Pompa ciepła - budowa i rodzaje. Jak działa pompa ciepła? Gruntowa czy powietrzna - jaką wybrać?

2022-05-09 13:59
Pompa ciepła
Autor: Andrzej T. Papliński Wykorzystując energię powietrza, można obniżyć rachunki za energię w sposób przyjazny dla środowiska, a jednocześnie stworzyć idealny poziom komfortu dla domu

Pompa ciepła - jak działa? Te nowoczesne urządzenia wykorzystują odnawialne źródła energii, dlatego zaliczane są do ekologicznych. Wykorzystują energię słońca skumulowaną w glebie, powietrzu lub wodzie. Dzięki coraz większej potrzebie dbałości o środowisko naturalne i obecnie bardzo niestabilnej sytuacji na rynku konwencjonalnych paliw, pompy ciepła cieszą się ogromnym zainteresowaniem. Aktualnie popyt jest dużo większy niż podaż. Przeczytaj nasz poradnik o pompach ciepła, dowiedz się, jak działają i wybierz odpowiednie dla siebie urządzenie.

Spis treści

  1. Pompa ciepła – definicja
  2. Jak działa pompa ciepła?
  3. Rodzaje pomp ciepła
  4. Wydajność pompy ciepła – współczynniki COP i SCOP
  5. Pompy ciepła – warto zapamiętać:

Pompa ciepła – definicja

Pompa ciepła powietrze-woda to urządzenie grzewcze składające się z dwóch jednostek – zewnętrznej i wewnętrznej (split) lub jednej zewnętrznej (monoblok) – połączonych przewodami, w których znajduje się czynnik roboczy. Gruntowe pompy ciepła, wykorzystują energię zgromadzoną w gruncie. Urządzenie pobiera ciepło z otoczenia – gruntu, wody lub powietrza – i  za pośrednictwem czynnika dostarcza je do instalacji centralnego ogrzewania, ciepłej wody użytkowej bądź wentylacyjnej.

WAŻNE: Pompy ciepła korzystają z odnawialnych źródeł energii, co pozwala obniżyć koszty eksploatacyjne. Tylko niewielką część stanowi prąd pobierany z sieci (około 25%), który jest niezbędny do działania sprężarki.
Wybór systemu grzewczego w świetle nowych WT2021

Jak działa pompa ciepła?

Ekologiczne pompy ciepła działają podobnie jak urządzenia chłodnicze w odwróconym obiegu Carnota. Energia pobierana jest z dolnego źródła ciepła i transportowana do górnego źródła.

Główne elementy pompy ciepła to: parownik, sprężarka, skraplacz, zawór dławiący (rozprężny). Ciepło przekazywane jest za pośrednictwem czynnika chłodniczego (roboczego), który zmienia stan skupienia, czego efektem jest oddawanie lub pobieranie energii. Pod wpływem przemian termodynamicznych płyn odparowuje w niskiej temperaturze i pobiera ciepło z otoczenia (dolne źródło ciepła). Następnie kierowany jest do sprężarki. Wzrost ciśnienia powoduje sprężenie gazu. Czynnik roboczy nagrzewa się i stopniowo przekazuje ciepło powietrzu lub wodzie w instalacji centralnego ogrzewania lub wodzie w instalacji c.w.u. Po skropleniu przepływa przez zawór rozprężny, który racjonuje ilość czynnika powracającego do parownika. Czynnik ochładza się i obniża swoje ciśnienie, a cykl rozpoczyna się ponownie.

Jak działa pompa ciepła?
Autor: SH Budowa pompy ciepła i zasada jej działania.

Rodzaje pomp ciepła

W zależności od rodzaju dolnego źródła ciepła pompy ciepła dzielimy na:

  • gruntowe pompy ciepła, wykorzystują energię zgromadzoną w gruncie,
  • pompy ciepła powietrze woda, pobierają ciepło z powietrza zewnętrznego i oddają wodzie w instalacji centralnego ogrzewania lub ciepłej wody użytkowej,
  • pompy ciepła powietrze/powietrze, czerpią ciepło z powietrza zewnętrznego i przekazują do instalacji powietrznego ogrzewania,
  • pompy ciepła wykorzystujące energię hydrotermalną skumulowaną w wodach podziemnych, powierzchniowych lub morskich.

Wydajność pompy ciepła – współczynniki COP i SCOP

Współczynnik wydajności COP (Ceofficient of Performance) to jednen z najważniejszych parametrów opisujących efektywność pracy pompy ciepła. Określa stosunek ilości dostarczonego ciepła do ilości energii zużytej podczas wybranego punktu pracy. Im wyższa jego wartość, tym pompa ciepła jest tańsza w eksploatacji. Współczynnik COP wyznacza się zgodnie z normą PN-EN 14511. Zmienia się on w czasie pracy urządzenia i zależy od wielu czynników. Do najważniejszych należą: temperatura dolnego źródła, temperatura zasilania górnego źródła oraz różnica pomiędzy temperaturą wody zasilającej instalację grzewczą i temperaturą jej powrotu. Producenci najczęściej podają najwyższą wartość współczynnika COP, bez podania parametrów przy których jest osiągana.

Sezonowy współczynnik wydajności SCOP odnosi się do całego sezonu grzewczego. Określany jest jako stosunek energii cieplnej potrzebnej do ogrzania budynku podczas sezonu do energii elektrycznej zużytej przez urządzenie w tym czasie. Im wyższy współczynnik SCOP, tym lepiej. Wylicza się go w oparciu o normy PN-EN 14825 i PN-EN 12309-2.

Pompy ciepła – warto zapamiętać:

  • ekologiczne źródła ciepła, które nie powodują emisji do środowiska,
  • wykorzystują energię słońca zakumulowaną w glebie, powietrzu lub wodzie,
  • stosowane do ogrzewania domu i ciepłej wody użytkowej,
  • im wyższe wartości COP i SCOP, tym wyższa efektywność urządzenia.
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE
Czytaj więcej