W dużym uproszczeniu, powietrzna pompa ciepła to urządzenie, które pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego i przenosi je do wnętrza budynku, aby ogrzać pomieszczenia lub podgrzać wodę użytkową. Można powiedzieć, że działa na podobnej zasadzie jak lodówka, lecz w odwrotnym kierunku. Zamiast usuwać ciepło z wnętrza i oddawać je na zewnątrz, pompa ciepła Poznań pobiera ciepło z zewnętrznego powietrza i przekazuje je do systemu grzewczego budynku. Celem niniejszego artykułu jest wyjaśnienie sposobu działania powietrznych pomp ciepła oraz zestawienie ich z innymi rodzajami systemów grzewczych.
Przeczytaj również: Instalacja hybrydowa – fotowoltaika z magazynowaniem energii – jak to działa?
Spis treści:
Powietrzna pompa ciepła – cykl termodynamiczny
Powietrzna pompa ciepła działa na zasadzie cyklu termodynamicznego. Polega on na przenoszeniu ciepła z jednego miejsca do drugiego. Kluczowym elementem tego procesu jest czynnik chłodniczy, który krąży w zamkniętym obiegu systemu, absorbując i oddając ciepło w różnych etapach cyklu. Czynnik chłodniczy zmienia swój stan skupienia od pary do cieczy i z powrotem, a dzięki temu pompa ciepła efektywnie przenosi ciepło z powietrza zewnętrznego do wnętrza budynku. Wspomniany cykl termodynamiczny można podzielić na cztery główne etapy:
- Cykl rozpoczyna się w parowniku, gdzie czynnik chłodniczy absorbuje ciepło z zewnętrznego powietrza, a przez to paruje.
- Dochodzi do sprężenia, tzn. sprężarka spręża gazowy czynnik chłodniczy, a tym samym podnosi jego temperaturę i ciśnienie.
- Gorący, sprężony gaz przechodzi przez skraplacz, gdzie oddaje ciepło do systemu grzewczego budynku i skrapla się, przechodząc w stan ciekły.
- Czynnik chłodniczy w stanie ciekłym przechodzi przez zawór rozprężny. Tam jego ciśnienie i temperatura spadają, przygotowując go do ponownego parowania.
Parownik, sprężarka, skraplacz i zawór rozprężny – te kluczowe elementy współpracują ze sobą w zamkniętym obiegu. Odpowiadają za umożliwienie pompie ciepła efektywnego przenoszenie ciepła z powietrza zewnętrznego do wnętrza budynku.
Powietrzne pompy ciepła – rodzaje
powietrze-powietrze
Powietrzne pompy ciepła typu powietrze-powietrze są zaprojektowane do bezpośredniego ogrzewania powietrza wewnątrz budynku.
Jednostka zewnętrzna zasysa powietrze zewnętrzne i przenosi je do czynnika chłodniczego, który absorbuje jego ciepło. Następnie, gorący czynnik chłodniczy przenosi się do jednostki wewnętrznej, gdzie oddaje ciepło do powietrza wewnątrz budynku za pomocą wymiennika ciepła.
powietrze-woda
Powietrzne pompy ciepła typu powietrze-woda projektuje się do ogrzewania wody, którą następnie wykorzystuje się do ogrzewania pomieszczeń oraz podgrzewania wody użytkowej.
Jednostka zewnętrzna zasysa powietrze zewnętrzne i przenosi je do czynnika chłodniczego, który absorbuje jego ciepło. Następnie, gorący czynnik chłodniczy przenosi się do jednostki wewnętrznej, gdzie oddaje ciepło do wody krążącej w systemie grzewczym budynku.
Powietrzne pompy ciepła typu powietrze-powietrze doskonale sprawdzą się w budynkach, które mają systemy grzewcze oparte na przepływie powietrza, takie jak klimatyzatory czy systemy wentylacyjne. Natomiast powietrzne pompy ciepła typu powietrze-woda są idealne dla budynków, które korzystają z systemów grzewczych opartych na wodzie, takich jak ogrzewanie podłogowe Poznań, grzejniki wodne czy systemy ciepłej wody użytkowej.
Porównanie z innymi systemami grzewczymi
Tradycyjne kotły gazowe i olejowe
Kotły gazowe i olejowe są stosunkowo efektywne w ogrzewaniu, szczególnie w przypadku wysokich temperatur wymaganych do centralnego ogrzewania. Bardzo szybko podgrzewają wodę do wysokich temperatur, więc doskonale sprawdzają się w przypadku grzejników. Jednakże emitują dwutlenek węgla podczas spalania, a tym samym przyczyniają się do zanieczyszczenia powietrza i negatywnych zmian klimatycznych. Ponadto, ich koszty eksploatacyjne są zależne od cen gazu lub oleju na rynku.
Inne typy pomp ciepła (gruntowe, wodne)
Oprócz powietrznych pomp ciepła, istnieją również inne typy, które różnią się sposobem pobierania ciepła i zastosowaniem. Gruntowe pompy ciepła, korzystają z energii zgromadzonej w gruncie i to nią ogrzewają budynki. Należy zwrócić uwagę na to, że temperatura w gruncie jest bardziej stabilna przez cały rok, co ma bezpośredni wpływ na dobrą efektywność urządzenia. Jednakże wymagają większej przestrzeni na instalację oraz konieczności prac budowlanych w gruncie. Natomiast wodne pompy ciepła, analogicznie – korzystają z energii pozyskanej z wody. Co więcej, stosuje się je zarówno do ogrzewania, jak i chłodzenia budynku. Jednakże, wymagają dostępu do odpowiedniej ilości wody o odpowiedniej temperaturze, co może być ograniczeniem w niektórych lokalizacjach.
Podsumowanie
Powietrzne pompy ciepła oferują wysoką efektywność energetyczną, a to przekłada się na niższe rachunki za energię w porównaniu do tradycyjnych systemów grzewczych opartych na paliwach kopalnych. Używanie powietrznych pomp ciepła przyczynia się do redukcji emisji CO2 i innych zanieczyszczeń. To nowoczesne i przede wszystkim ekologiczne rozwiązanie grzewcze, oferujące liczne zalety i korzyści dla użytkowników.
