Jak działa pompa ciepła?

Konieczne trzeba zdawać sobie sprawę, że pompy ciepła z roku na rok cieszą się coraz większą popularnością nie tylko wśród przedsiębiorców, ale również klientów indywidualnych. Nie wszyscy jednak wiedzą na czym dokładnie polega ich działanie. Dlaczego warto w nie zainwestować? Jakie są zdecydowanie największe korzyści omawianego rozwiązania? Jak działają pompy ciepła?

Jak działa pompa ciepła?

Należy mieć świadomość, że wspomniana pompa ciepła pobierają nawet 75% energii do ogrzewania z otaczającego środowiska. Ponadto do zdecydowanie najczęściej wymienianych źródeł ciepła tych urządzeń należy zaliczyć wody gruntowe, grunt czy powietrze. Koniecznie trzeba zdawać sobie sprawę, że pompy ciepła do wykorzystania ciepła z otoczenia będą potrzebowały stosunkowo małej mocy elektrycznej nie tylko do napędu procesów, ale również działania pomy obiegowej. Godny uwagi jest fakt, że poszczególne urządzenia dostępne na rynku będą się między sobą różniły pod względem cen czy technologii.

Jak wiadomo w sytuacji, gdy na dworze zrobi się zimno, jest tylko kwestią czasu kiedy chłodno będzie także w danym budynku. Koniecznie trzeba zdawać sobie sprawę, że ciepło zawsze będzie przemieszczało się zgodnie z kierunkiem zmian temperatury. Godny uwagi jest jednak fakt, że omawiana pompa ciepła jest w stanie obejść wspomniane prawo natury. Możliwe jest tym samym przeniesienie ciepła w odwrotnym kierunku, czyli od chłodniejszej przestrzeni do cieplejszej.

Oznacza to tym samy, że działanie pompy ciepła jest praktycznie takie samo, jak lodówki. Omawiane urządzenie jednak usuwa ciepło z zewnętrznej przestrzeni, a następnie przekazuje do domu.

Z czego dokładnie składa się pompa ciepła?

Warto wiedzieć, że system ogrzewania pompy ciepła składa się z trzech bardzo istotnych części. Należy wśród nich wymienić system źródła ciepła, pompę ciepła oraz system dystrybucji i przechowywania ciepła.

Zadaniem wspomnianego systemu źródła ciepła jest pobieranie energii, która jest potrzebna ze środowiska. Z kolei pompa ciepła sprawi, że odzyskane z otoczenia ciepło będzie użyteczne. System dystrybucji i przechowywania ciepła natomiast rozprowadza ciepło w danym domu.

Pobór ciepła

Jest to pierwszy etap działania pompy ciepła. Należy mieć świadomość, że w systemie źródła ciepła krąży woda zmieszana ze środkiem przeciwzamarzaniowym. Koniecznie trzeba zdawać sobie sprawę, że zadaniem cieczy jest absorbowanie ciepła z otoczenia, a następnie transportowanie go do pompy ciepła. Godny uwagi jest fakt, że wyjątkiem będą powietrzne pompy ciepła. Ich działanie polega bowiem zasysaniu powietrza zewnętrznego przez wentylator. Zadaniem wspomnianego produktu jest z kolei dostarczanie ciepła z otoczenia od razu do pompy ciepła.

Wykorzystanie ciepła

Warto wiedzieć, że omawiane pompy ciepła posiadają obieg, w którym krąży gazowy czynnik chłodniczy. Ponadto w wymienniku ciepła dochodzi do przekazania energii z pierwszego obiegu do czynnika chłodniczego. Rezultatem takiego działania będzie oczywiście odparowanie czynnika chłodniczego.

Koniecznie trzeba również zaznaczyć, że zadaniem sprężarki jest pobieranie pary czynnika chłodniczego. W ten sposób dochodzi do podniesienie się temperatury czynnika chłodniczego. Z kolei w skraplaczu gorący czynnik chłodniczy będzie skraplany w wyniku działania wysokiego ciśnienia. Odda tym samym potrzebne ciepło. Godny uwagi jest również fakt, że w kolejnym etapie skroplony czynnik chłodniczy dotrze go zaworu rozprężonego. Nie tylko zmniejszy się w nim jego ciśnienie, ale również wspomniany czynnik zmieni stan skupienia na ciekły.

Ogrzewanie

Należy mieć świadomość, że w ogrzewanym budynku będzie znajdowała się nie tylko i wyłącznie instalacja grzewcza, ale również zasobniki, których zadaniem będzie magazynowanie ciepła. W zdecydowanej większości przypadków będzie krążyć w niej woda. Jest to bowiem czynnik grzewczy. Należy mieć świadomość, że wspomniana woda przejmie ciepło, które dany czynnik chłodniczy oddał w skraplaczu podczas skraplania. Następnie skieruje go do omawianego wcześniej systemu dystrybucji. Zobacz również: Fotowoltaika a ogrzewanie.

Jaka jest historia rozwoju pomp ciepła?

Aby odpowiedzieć na pytanie jak działa pompa ciepła, należy wspomnieć o historii jej powstania. Koniecznie trzeba zdawać sobie sprawę, że rozwój technologii pomp ciepła sięga już XIX wieku. Pierwsze zasady dotyczące działania urządzenia zostały opublikowane już w 1824 roku. Dokonał tego Francuz Nicolas Carnot. Godny uwagi jest fakt, że dopiero ponad 100 lat później w szwajcarskim Zurychu dokonano uruchomienia pierwszych większych systemów pomp ciepła. Były one przeznaczone do ogrzewania ratusza, urzędów czy budynku kongresowego.

Z kolei pierwsza gruntowa pompa ciepła została uruchomiona w Stanach Zjednoczonych w 1945 roku w Indianapolis. Warto zaznaczyć, że urządzenie było wyposażone w sprężarkę charakteryzującą się mocą nominalną wynoszącą 2 kW. Ponadto pompa ciepłą za pomocą wentylatora była w stanie zasilać system ogrzewania powietrzem. Od tego momentu pompy ciepła zaczęły cieszyć się coraz większą popularnością. Jest to bowiem niezwykle przyjazny dla środowiska wariant grzewczy. Nie można zapomnieć, że technologia cały czas się rozwija.