Print Friendly, PDF & Email

Pompy ciepła

Zasada działania pompy ciepła.
 
Ogrzewanie z pompą ciepła składa się z instalacji źródła ciepła, samej pompy ciepła oraz odpowiedniego systemu rozprowadzania i magazynowania ciepła. W zamkniętym obiegu pompy ciepła czynnik chłodniczy (roboczy), ma za zadanie przekazywanie i transportowanie ciepła.
1. Właściwy odzysk ciepła ze środowiska odbywa się w parowniku pompy ciepła. Wykorzystuje się tutaj właściwość płynnego czynnika chłodniczego polegającą na tym, że paruje on już przy ujemnych temperaturach i gromadzi pobraną energię.
2. Czynnik chłodniczy w postaci gazowej, zostaje zassany i sprężony przez sprężarkę. Przy silnym wzroście ciśnienia, wzrasta również temperatura czynnika chłodniczego.
3. Czynnik chłodniczy przepływa dalej do skraplacza – wymiennika ciepła, w którym odzyskane ciepło ze środowiska zostaje przekazane systemowi grzewczemu.
4. Czynnik chłodniczy, po obniżeniu ciśnienia i temperatury w zaworze rozprężnym może znowu pobierać ciepło z otoczenia – w ten sposób krążenie rozpoczyna się na nowo.
 
zasada_dziaania_pompy_ciepa.jpg
 
 
Zasada działania pompy ciepła.
 

Na rynku dostępne jest kilka rodzajów pomp ciepła. Ich zasadnicze różnice dotyczą dolnego źródła. Wiąże się to bezpośrednio ze sposobem pozyskiwania naturalnego ciepła z otoczenia.

 

Rodzaje pomp ciepła

 

Solanka - woda (kolektor pionowy)
 
W pompach w układzie z kolektorem pionowym źródłem jest ciepło pobierane z głębokich warstw ziemi. W zależności od mocy pompy, wykonuje się kilka otworów o głębokościach około 60 - 130 m, do których włożone są rury, w których płynie wodny roztwór glikolu (tzw. solanka). Przepływający roztwór nagrzewa się i dostarcza ciepło do wymiennika w agregacie sprężarkowym. O tego miejsca zachodzi typowa dla wszystkich pomp ciepła reakcja, dzięki której wytwarzane jest ciepło.
rodzaje_pomp_ciepla
 
Solanka - woda (kolektor poziomy)
 
Podobnie jak w powyższym układzie ciepło pobierane jest z ziemi. Zasadnicza różnica polega jednak na ułożeniu rur, w których płynie roztwór glikolu. W tym wypadku rury ułożone są w poziomie pod powierzchnią ziemi na głębokości około 1,5m. Wielkość ta zależna jest od głębokości przemarzania gruntu w danym regionie. Zaletą tego rozwiązania jest niższy koszt inwestycyjny. Główną wadą jest konieczność posiadania większej działki, na której nie można zabudowywać np. parkingami. budynkami. Najkorzystniej będzie jeśli ten teren będzie porośnięty trawą i możliwie dobrze nasłoneczniony, by po okresie zimowym mogła nastąpić jak największa regeneracja dolnego źródła.
 
Woda - woda
 
W tym wypadku musimy wykonać dwa odwierty do wód gruntowych. Jedna ze studni pełni funkcję czerpni, z której pobiera się wodę gruntową (jej temperatura wynosi 8-12C), która przepływając przez wymiennik oddaje ciepło do pompy ciepła. Druga studnia chłonna niezbędna jest do zrzutu wody. Tego rodzaju pompy charakteryzują się największą sprawnością. Wymagają jednak częstego czyszczenia wymiennika. W przypadku zdrenowania gruntu przez np. nowo powstałą fabrykę, poziom wód gruntowych może opaść i wówczas nasze dolne źródło jest nieużyteczne.
 
woda-woda
 
Powietrze - woda.
 
Dolnym źródłem może być również powietrze zewnętrzne lub wewnętrzne. W takim wariancie mamy doczynienia z niższymi kosztami inwestycyjnymi, ale i nie co mniejszą sprawnością. Jednak ze względu na łagodne zimy i znacznie niższy koszt inwestycji bardzo popularne.
powierrze-woda
 
Pompy ciepła mogą nie tylko grzać ale i chłodzić. Spotykamy tu układy z pasywnym chłodzeniem, bądź w układzie z klima konwektorami.
 
Powietrze - powietrze
 
Na rynku pojawiły się pompy ciepła do grzania ciepłej wody użytkowej. Są stosunkowo tanie i mogą stanowić uzupełnienie np. kotłów na paliwo stałe w okresie gdy nie ogrzewamy domu. Aby je zainstalować potrzebujemy jedynie miejsce na postawienie zbiornika o pojemności zazwyczaj 300l.
 
powietrze-powietrze

 

 

Jaka może być redukcja kosztów ogrzewania przy zastosowaniu pompy ciepła ?

 

Spadek kosztów ogrzewania może wynosić w porównaniu z gazem ziemnym nawet o ponad połowę. W porównaniu z innymi paliwami, różnica ta może być znacznie wyższa. Szczególnie szybko inwestycja zwraca się w przypadku zmiany ogrzewania z pieców olejowych, na gaz płynny z butli itp. Wszystko jednak zależy od indywidualnych czynników.
Przeciętny zwrot kosztów inwestycji w pompę ciepła zwraca się po około 6-7 latach. Przy rosnących cenach gazu, węgla, oleju opałowego jak i wielu innych paliw, pompy ciepła cieszą się z roku na rok znacząco większym zaintersowaniem. Przewiduje się, że za kilka lat co 2 dom będzie ogrzewany przy pomocy pompy ciepła.

 

Fot. AlphaInnoTec & Darpin
Pliki cookie ułatwiają świadczenie naszych usług. Korzystając z naszych usług, zgadzasz się, że używamy plików cookie.
Ok