Bez wydatku się nie obejdzie
Już po najkrótszej definicji, którą podaliśmy we wstępie, można się zorientować, że na którymś etapie swojej pracy pompa ciepła (zgodnie zresztą z tym, na co wskazuje również nazwa urządzenia), będzie musiała skorzystać z zewnętrznego źródła energii. Najczęściej chodzi o energię elektryczną zasilającą sprężarkę. I tutaj pojawia się pytanie, skąd w takim razie biorą się oszczędności? Otóż o oszczędnościach można mówić, ponieważ pompa zużywa stosunkowo niedużo energii w odniesieniu do ilości wytwarzanego ciepła.
Oczywiście ostateczna wielkość oszczędności może być różna, ponieważ pompy ciepła poszczególnych typów pracują z różną wydajnością, a oprzyrządowanie dodatkowe także może generować pewne nieduże koszty eksploatacyjne.
Od czego zależy wydajność pomp ciepła?
Pompy ciepła działają według dość skomplikowanego schematu, ale ich sprawność opisana jest relatywnie prosty wzorem fizycznym, z którego wynika przede wszystkim fakt, że im mniejsza jest różnica temperatur między źródłem dolnym i górnym, tym wydajniej pracuje urządzenie. Aby osiągnąć idealne warunki pracy pompy, można wykorzystywać różne rodzaje źródeł dolnych i górnych. Na tej podstawie wyróżnia się pompy ciepła typu ASHP (powietrzne), GSHP (gruntowe), EAHP (powietrzne wylotowe) oraz WSHP (wodne).
Każdy z tych typów pomp ma swoją specyfikę, dlatego samodzielny wybór odpowiedniego urządzenia nie jest prosty i najlepiej jest skorzystać z pomocy specjalistów, tym bardziej, że czynników, które należy uwzględnić, jest całkiem sporo.
Najpopularniejsze pompy ciepła
Najpowszechniej stosowanym typem pomp ciepła są powietrzne pompy sprężarkowe. Zresztą wykorzystanie sprężarek nie jest niczym nowym, ponieważ pompa ciepła jest elementem roboczym między innymi w chłodziarkach. Przeniesienie zastosowania tego mechanizmu na większe obiekty wymagało wprowadzenia wielu innych usprawnień, niż tylko modyfikacja skali.
Sprężarkowe pompy ciepła znalazły zastosowanie nie tylko w roli klimatyzatorów, ale także jako roboczy element chłodni różnej wielkości, do podgrzewania wody użytkowej oraz w procesach produkcyjnych wybranych towarów.
Ogólna zasada działania
Aby możliwy był transport ciepła z ośrodka o niższej temperaturze do ośrodka o temperaturze wyższej, pompy ciepła muszą wykorzystywać zjawisko parowania czynnika chłodzącego. Może być nim na przykład amoniak, freon lub dwutlenek węgla. Czynnik ten jest podgrzewany w dolnym źródle ciepła, w postaci pary trafia do sprężarki, co powoduje, że jego energia wewnętrzna rośnie, a następnie jest oddawana w górnym źródle ciepła na urządzeniu zwanym skraplaczem. Oczywiście, aby taki obieg zrealizować, konieczne jest użycie kilku prostych elementów dodatkowych, na przykład rurki kapilarnej lub turbiny rozprężnej, ale umówmy się – mają one pierwszorzędne znaczenie dla poprawnego działania pompy, ale nie stanowią kryterium wyboru urządzenia, ponieważ ich stosowanie wynika przede wszystkim z rodzaju użytego czynnika, mocy sprężarki i wydajności pompy.
Zasada jest więc w ogólnym zarysie dosyć prosta, natomiast duże, nowoczesne pompy ciepła mają dość skomplikowaną budowę wewnętrzną, co powoduje, że szczegółowe zasady pracy i obsługi urządzeń mogą być nieco odmienne.
