Pompa ciepła to urządzenie, którego zadaniem jest pobieranie ciepła o niskiej temperaturze ze środowiska naturalnego i przy pomocy energii elektrycznej zamienia je na ciepło o wysokiej temperaturze.
Co to jest pompa ciepła?
Ciepło to może być pobierane z gruntu, wody albo powietrza. Do ogrzewania wykorzystuje się ok 70% ciepła ze środowiska, a reszta to energia elektryczna. Pompa oprócz ogrzewania może także chłodzić pomieszczenia. Proces ten przebiega wbrew naturalnemu kierunkowi przepływu ciepła. Przesyłanie energii w pompie ciepła zachodzi w specjalnie zaprojektowanych wymiennikach ciepła. Pompa ciepła nie wytwarza energii, ale ma za zadanie przenosić ją z jednego miejsca w drugie.
Pompy ciepła najczęściej stosuje się w domach do ogrzewania, chłodzenia i podgrzewania wody. Jednak mają one także zastosowanie w sprzętach gospodarstwa domowego oraz przetwórstwa spożywczego, takich jak chłodziarki i zamrażarki.
Schemat działania pompy ciepła wygląda następująco. Pompa ciepła składa się ze sprężarki, która ma za zadanie przenoszenie energii z dolnego do górnego źródła. Zasysa ona parę czynnika roboczego i spręża ją do ciśnienia skraplania. Mechanizm ten jest możliwy dzięki odpowiedniej budowie urządzenia. Kolejne elementy pompy to skraplacz, zawór rozprężny, parownik, dolne źródło pompy ciepła, pompa obiegowa dolnego źródła, górne źródło pompy ciepła, pompa obiegowa górnego źródła.
Energia z ziemi pobierana jest za pomocą układu rur, zwanego kolektorem. Rury są wypełnione mieszanką wody z glikolem, który nazywany jest także solanką. Wykorzystuje się kolektory poziome, pionowe lub spiralne, w zależności od tego, czy warstwy są głębokie czy płytkie. W przypadku dużych działek stosuje się kolektory poziome, dla mniejszych powierzchni można korzystać z kolektorów pionowych. Odwierty wykonuje się na powierzchni od 20 do 200 m. Ich wydajność zależy od wilgotności ziemi. Im ta jest większa, tym pompa będzie wydajniejsza.
Rodzaje pomp ciepła
Powietrzna pompa ciepła charakteryzuje się niskimi kosztami zakupu oraz tym, że można ją zamontować w domu, który został już zbudowany. Niestety przy spadku temperatury, pompa potrzebuje wsparcia, czyli musi być zapewnione dodatkowe źródło ciepła w postaci innego urządzenia grzewczego.
Pompa wodna czerpie energię z wód gruntowych. Wody nie mogę jednak znajdować się na głębokościach niższych niż 20 m. Wody nie mogą być stojące i muszą charakteryzować się stałym i odpowiednim składem chemicznym. Chodzi o to, by dobrze przewodzone było ciepło. Musi także gwarantować efektywną i prawidłową pracę pompy. Aby taka pompa funkcjonowała prawidłowo, muszą być zainstalowane dwie studnie. Z pierwszej czerpie się wodę, do drugiej obchodzona już woda jest zrzucana.
Pompa ciepła nie sprawdzi się rejonach, gdzie panują ostre zimy.