Jednym z ważniejszych priorytetów na etapie projektowania nowego domu jest wybór ogrzewania, które ma zapewnić optymalną temperaturę wnętrza pomieszczeń. Wybór pompy ciepła stanowi niezwykle konkurencyjną alternatywę dla tradycyjnych systemów grzewczych. Pompa ciepła jest niezawodnym urządzeniem w większości wykorzystującym energię odnawialną i całkowicie bezobsługową. Poznaj zasady działania pompy ciepła, której historia sięga XIX wieku.
Pompa ciepła jest urządzeniem, które zapewnia przenoszenie ciepła od chłodnej przestrzeni do ciepłej przestrzeni a więc w odwrotnym kierunku. Do jej działania nie jest konieczne wykorzystanie procesu spalania. Urządzenie wykorzystuje w pełni energię ze środowiska naturalnego zgromadzoną w pokładach wody, gruncie czy nawet w powietrzu. Pompa ciepła działa na podobnej zasadzie co lodówka. Jednak różnica pomiędzy tymi dwoma urządzeniami polega na tym, że lodówka usuwając ciepło z wnętrza przekazuje je na zewnątrz, zaś pompa ciepła odwrotnie, gdyż usuwa ciepło z zewnątrz i przekazuje je do wnętrza budynku mieszkalnego. W swym działaniu pompa ciepła wykorzystuje zasadę fizyczną znaną pod nazwą tzw. efektu Joule’a Thomsona.
System ogrzewania z wykorzystaniem innowacyjnych pomp ciepła składa się z: systemu źródła ciepła pobierającego potrzebną energię prosto ze środowiska naturalnego, samej pompy ciepła dzięki której ciepło odzyskane z otoczenia staje się użyteczne oraz systemu dystrybucji i przechowywania ciepła rozprowadzającego bądź też czasowo przechowującego ciepło w budynku mieszkalnym.
Warto pokrótce omówić sam proces techniczny niezbędny do prawidłowego funkcjonowania pompy ciepła. W pierwszej kolejności następuje pobór ciepła. W systemie ciepła najczęściej krąży roztwór glikolu, czyli najprościej mówiąc woda zmieszana ze specjalnym środkiem przeciwzamarzaniowym. Ciecz absorbuje ciepło z samego gruntu bądź też z wód gruntowych transportując je dalej do pompy ciepła. Z kolei w przypadku powietrznych pomp ciepła dochodzi do zasysania powietrza zewnętrznego przez specjalny wentylator odpowiedzialny za dostarczanie ciepła z otoczenia bezpośrednio do pompy ciepła. Następnie mamy do czynienia z procesem wykorzystania ciepła. W obiegu pompy ciepła krąży gazowy czynnik chłodniczy. W parowniku następuje przekazanie energii ze środowiska naturalnego z pierwszego obiegu dalej do czynnika chłodniczego. Sprężarka pobiera parę czynnika chłodniczego istotnie podnosząc poziom temperatury samego czynnika. W skraplaczu gorący już czynnik chłodniczy w postaci gazu pod wpływem wysokiego ciśnienia ulega skraplaniu oddając ciepło. Następnie skroplony czynnik chłodniczy trafia do zaworu rozprężnego, gdzie zmniejsza się jego ciśnienie i dochodzi do zmiany stanu skupienia na ciekły. Ogrzewany budynek mieszkalny jest wyposażony w instalację grzewczą oraz w specjalne zasobniki, które niezwykle skutecznie magazynują ciepło. Najczęściej w instalacji grzewczej budynku mieszkalnego krąży woda pełniąca funkcję czynnika grzewczego. Krążąca w instalacji woda przejmuje ciepło oddane przez czynnik chłodzący w skraplaczu podczas całego procesu spalania i finalnie kieruje go do grzejników, ogrzewania płaszczyznowego, zbiornika wody grzewczej czy też ciepłej wody użytkowej.
