O pompie ciepła słyszał chyba każdy, kto stoi przed budową domu lub modernizacją instalacji grzewczej. Wiadomo, że to urządzenie ekologiczne. Wiadomo, że niedrogie w eksploatacji. Wiadomo też, że pompa ciepła do ogrzewania domu wykorzystuje energię pozyskaną z gruntu, wody lub powietrza. Tylko to jest możliwe? Jaka jest zasada działania pompy ciepła? Jak może ogrzewać wnętrza domu do temperatury chociażby 21°C, gdy termometr na zewnątrz wskazuje np. 0°C? Przecież grunt nie jest aż tak ciepły, żeby skumulowana w nim energią była wystarczająca do ogrzewania domu, a powietrze zewnętrzne w sezonie grzewczym ma niską temperaturę.
Chcąc zrozumieć, jak działa pompa ciepła czytamy o sprężarce, parowniku, skraplaczu… Wszystko to wydaje się bardzo skomplikowane. Jednak ograniczając terminologię techniczną do minimum, działanie pompy ciepła da się łatwo i prosto zrozumieć.
Pompa ciepła – jak działa?
Pompy ciepła to urządzenia grzewcze cenione za niskie koszty eksploatacji, komfort obsługi oraz aspekty ekologiczne. Do jej działania nie potrzebny jest też proces spalania, a więc nie ma spalin, popiołu, kurzu i innych efektów ubocznych. Pompy ciepła w pełni wykorzystują energię zgromadzoną w środowisku naturalnym, która drzemie w pokładach wody, gruntu a nawet powietrza. Korzystanie z tych zasobów jest wyjątkowo korzystne dla naszego domu, bo oprócz wspomnianych już korzyściach ekologicznych, nie potrzebujemy również kotłowni, składu opału ani całej infrastruktury związanej z gromadzeniem i przetwarzaniem tradycyjnych paliw.
- Po pierwsze pompa ciepła nie wytwarza energii cieplnej. Ona ją czerpie (przepompowuje) z gruntu, wody lub powietrza – w zależności od tego, o jakim urządzeniu mowa.
- Po drugie, do pozyskiwania energii zakumulowanej w otoczeniu, pompa ciepła wykorzystuje czynnik chłodniczy – specjalną substancję. Jest ona nośnikiem ciepła. Jej temperatura jest zawsze niższa od temperatury powietrza, gruntu czy wody. Dzięki temu może pozyskiwać energię z otoczenia, nawet jeśli jest nim powietrzne zewnętrzne o niskiej temperaturze.
- Po podgrzaniu energią pozyskaną z otoczenia czynnik chłodniczy odparowuje, a powstała w ten sposób para jest sprężana. To powoduje wzrost temperatury. W tym momencie jest ona już na tyle wysoka, aby mogła zostać wykorzystana do ogrzewania.
- Gorący gaz dalej ulega skropleniu, oddając przy tym energię do systemu grzewczego. W skutek tego czynnik chłodniczy schładza się i znów staje się cieczą. Następnie ulega dalszemu schłodzeniu i jako zimny płyn może ponownie odbierać energię cieplną z otoczenia.
Oczywiście pompa ciepła do pracy potrzebuje energii elektrycznej. Producenci podkreślają jednak, że wykorzystując 1kWh prądu pompa ciepła pozyskuje na potrzeby grzewcze do 4 kWh energii. Dostarcza więc dużo więcej ciepła niż zużywa prądu, co przekłada się na niskie koszty ogrzewania pompą ciepła.
Zasada odwróconego działania lodówki
Zasadę działania pompy ciepła można porównać do odwróconej zasady działania lodówki. W przypadku lodówki ciepło jest odprowadzane ze środka na zewnątrz. Pompa ciepła działa dokładnie odwrotnie. Ciepło z powietrza lub gruntu jest wprowadzane przez system grzewczy do pomieszczeń mieszkalnych. W celu zwiększenia temperatury następuje sprężenie pary czynnika chłodniczego, tak by temperatura była wystarczająco wysoka dla ogrzewania i podgrzewu wody użytkowej.
Zasada działania pompy ciepła nie jest tak skomplikowana, jakby się mogło wydawać, jednak nie wszyscy inwestorzy zagłębiają się w tajniki jej pracy. Wielu rezygnuje z tego typu urządzeń, w obawie o kosztowny i skomplikowany montaż pompy ciepła. Nie musi on jednak taki być. Dla inwestorów, którym z różnych względów zależy na zminimalizowaniu kosztów inwestycyjnych i ograniczeniu prac wykonawczych do minimum, dobrym wyborem będzie powietrzna pompa ciepła typu split, czyli składająca się z dwóch jednostek. Montaż pompy ciepła w tym przypadku odbywa się bez konieczności wykonywania badań gruntu, odwiertów, rozległych wykopów, ani dewastowania istniejącego budynku i działki.
