Pompy ciepła to urządzenia, które służą do przekształcania energii cieplnej pomiędzy źródłem ciepła a miejscem, w którym chcemy podnieść temperaturę. Głównym celem pomp ciepła jest dostarczenie ciepła do budynku lub innej przestrzeni, na potrzeby ogrzewania, czy też produkowania ciepłej wody użytkowej. Praca pomp ciepła opiera się na zasadzie przenoszenia ciepła z obszarów o niższej temperaturze do obszarów o wyższej temperaturze, co pozwala na uzyskanie efektywnego i oszczędnego systemu grzewczego.
Działanie pomp ciepła:
- Para skraplająca: Proces rozpoczyna się od parowania substancji roboczej w niskotemperaturowym źródle ciepła, takim jak powietrze, woda gruntowa czy powierzchniowa, czyli medium o niższej temperaturze. W tym etapie substancja robocza pobiera ciepło ze źródła i przekształca się w parę.
- Sprężanie pary: Para substancji roboczej zostaje sprężona przez sprężarkę, co powoduje podniesienie jej temperatury. Dzięki temu energia cieplna zawarta w niskiej temperaturze medium zostaje skoncentrowana i jest gotowa do przekazania do systemu grzewczego.
- Para skraplająca: Skoncentrowana para robocza przekazuje ciepło do medium, które ma być ogrzewane, na przykład powietrza w pomieszczeniach lub ciepłej wody użytkowej. W wyniku oddawania ciepła, substancja robocza skrapla się, ulegając kondensacji.
- Rozprężanie cieczy: Skroplona substancja robocza przepływa przez zawór rozprężny, co powoduje obniżenie jej ciśnienia. Dzięki temu substancja wraca do postaci ciekłej i jest gotowa do ponownego etapu parowania.
Ten cykl się powtarza, dzięki czemu pompa ciepła jest w stanie utrzymywać stały przepływ ciepła z niższej temperatury do wyższej.
Rodzaje pomp ciepła:
- Pompy ciepła powietrze-powietrze (PAC): Wykorzystują energię zawartą w powietrzu zewnętrznym jako źródło ciepła i dostarczają ciepło do powietrza wewnątrz budynku. Są popularne ze względu na prostotę instalacji i brak konieczności posiadania dodatkowego źródła ciepła.
- Pompy ciepła powietrze-woda (PAW): Pobierają ciepło z powietrza zewnętrznego i przekazują je do wody, która może być wykorzystywana do ogrzewania budynku oraz podgrzewania wody użytkowej.
- Pompy ciepła woda-woda (PWW): Czerpią ciepło z wód gruntowych lub powierzchniowych i przekazują je do układu grzewczego. Są efektywne, ale wymagają odpowiedniego dostępu do wód w celu ich skutecznego działania.
- Pompy ciepła grunt-woda (PGW): Korzystają z energii zgromadzonej w gruncie, której temperatura jest stosunkowo stabilna przez cały rok. Wymagają układu pionowych lub poziomych pętli gruntowych, aby czerpać ciepło z gruntu.
- Pompy ciepła powietrze-powietrze-podgrzewacze wody (PAWP): Są rodzajem pomp ciepła powietrze-powietrze, ale dodatkowo są wyposażone w funkcję podgrzewania wody użytkowej.
Wszystkie te rodzaje pomp ciepła stanowią ekologiczne i oszczędne rozwiązanie grzewcze, ponieważ do ich działania wykorzystują odnawialne źródła energii, takie jak powietrze, woda i grunt, co przyczynia się do ograniczenia emisji dwutlenku węgla i zmniejszenia kosztów ogrzewania w porównaniu z tradycyjnymi systemami opartymi na paliwach kopalnych.
