POMPY CIEPŁA

Nowoczesne ogrzewanie

Jednym z proponowanych przez nas rozwiązań, cieszących się w ostatnich latach bardzo dużą popularnością, są pompy ciepła. To urządzenia chłodnicze stosowane do celów grzewczych, do działania wykorzystujące zjawisko termodynamiki, czyli szereg znanych zjawisk i przemian fizycznych. Ich funkcjonowanie polega na procesach podobnych do tych, które zachodzą w lodówkach, lecz na wyższych poziomach temperatury.

Jak to działa?

Pompa ciepła odbiera energię ze źródła o niskiej temperaturze (np. powietrze zewnętrzne) i transferuje ją („przepompowuje”) do źródła o wyższej temperaturze (instalacja grzewcza). Źródło o niskiej temperaturze nazywamy źródłem dolnym, a źródło o wyższej temperaturze nazywamy źródłem górnym. Aby nastąpiło przekazanie ciepła ze źródła o niższej temperaturze (powietrza zewnętrznego) do źródła o wyższej temperaturze (instalacja grzewcza), do pompy musi być dostarczona energia z zewnątrz. W tym celu, najczęściej wykorzystuje się energię elektryczną podaną z zewnątrz (druga zasada termodynamiki).

Chcąc opisać działanie urządzenia typu powietrze/woda, należy wziąć pod uwagę cztery kluczowe procesy:

Czynnik chłodniczy (ciecz wrząca już przy około -50°C) przemieszcza się przez parownik i odbiera energię z przepływającego powietrza(źródła dolnego). Pobierając energię wrze, odparowuje i przechodzi w stan lotny – parę.

Para czynnika zostaje sprężona w sprężarce do odpowiednio wysokiego poziomu ciśnienia, przez co temperatura pary znajdującej się w obiegu pompy ciepła wzrasta jeszcze bardziej (do około <70°C).

W skraplaczu (źródło górne) sprężona para skrapla się, przechodząc z powrotem w stan ciekły, oddając energię przepływającemu czynnikowi grzewczemu – z reguły wodzie w obiegu grzewczym.

Ciekły czynnik chłodniczy w obiegu pompy ciepła zostaje rozprężony w zaworze rozprężnym – poziomy ciśnienia oraz temperatury znów wracają na odpowiedni poziom (następuje proces odparowania). Czynnik następnie powraca do parownika, aby po raz kolejny być wykorzystanym w całym procesie.

Powietrzna pompa ciepła

Pompy ciepła typu powietrze-woda wykorzystują ciepło zawarte w otaczającym nas powietrzu. Dzięki jej pracy możemy oszczędnie ogrzać budynek jak i zapewnić dla jego mieszkańców ciepłą wodę. Kluczem do udanej inwestycji jest odpowiedni dobór pompy ciepła powietrze woda. Przy odpowiednim doborze pompy ciepła typu powietrze-woda zapewnimy jej efektywne działanie nawet w mroźne dni. Potrafią one skutecznie działać nawet przy mrozach do – 20*C. Podstawową zaletą pomp powietrznych jest to, że nie trzeba tak jak w przypadku pompy gruntowej wykonywać w ziemi dolnego źródła w postaci kolektora pionowego lub poziomego co znacznie obniża koszt całej inwestycji.

Wyróżniamy zasadniczo dwa typy powietrznych pomp ciepła :

• split
• monoblok

Pompy powietrzne typu split składają się z dwóch modułów zewnętrznego i wewnętrznego. Moduł zewnętrzny (montowany na zewnątrz budynku) zawiera wentylator, sprężarkę, parownik i zawór rozprężny. Posiada on bardzo dobrą izolację termiczną i akustyczną. Dzięki temu praca wentylatora jest bardzo cicha. Odpowiednia automatyka umożliwia płynną regulację mocy modułu. Zastosowanie techniki inwerterowej sprawia, że powietrzna pompa ciepła automatycznie dobiera swoją moc grzewczą do aktualnego zapotrzebowania budynku na energię cieplną. Moduł wewnętrzny (montowany wewnątrz budynku) zawiera zbiornik buforowy ze specjalnym wymiennikiem ciepła (skraplacz), grzałkę elektryczną do wspomagania, naczynie wzbiorcze, pompę cyrkulacyjną i zaawansowaną automatykę sterującą, która umożliwia sterowanie i kontrolę wielu obiegów grzewczych. Moduł wewnętrzny i zewnętrzny są połączone rurami chłodniczymi, w których jest gaz chłodniczy, co w czasie mrozów zabezpiecza powietrzną pompę ciepła przed uszkodzeniem w razie zaniku energii elektrycznej. Połączenie modułu zewnętrznego i wewnętrznego jest wykonywane na budowie podczas montażu pompy ciepła.

W powietrznych pompach ciepła typu monoblok wszystkie elementy umieszczone są w jednej obudowie. Dlatego cały układ chłodniczy jest wykonywany fabrycznie a przez to bardziej niezawodny. Pompy te z uwagi na fakt, że wszystkie jej elementy pracują na zewnątrz budynku posiadają bardzo dobrą izolację termiczną i akustyczną. Są podczas pracy cichsze od pomp ciepła typu split. Z powietrznej pompy ciepła typu monoblok są wyprowadzone jedynie rury transportujące ciepło do ogrzewanego obiektu. Pompy typu monoblok są również wyposażone w zaawansowaną automatykę do sterowania pracą urządzenia i kontroli obiegów grzewczych. Uważa się też, że są bardziej niezawodne z uwagi na fakt, że cały układ chłodniczy jest wykonywany fabrycznie. Pompy ciepła typu monoblok są natomiast droższe w zakupie od pomp ciepła typu split.

Wydajności dla obu typów pomp są podobne.

Powietrzne pompy ciepła typu split cieszą się większym zainteresowaniem inwestorów głównie z uwagi na niższą cenę oraz przekonanie, że w razie mrozów przy przerwie w dostawie energii elektrycznej pompa nie ulegnie uszkodzeniu. Pompy ciepła typu split są tańsze od monobloków ale wymagają na budowie wykonania połączenia modułu zewnętrznego i wewnętrznego rurami chłodniczymi przez uprawnionych instalatorów. Dlatego do obowiązkowych wymagań dla pomp powietrznych typu split należy coroczna kontrola szczelności całego układu chłodniczego co generuje stały dodatkowy koszt.