Publikacje

Ogrzewanie domu pompą ciepła – jak to działa?


Temat ogrzewania domu i związanym z tym wyborem rodzaju ogrzewania jest bardzo złożony. Jeśli zdecydowałeś się na ogrzewanie domu pompą ciepła, należy bliżej przyjrzeć się jej działaniu, charakterystyce i innym przydatnym informacjom. Ogrzewanie domu pompą ciepła- jak to działa? Odpowiadamy!

Spis treści:

  • Czym jest pompa ciepła?
  • Ogrzewanie domu pompą ciepła
  • Systemy pomp ciepła

Z poniższego wpisu dowiesz się, czym są coraz popularniejsze pompy ciepła, jak działa ogrzewanie domu pompą ciepła oraz co to są systemy pomp ciepła.

Czym jest pompa ciepła?

Pompa ciepła jest to urządzenie, które umożliwia wykorzystanie do ogrzania naszego domu energii czerpanej ze środowiska, która jest darmowa. Jeśli zastanawiasz się jak tanio ogrzać dom, na pewno pompa ciepła od razu wzbudziła Twoje zainteresowanie. Jak działa pompa ciepła? Jako maszyna cieplna wymusza przepływ ciepła z obszaru o niższej temperaturze do tego o wyższej. Proces ten może się odbywać dzięki dostarczanej z zewnątrz energii mechanicznej (w pompach ciepła sprężarkowych) lub energii cieplnej (w pompach absorpcyjnych). Do rodzajów pomp ciepła zaliczamy: powietrzne, gruntowe, na powietrze wylotowe oraz hybrydowe.

Działanie pompy ciepła

Zazwyczaj pompy ciepła potrzebują do działania niewielkiej mocy elektrycznej, resztę pobierają, wykorzystując ciepło, pochodzące z otoczenia. W zależności od źródła pozyskania energii pompy pozyskują energię z gruntu, wody, powietrza, różniąc się pomiędzy sobą ceną, wykorzystywaną technologią, montażem i wymogami prawnymi, związanymi z jej uruchomieniem.

Schemat działania pompy ciepła

Jak działają takie pompy ciepła? Kiedy na zewnątrz temperatura się obniża, z czasem ciepło uchodzi również z budynku, zgodnie z kierunkiem zmian temperatur. A czy możliwe jest przeniesienie ciepła w drugą stronę? Od chłodnych powierzchni do tych cieplejszych? Temu właśnie służą pompy ciepła, to podobny schemat działania co lodówka, z tą różnicą, że pompa ciepła działa w oparciu o efekt Joule’a-Thomsona. Pompa pobiera ciepło z zewnątrz, a następnie energię te wysyła do domu/mieszkania.

Budowa pompy ciepła

Pompa ciepła jest zbudowana z trzech części:

  • źródło ciepła – pobiera potrzebną energię z zewnątrz, ze środowiska,
  • systemu pompy ciepła, która przerabia pobrane ciepło z otoczenia w użyteczną formę,
  • systemu przekazywania i magazynowania ciepła, który przekazuje i przechowuje ciepło w danym pomieszczeniu.

Jak szczegółów działa pompa ciepła?

  1. Pobór ciepła – w źródle znajduje się ciecz i roztwór wody zmieszanej ze środkiem przeciwzamarzaniowym. Ciecz pobiera ciepło z zewnątrz, np. z wód gruntowych, z gruntu i przekazuje do pompy ciepła. Inaczej jest w przypadku powietrznych pomp ciepła, które pobierają powietrze z zewnątrz za pomocą wentylatora, a następnie przesyłają do pompy.
  2. Wykorzystanie zgromadzonego ciepła – pompy korzystają z obiegu za pomocą gazowego czynnika chłodniczego. Wymiennik ciepła, inaczej zwany parownikiem, pozwala na transport energii ze środowiska do systemu chłodniczego, co w konsekwencji powoduje odparowanie czynnika chłodzącego. Inaczej sytuacja wygląd w odniesieniu do powietrznych pomp ciepła, gdzie zewnętrzne powietrze, powoduje ogrzanie czynnika chłodzącego. Czynnik chłodzący jest czerpany za pomocą sprężarki, co sprawia, że temperatura czynnika chłodzącego wzrasta. W innym miejscu – wymienniku ciepła, inaczej skraplaczu, czynnik chłodzący – gaz, jest skraplany i w ten sposób oddaje ciepło, następnie przekazywany jest do rozprężonego zaworu. Następnie znowu jego ciśnienie ulega zmniejszeniu i czynnik przechodzi w formę ciekłą.
  3. Przejście w stan ogrzewania – zazwyczaj w ogrzewanym budynku występuje grzewcza instalacja i zbiornik ciepła, a woda jest używana jako czynnik grzewczy. Woda odbiera ciepło, które uzyskała w procesie skraplania czynnika chłodzącego, a następnie przekazuje je do dystrybucji dalej, do grzejników, magazynu wody grzewczej czy też ogrzewania płaszczyznowego.

