możliwe jest przenoszenie ciepła w odwrotnym kierunku, tj. od chłodnej przestrzeni do cieplejszej. Jak to możliwe? Działanie pompy ciepła jest zasadniczo identyczne z działaniem dobrze znanego urządzenia codziennego użytku: lodówki. Jednakże, gdy lodówka usuwa ciepło z wnętrza i przekazuje je na zewnątrz, pompa ciepła usuwa ciepło z przestrzeni zewnętrznej i przekazuje energię do domu w postaci ciepła. Pompa ciepła wykorzystuje zasadę fizyczną, tak zwany efekt Joule’a-Thomsona.

 

Pompa ciepła: genialna i prosta technologia!

 

System ogrzewania pompy ciepła składa się z trzech części:

systemu źródła ciepła, który pobiera energię potrzebną ze środowiska;
samej pompy ciepła, która powoduje, że ​​odzyskane ciepło z otoczenia jest użyteczne;
oraz systemu dystrybucji i przechowywania ciepła, który rozprowadza lub tymczasowo przechowuje ciepło w domu.

 

Proces techniczny przebiega w trzech krokach.

Rys. Zasada działania pompy ciepła (źródło BWP/PORTPC)

Krok 1: Pobór ciepła
W systemie źródła ciepła krąży ciecz, często roztwór glikolu (dawniej była to tzw. solanka), czyli woda zmieszana ze środkiem przeciwzamarzaniowym. Ciecz absorbuje ciepło z otoczenia, np. z gruntu lub wód gruntowych, i transportuje je do pompy ciepła.
Wyjątkiem są powietrzne pompy ciepła. Zasysają one powietrze zewnętrzne przez wentylator, który dostarcza ciepło z otoczenia bezpośrednio do pompy ciepła.

Krok 2: Wykorzystanie ciepła
Pompy ciepła mają również obieg, w którym krąży gazowy czynnik chłodniczy. W wymienniku ciepła, tzw. parowniku, następuje przekazanie energii środowiska z pierwszego obiegu do czynnika chłodniczego. Efektem jest odparowanie czynnika chłodniczego. W przypadku powietrznych pomp ciepła to powietrze zewnętrzne ogrzewa czynnik chłodniczy.

Para czynnika chłodniczego jest pobierana przez sprężarkę. Podnosi ona poziom temperatury czynnika chłodniczego, więc robi się on cieplejszy. W innym wymienniku ciepła, tzw. skraplaczu, gorący czynnik chłodniczy w postaci gazu pod wysokim ciśnieniem jest skraplany i oddaje ciepło. Następnie skroplony czynnik chłodniczy trafia do zaworu rozprężnego. Tam ponownie zmniejsza się jego ciśnienie, a czynnik zmienia stan skupienia na ciekły.

Krok 3: Ogrzewanie
W ogrzewanym budynku znajduje się instalacja grzewcza i zasobniki magazynujące ciepło. Zwykle krąży w niej woda jako czynnik grzewczy. Woda przejmuje ciepło, które czynnik chłodniczy oddał w skraplaczu w trakcie skraplania i kieruje go do systemu dystrybucji, takiego jak ogrzewanie płaszczyznowe lub grzejniki, do zbiornika wody grzewczej lub ciepłej wody użytkowej.

Historia pomp ciepła
Rozwój technologii pomp ciepła sięga XIX wieku: Francuz Nicolas Carnot opublikował w 1824 r. pierwsze zasady dotyczące działania pompy ciepła. Dobre 100 lat później w Zurychu uruchomiono pierwsze duże systemy pomp ciepła do ogrzewania ratusza, budynku kongresowego, urzędów i krytej pływalni. Pierwszą gruntową pompę ciepła uruchomiono w USA w 1945 roku, w domu Roberta C. Webbera, w Indianapolis. Pompa wyposażona była w sprężarkę o mocy nominalnej 2 kW, za pomocą wentylatora zasilała, popularny już wtedy w Stanach Zjednoczonych, system ogrzewania powietrzem. Od tego czasu pompy ciepła do ogrzewania pomieszczeń i podgrzewania wody stały się niezawodnym i przyjaznym dla środowiska wariantem grzewczym. Dzięki wieloletniemu doświadczeniu technologia jest stale rozwijana poprzez zastosowanie innowacji odkrytych w branży.

 

Dlaczego pompa ciepła?
W odpowiednich warunkach pompa ciepła jest bardzo efektywna. Przedstawiamy argumenty przemawiające za wybraniem tego urządzenia.

