Jak działa pompa ciepła - lub zasada wymiany ciepła
Co to jest pompa ciepła i jak działa?
Zasada działania pomp ciepła znana jest od ponad 100 lat, a pierwsze wzmianki o tej technologii pochodzą z połowy XIX wieku. Prawdziwe podstawy wykorzystania pompy ciepła jako źródła ciepła kojarzone są z nazwiskiem fizyka Aurela Stodoły. Jego pierwsza pompa ciepła typu woda woda działa do dziś w Genewie i ogrzewa ratusz.
Podstawową zasadą działania pompy ciepła jest konwersja niskotemperaturowej energii środowiska naturalnego na wyższy, użyteczny poziom. Ziemia, powietrze czy woda to naturalne źródła o niewyczerpanym potencjale energii, a technologia pomp ciepła pozwala efektywnie wykorzystać tę energię. Ich dużą zaletą jest wysoka wydajność i ekonomiczna eksploatacja. Choć wymagają energii elektrycznej, bardzo ciekawy jest stosunek, w jakim „produkują” ciepło w stosunku do pobieranej energii elektrycznej. Na każdy 1 kW zużytej energii elektrycznej pompa ciepła może wyprodukować od 3 do 6 kW ciepła, co już teraz oznacza znaczne oszczędności dla naszych portfeli. Kolejną zaletą pomp ciepła jest to, że podczas swojej pracy nie pozostawiają znaczących śladów cieplnych, które są widoczne przy spalaniu paliw kopalnych, a tym samym chronią środowisko.
Co to jest pompa ciepła? Pompy ciepła służą do ogrzewania budynków, mieszkań, ale także basenów i terenów przemysłowych. Ogrzewanie, chłodzenie i produkcja ciepłej wody są realną koniecznością w każdym gospodarstwie domowym, a przy jednoczesnym wzroście cen gazu, paliw stałych i energii elektrycznej, pompy ciepła stanowią ciekawą alternatywę szczególnie dla nowych budynków, ale mogą również skutecznie zastąpić starsze systemy grzewcze.
Zasada działania pompy ciepła
Odpowiedź na pytanie jak działa pompa ciepła wyjaśnia przedstawiony na zdjęciu schemat pompy ciepła powietrze-woda. Powietrze zewnętrzne jest wprowadzane do obszaru parownika, gdzie czynnik chłodniczy jest podgrzewany i odparowywany. Pary tego czynnika transportowane są następnie za pomocą sprężarki do skraplacza, gdzie następuje „dodanie” energii cieplnej pary czynnika chłodniczego oraz energii wydzielanej w procesie sprężania – czyli sprężania. Cała energia cieplna w obszarze skraplacza przekazywana jest do medium transportowego – w tym przypadku wody – a następnie rozprowadzana do systemu grzewczego, który zapewnia podgrzanie lub podgrzanie wody pitnej. „Chłodziwo” przemieszcza się wówczas ze skraplacza do przepustnicy, gdzie następuje redukcja ciśnienia – dekompresja, późniejsze gwałtowne schłodzenie medium i cały cykl można powtórzyć. Jest to podstawowa zasada działania pompy ciepła.
Ogrzewanie pompą ciepła - komfort cieplny i oszczędności
Ogrzewanie pompami ciepła staje się integralną częścią nowych budynków, nie tylko ze względu na zwiększone wymagania w zakresie ich efektywności energetycznej, ale także jako skuteczny sposób na znaczne obniżenie kosztów ogrzewania i przygotowania ciepłej wody. Oprócz przygotowania i podgrzewania ciepłej wody, chłodzenie jest już dość powszechną funkcją pomp ciepła. Pompa ciepła pracuje wtedy w trybie odwrotnym i może służyć jako klimatyzator w ciepłych miesiącach letnich. Pompy ciepła stosuje się także w starszych budynkach z niewystarczającą izolacją lub w renowacji systemów grzewczych.
Połączenie pompy ciepła i fotowoltaiki staje się coraz bardziej aktualne i ekonomicznie dostępne na rozwijającym się rynku. Jeśli oba systemy zostaną odpowiednio zwymiarowane, połączenie pompy ciepła i energii słonecznej jest interesującym sposobem na osiągnięcie maksymalnego komfortu cieplnego i oszczędności dzięki zasobom naturalnym.
Jak wygląda pompa ciepła? W innych kategoriach na naszej stronie znajdziesz wiele zdjęć pomp ciepła.