Pompa ciepła to urządzenie, które służy do przekazywania i transformacji energii cieplnej. Głównym celem instalowania pompy ciepła jest ogrzewanie pomieszczeń i wody użytkowej. W swojej istocie zasada działania pomp ciepła jest podobna do znanych urządzeń, takich jak lodówka czy klimatyzator. Różnica polega na tym, że pompa ciepła nie wytwarza ciepła — pobiera energię z powietrza, wody lub gruntu i przekazuje ją do pomieszczenia.
Zasada działania pompy ciepła
Głównym elementem pompy ciepła jest sprężarka, która spręża czynnik chłodniczy w celu podniesienia jego ciśnienia i temperatury. Podczas sprężania freonu następuje gwałtowny wzrost jego temperatury i ciśnienia, osiągając odpowiednio 140°C i 40 barów, dzięki czemu freon zostaje przekształcony w gorącą parę. Sprężony gaz jest następnie przekazywany do skraplacza, gdzie przekazuje ciepło odbiorcy. Odbiorcą w tym przypadku może być powietrze otoczenia lub nośnik ciepła (woda lub płyn niezamarzający), który rozprowadza energię w całym systemie grzewczym. W tym procesie temperatura gazu w sposób naturalny obniża się i przechodzi on z powrotem ze stanu gazowego w stan ciekły.
Ciekły czynnik chłodniczy jest następnie przesyłany do parownika, który jest wyposażony w termostatyczny zawór rozprężny w celu zmniejszenia ciśnienia i dokładnego dozowania ilości czynnika chłodniczego trafiającego do wężownicy parownika. Podczas przechodzenia przez kanały parownika, w wyniku obniżenia ciśnienia następuje zmiana fazowa i czynnik chłodniczy przechodzi z powrotem w stan gazowy. Powoduje to zmniejszenie entropii gazu, co powoduje gwałtowny spadek temperatury i ciepło jest pobierane z otoczenia (powietrze uliczne, wody gruntowe, rzeki lub jeziora). Schłodzony gaz freonowy wraca następnie do sprężarki i proces powtarza się od nowa.
Proces przetwarzania i przekazywania energii ciepła z otoczenia do pomieszczenia wymaga energii elektrycznej, której głównym odbiorcą jest sprężarka. Współczynnik konwersji (COP), definiowany jako stosunek mocy cieplnej do mocy elektrycznej — zależy od rodzaju pompy ciepła, jej producenta, warunków pracy i może wynosić od 2 do 6. Warto zaznaczyć, że pompy ciepła są rozwiązaniem ekologicznym, ponieważ do ich pracy stosuje się przyjazne ozonowi czynniki chłodnicze, takie jak R410A, R407C i R32, które nie są bardzo szkodliwe dla środowiska.
Aby nie popełnić błędu przy wyborze odpowiedniej pompy ciepła, należy zwrócić się do specjalistów. Firma Kliwenta świadczy usługi w zakresie doboru odpowiedniego sprzętu, biorąc pod uwagę charakterystykę pomieszczenia, takie jak jego kubatura, przeznaczenie, usytuowanie okien oraz wymaganą moc instalacji. Rodzaj pompy ciepła dobierany jest indywidualnie do każdego obiektu.
W zależności od rodzaju źródła, z którego pozyskiwane jest ciepło, a także konstrukcji i zastosowania, wyróżnia się następujące typy pomp ciepła.
Pompa ciepła typu “powietrze-powietrze”
Ten typ urządzeń wykorzystuje powietrze zewnętrzne jako źródło energii w celu ogrzewania pomieszczenia. Działanie pompy ciepła typu “powietze-powietrze” jest bardzo podobne do systemu klimatyzacji typu split, ale posiada cechy funkcjonalne, które pozwalają mu pracować w niskich temperaturach (do -30°C) i pozyskiwać energię z otoczenia. Ogrzewanie pomieszczenia odbywa się za pomocą ciepłego powietrza, które podgrzewane jest w skraplaczu pompy ciepła. Najczęściej systemy tego typu nie są stosowane jako główne źródło ogrzewania, a jedynie jako urządzenia uzupełniające dla sezonowego zakwaterowania.
Głównymi zaletami pomp ciepła typu “powietrze-powietrze” są ich niski koszt oraz łatwość i szybkość montażu. Urządzenie to działa prawidłowo w temperaturach nawet do -20°C, jednak warto zaznaczyć, że sprawność pompy ciepła tego typu znacznie się obniża w niskich temperaturach. Ponadto takie urządzenie nie jest w stanie ogrzewać wodę użytkową.
Należy pamiętać, że dla pompy ciepła typu “powietrze-powietrze” konieczy jest montaż jednostki wewnętrznej w każdym pomieszczeniu, które ma być ogrzewane lub instalacja systemu kanałów powietrznych, doprowadzających ogrzane powietrze do wszystkich pomieszczeń.
Pompa ciepła typu “powietrze-woda”
Ten rodzaj urządzeń działa na podobnej zasadzie jak poprzedni, ale zamiast ogrzewać bezpośrednio powietrze w pomieszczeniu, ogrzewa czynnik grzewczy, który jest następnie wykorzystywany do ogrzewania domu i dostarczania wody ciepłej. Pompy ciepła typu “powietrze-woda” cieszą się popularnością, ponieważ charakteryzują się wysoką niezawodnością i trwałością podczas całego okresu eksploatacji. Urządzenia te mogą również się pochwalić wysoką sprawnością w okresie jesienno-wiosennym.
Pompa ciepła typu “powietrze-woda” nie jest w stanie działać prawidłowo w temperaturach poniżej -25°C. Warto również pamiętać, że w okresie zimowym konieczne jest automatyczne odszranianie jednostki zewnętrznej, co powoduje, że współczynnik konwersji może się obniżać nawet do 1,2 w niskich temperaturach.
Często pompy ciepła tego typu instaluje się w połączeniu z dodatkowymi urządzeniami grzewczymi, takimi jak kocioł elektryczny czy kominek z płaszczem wodnym. Takie połączenie pomp i innych urządzeń nadaje się również do automatyzacji i renowacji starszych kotłów, które pracują na tradycyjnych paliwach. W efekcie system może działać automatycznie przez większą część roku, bez konieczności ręcznego załadunku paliwa stałego lub uzupełniania oleju napędowego, wykorzystując jedynie moc pomp.
Firma Kliwenta od 10 lat zajmuje się systemami ogrzewania, klimatyzacji oraz wentylacji. Poważne podejście, dostępność wszystkich niezbędnych narzędzi oraz duży zespół różnorodnych specjalistów pozwalają nam świadczyć usługi najlepszej jakości w zakresie instalacji i serwisowania pomp ciepła różnych typów. Zaufaj specjalistom oraz umów się na bezpłatną wycenę instalacji pompy ciepła w Twoim obiekcie.
