Jak działa pompa ciepła?
2012-04-18 20:06:55
Pompa ciepła to rodzaj urządzenia, z którym każdy z nas ma do czynienia na co dzień. Pompą ciepła jest lodówka, tzw. klimatyzator typu split czy też układ klimatyzacji samochodowej. Okazuje się, iż pompą ciepła może być urządzenie, które dostarczy do naszego domu CIEPŁO zimą oraz PODGRZEJE ciepłą wodę użytkową przez cały rok.
Zadaniem pompy ciepła jest przekazanie ciepła ze środowiska naturalnego (powietrze, grunt, woda) do obiektu - gdzie może być wykorzystane do ogrzewania pomieszczeń, podgrzewu ciepłej wody użytkowej czy też basenowej.
Prawa fizyki są nieubłagane - ciepło zawsze wędruje z miejsca cieplejszego do miejsca chłodniejszego. Jak więc to możliwe, aby ogrzać pomieszczenia, gdzie panuje temperatura 20°C ciepłem z otoczenia, gdzie panuje temperatura -20°C? Otóż jest to możliwe dzięki zastosowaniu odpowiedniego czynnika chłodniczego (taki sam, jaki stosuje się w lodówce czy też w klimatyzacji samochodowej).
Dzięki dostarczonej energii cieplnej ze środowiska naturalnego ciekły czynnik paruje (np. w temp. -25°C): parując pobiera ciepło parowania w wymienniku ciepła, tzw. parowniku. Następnie para czynnika roboczego jest sprężana w sprężarce (napędzanej energią elektryczną) - jednocześnie podwyższa się temepreatura pary. Czynnik w postaci pary o podwyższonej temeperaturze oddaje ciepło wodzie grzewczej w kolejnym wymienniku ciepła, tzw. skraplaczu - odbywa się to poprzez kondensację pary. Następnie w zaworze rozprężenym czynnik ciekły traci ciśnienia oraz ochładza się. Wychodząc z zaworu, przepływa przez parownik - cały cykl rozpoczyna się po raz kolejny. W ten sposób ciepło parowania pobrane ze środowiska naturalngo dostarczane jest do wody grzewczej. Proces przekazu ciepła przedstawia poniższy rysunek:
Rozróżnia się 3 rodzaje pomp ciepła ze wzgledu na miejsce, z którego pobierane jest ciepło:
1) pompy ciepła typu powietrze/woda (powietrzna pompa ciepła)
2) pompy ciepła typu solanka/woda (gruntowa pompa ciepła)
3) pompy cipła typu woda/woda (wodna pompa ciepła)