Dobre dla Ciebie…
Oszczędzasz pieniądze dzięki efektywnej technologii
W odpowiednich warunkach pracy pompy ciepła są bardzo efektywne. Korzystając z darmowego ciepła pochodzącego z otoczenia (środowiska), można znacznie obniżyć roczne koszty ogrzewania, w sprzyjających warunkach nawet o 50% w stosunku do kotłów gazowych.

Uniezależniasz się od importu paliw kopalnych
Dzięki pompie ciepła można stać się niezależnym od zagranicznych potentatów w eksporcie paliw kopalnych. Zamiast wykorzystywać podatne na wahania koniunktury gaz ziemny czy olej opałowy za pomocą pompy ciepła wykorzystujesz źródło energii pobieranej z otoczenia i zlokalizowane na własnej nieruchomości.

Korzystasz z wielu funkcji w jednym urządzeniu
Większość systemów pomp ciepła pozwala nie tylko ogrzewać, ale również chłodzić pomieszczenia, dostarczać ciepłą wodę, a w wielu przypadkach oszczędzać energię, a co ważne można dzięki nim znacznie zwiększyć komfort życia.

Już dziś możesz spełnić wymogi prawne jutra
Aby osiągnąć określone cele klimatyczne, politycy nieustannie zaostrzają wymogi energetyczne dla nowych i istniejących budynków. W Polsce przekłada się to na nowelizację rozporządzenia o warunkach technicznych budynków (WT). Dzięki nowoczesnej pompie ciepła możesz być daleko od obecnych standardów i dobrze przygotować się na przyszłe.

Oszczędzasz miejsce i minimalizujesz konserwację
Pompy ciepła zwykle zasila się energią elektryczną. Nie potrzebujesz magazynu na paliwo. Ponieważ nie powodują emisji zanieczyszczeń na miejscu, nie potrzebujesz komina ani kominiarza, a zatem wymagania dotyczące konserwacji i przeglądów są znacznie niższe.

Zwiększasz wartość swojej nieruchomości
Pompa ciepła to nowoczesna technologia, która w sposób zrównoważony oszczędza energię i pieniądze oraz zwiększa komfort. Nie ma lepszej inwestycji we własne cztery ściany. Wartość odsprzedaży budynku rośnie, a Ty już poczyniłeś postanowienia dla przyszłych pokoleń.

Dobre dla środowiska…
Nie powodujesz lokalnej emisji zanieczyszczeń
Ponieważ pompy ciepła nie spalają paliwa, nie powodują również emisji zanieczyszczeń do środowiska. Emisja pojawia się jedynie przy produkcji energii elektrycznej wykorzystywanej do zasilania pompy ciepła, ale i ona jest coraz częściej wytwarzana w sposób przyjazny dla środowiska. Jeśli energię elektryczną do zasilania pompy ciepła uzyskuje się ze źródeł odnawialnych, to pompa ta działa neutralnie pod względem emisji CO2.

Wykorzystujesz energię odnawialną
Zasoby ciepła środowiskowego są praktycznie nieograniczone. Dzieje się tak dlatego, że są one stale uzupełniane przez słońce i procesy chemiczne zachodzące we wnętrzu Ziemi.

Przyczyniasz się do globalnej ochrony klimatu
Dzięki wysokiej efektywności pompy ciepła wpływają na znaczne ograniczenie ilości gazów cieplarnianych emitowanych do atmosfery. Ponieważ działają bez procesów spalania, nie wytwarzają szkodliwych spalin ani cząstek sadzy.

Możesz zasilać pompę ciepła zieloną energią elektryczną
Konwersja źródeł produkcji energii jest w pełnym toku. Im bardziej przyjazna dla środowiska energia elektryczna jest wytwarzana, tym bardziej ekologicznie działa pompa ciepła. Pompa ciepła jest jedynym systemem grzewczym, który staje się coraz bardziej ekologiczny dzięki transformacji energetycznej w sektorze produkcji energii.

Pomagasz oszczędzać ograniczone zasoby naszej planety
Globalne zapasy paliwa są ograniczone. Ich rozwój jest technicznie złożony i związany z masowymi interwencjami w przyrodzie. Ciepło ze środowiska jest dostępne w nieskończonych ilościach. Korzystając z niego, pompa ciepła oszczędza duże ilości energii pierwotnej, ponieważ wymaga tylko niewielkiej ilości energii elektrycznej do napędzania procesu. Ta ostatnia w coraz większym stopniu pochodzi również ze źródeł odnawialnych.