Jak działają pompy ciepła?

Coraz świadomiej podchodzimy do ekologii i powoli staramy się odchodzić od ogrzewania domów paliwami kopalnymi. Zależy nam na tym, by ograniczyć emisję gazów i pyłów do atmosfery, wykorzystując odnawialne źródła energii zamiast spalania węgla, oleju i podobnych materiałów. Urządzenia zasilane odnawialnymi źródłami energii są coraz bardziej efektywne, a przy tym coraz szerzej dostępne i jednocześnie tańsze, przez co możemy sobie na nie pozwolić. W naszym artykule przyjrzymy się gruntowym pompom ciepła i powietrznym pompom ciepła i opowiemy o zasadach ich działania.

Gruntowe pompy ciepła

Gruntowe pompy ciepła, jak wskazuje nazwa, pozwalają na wykorzystanie energii słonecznej absorbowanej przez grunt. Zacznijmy od tego, że do pobierania ciepła stosowane są gruntowe kolektory (poziome i pionowe), które wykonane są z rur PE (polietylenowych). Przez kolektory przepływa roztwór niezamarzającego czynnika, który często nazywa się solanką. Kolektory montowane są poniżej głębokości przemarzania w danej strefie. Poza wykorzystaniem energii zaabsorbowanej przez grunt, możliwe jest również wykorzystanie energii wód podziemnych dzięki sondom głębinowym lub pośrednich wymienników. Zadaniem pompy ciepła do c.w.u. w całym układzie jest wymuszanie obiegu czynnika roboczego, który odbiera ciepło. Dalej czynnik roboczy transportuje energię do parownika pompy ciepła. Ciepło zostaje przekazane czynnikowi chłodniczymi, ten odparowuje, a zostaje sprężony i uzyskuje wysoką temperaturę. Sprężony gaz trafia do skraplacza i oddaje energię układowi grzewczemu. Czynnik chłodniczy skrapla się, a na koniec wpływa do parownika, co stanowi zamknięcie cyklu pracy.

Powietrzne pompy ciepła

Kolejny rodzaj nowoczesnych pomp to pompy, które odzyskują ciepło z powietrza zewnętrznego. Technologia pracy powietrznych pomp ciepła jest oparta na takim samym mechanizmie, według którego pracują na przykład lodówki. Jak mówi nam przedstawiciel firmy NIBE-BIAWAR z Białegostoku, w powietrznych pompach ciepła wykorzystuje się czynnik chłodniczy. Energia o niskim poziomie temperatury jest odbierana, a przez doprowadzenie energii mechanicznej doprowadzana do pożądanej temperatury użytkowej. Czynnik chłodniczy w jednostce na zewnątrz obiektu odzyskuje ciepło z powietrza, a następnie je spręża. To powoduje wzrost temperatury. Czynnik chłodniczy jest doprowadzany do wrzenia; powstający w ten sposób gaz jest kierowany do elektrycznej sprężarki. Ciśnienie gazu rośnie, temperatura wzrasta, następnie gaz jest kierowany do skraplacza, gdzie oddaje energię. Na koniec warto wspomnieć, że na rynku dostępne są powietrzne pompy ciepła, w których proces można odwrócić – a wtedy pompa zmienia się w urządzenie o funkcji chłodzenia.