Pompy ciepła


Każda sprężarkowa pompa ciepła jest zbudowana z czterech zasadniczych elementów – sprężarki, zaworu rozprężnego i dwóch wymienników ciepła – skraplacza i parownika. Są one połączone rurami i tworzą tak zwany obieg chłodniczy napełniony płynem roboczym (nazywany też czynnikiem chłodniczym). Płyn odparowuje w parowniku na skutek odbioru ciepła, jego para jest sprężana przez sprężarkę, co sprawia, że oprócz wysokiego ciśnienia osiąga też wysoką temperaturę, a następnie oddaje ciepło w skraplaczu. Potem już jako ciecz ponownie trafia do parownika, po drodze przepływając przez element dławiący – zawór rozprężny. W nim, na skutek spadku ciśnienia, obniża się też jego temperatura, osiągając wartość umożliwiającą odbiór ciepła w parowniku.

Pompa ciepła powietrze/woda typu SPLIT – w trybie grzania

Jednostka zewnętrzna (1) jest połączona z jednostką zewnętrzną (2) przewodami z czynnikiem chłodniczym (R410A). Ciepło odbierane w parowniku (4) podnosi temperaturę czynnika chłodniczego, który poprzez zawór 4-drogowy kierowany jest do sprężarki (3). Czynnik chłodniczy o podwyższonej temperaturze i ciśnieniu oddaje ciepło w skraplaczu (7) i poprzez elektroniczny zawór rozprężny (5) powraca do parownika (4). Woda grzewcza odbiera ciepło ze skraplacza (7) i w razie potrzeby jest dogrzewana w przepływowym podgrzewaniu elektrycznym (9, wyposażenie standardowe wersji PCCO SPLIT 13kW). Pompa obiegowa (8) kieruje wodę grzewczą poprzez zawór 3-drogowy rozdzielający (10, wyposażenie standardowe wersji PCCO SPLIT 13kW) do instalacji grzewczej budynku (CO) lub na wężownicę podgrzewacza wody użytkowej (CWU).

Pompa ciepła powietrze/woda typu SPLIT – w trybie chłodzenia

Jednostka zewnętrzna (1) jest połączona z jednostką zewnętrzną (2) przewodami z czynnikiem chłodniczym (R410A). W porównaniu do trybu grzania, w trybie chłodzenia zmienia się kierunek przepływu czynnika chłodniczego i następuje zamiana funkcji między parownikiem i skraplaczem, tzn. parownik staje się skraplaczem (4), a skraplacz parownikiem (7). Woda chłodząca (np. z klimakonwektorów lub chłodnicy powietrza) oddaje ciepło w parowniku (7) i jest schładzana przez czynnik chłodniczy. Czynnik podnosząc temperaturę w parowniku (7) odparowuje i przez zawór 4-drogowy (6) przepływa do sprężarki (3). Po podniesieniu temperatury i ciśnienia, czynnik zostaje schłodzony w skraplaczu (4) i rozprężony w zaworze rozprężnym (5) powraca do parownika (7) w celu ponownego odebrania ciepła z wody chłodzącej.

Zalety

Pompa ciepła jest sposobem ogrzewania domu najtańszym w eksploatacji. Dla domu 150-200 m2 roczny koszt ogrzewania i c.w.u. wynosi najczęściej od 1500 do 2000 zł.
Pompa ciepła jest wielofunkcyjna – jest to jedyne rozwiązanie, które może zimą grzać, a latem chłodzić (jeśli wierzymy w global warming to lepiej nie bagatelizować funkcji chłodzenia). A więc zarówno grzeje, chłodzi jak i wytwarza c.w.u. Może też działać jako rekuperator w systemie klimatyzacji oraz może osuszać powietrze. Jest to rozwiązanie całkowicie bezobsługowe, poddające się totalnej automatyzacji – w końcu pompa ciepła jest urządzeniem w stu procentach elektrycznym.

W Europie pompa ciepła jest popierana jako rozwiązanie proekologiczne, gdyż zastąpienie „brudnego? ekologicznie ogrzewania olejowego bardzo „czystym? ogrzewaniem elektrycznym, jakim w istocie jest pompa ciepła, pozwala znacznie zmniejszyć emisję CO2. W Polsce jest to argument problematyczny, gdyż dominują u nas elektrownie węglowe, przy czym na wyprodukowanie 1 kWh energii elektrycznej trzeba zużyć ok. 3 kWh energii cieplnej spalanego węgla. Sceptycy powiedzą więc, że w końcowym rezultacie 1 kWh energii cieplnej PC wymaga 1 kWh energii cieplnej węgla, czyli pod względem emisji CO2 sytuacja jest podobna jak dla kotła węglowego. Jednak spalanie węgla w elektrowni jest coraz „czystsze” ekologicznie, a poza tym w przyszłości udział węgla w produkcji energii elektrycznej w naszym kraju będzie się zmniejszał.

Poparcie polityczne dla rozwoju pomp ciepła jako rozwiązania redukującego emisję CO2 przekłada się w Europie na dotacje i ulgi oraz czyni pompy ciepła rozwiązaniem standardowym.