Działanie pompy ciepła gruntowej

Pompa ciepła gruntowa do swojego działania wykorzystuje energie, która magazynowana jest z ziemi ogrzewanej przez słońce. Z wykorzystaniem gruntowych pomp ciepła, energia ta może posłużyć do ogrzewania budynków, jak również wody użytkowej.

W jaki sposób działa taka pompa ciepła? Proces ten nazywany jest rekuperacją ciepła – pobierane ciepła z ziemi za pomocą przewodu cieplnego, umieszczonego na odpowiedniej głębokości. Rozwiązanie to jest jedną z częściej wykorzystywanych metod gromadzenia ciepła. Niezamarzająca ciekła mieszanka, krąży dzięki ciepłu zgromadzonemu w ziemi. Następnie z użyciem parownika ciepło pobrane z gruntu zostaje schłodzone do temperatury około 3 stopni C. W kolejnym kroku temperatura i ciśnienie zostaje zwiększone za pomocą sprężarki i z użyciem skraplacza przeniesione do ochłodzenia, a następnie do wody, która płynie w systemie obiegu ogrzewania i jest przekazywana do podgrzewacza np. grzejnikowego lub podłogowego.

 Jak działa pompa ciepła do basenu

Pompy ciepła do basenu umożliwiają podgrzanie wody w basenie do temperatury, która będzie odpowiednia dla użytkowników basenu. Pompy ciepła do basenu są zbudowane w taki sposób, by móc korzystać z basenu nawet w zimniejsze dni. Ponadto nie potrzebują wykorzystania nasłonecznienia, to użytkownik ustala, do jakiej temperatury basen ma być nagrzany, a pompa ciepła jest podłączana bezpośrednio do wody za pomocą prostego układu hydraulicznego.

Ogrzewanie domu pompą ciepła

Jako nowoczesne urządzenie grzewcze, jest maszyną zupełnie bezobsługową. Pompa odbiera ciepło z dolnego źródła np. otoczenia jakim jest grunt czy woda i przenosi je, czyli pompuje do góry źródła czyli instalacji grzewczej w naszym domu. Pompa ciepła działa i potrzebuje energii elektrycznej, ale w odróżnieniu od ogrzewania samym prądem, jest o wiele bardziej efektywna. To, jak efektywnie pompa zamienia energię elektryczną na grzewczą określa współczynnik COP ( jest to stosunek energii elektrycznej do energii wytworzonej). Proces polega na podstawowych zasadach termodynamiki i właściwościach fizycznych gazów, których, gdy są sprężane, temperatura rośnie, a przy rozprężeniu spada.

Systemy pomp ciepła

Głównym wyróżnikiem podziału systemu, jest rodzaj źródła dolnego z którego pobieramy ciepło. Jak pewnie wiemy, podstawowe znaczenie mają m.in. systemy grunt-woda. Czerpią one ciepło gruntowe i oddają do instalacji wodnej c.o. w pomieszczeniach. Ciepło z gruntu możemy pobierać na trzy różne sposoby. Sposób 1 to solanka-woda (kolektor pionowy) – do kilku głębokich otworów (30-150 m) włożona jest rura, w której płynie wodny roztwór glikolu (tzw. solanka), nagrzewający się do temperatury gruntu i oddający ciepło w wymienniku agregatu sprężarkowego. Sposób 2 to solanka-woda (kolektor poziomy) – na głębokości ok. 1,5 m pod powierzchnią ziemi zakopane są pętle rur ,w których krąży solanka. Sposób 3 to woda-woda. Nazywa się go również systemem dwóch studni. Ze studni czerpnej jest pobierana woda gruntowa która przepływając przez wymiennik agregatu sprężarkowego oddaje część ciepła i schłodzona spływa do studni chłonnej.

Zacznij oszczędzać
zamów bezpłatną wycenę