Pompy ciepła – ich rodzaje. Zasada działania powietrznych, gruntowych, wodnych i hybrydowych pomp ciepła

Jest kilka rodzajów pomp ciepła, ale ich mechanizm działania jest bardzo podobny i opiera się głównie na zjawiskach sprężania i rozprężania gazów. Poznajcie rodzaje pomp ciepła i dowiedzcie się, jak działają.
  • Pompy ciepła

    Dwie trzecie kosztów utrzymania budynku związane są z jego ogrzewaniem, dlatego szukamy oszczędnych sposobów ogrzewania. Coraz częściej skłaniamy się ku pompom ciepła, które są komfortowe i tanie w eksploatacji.

    NIBE

Każdy z nas ma do czynienia z pompami ciepła niezależnie od tego, czy wykorzystuje je do ogrzewania domu czy nie, bo pompa ciepła to urządzenie, które nie wytwarza ciepła, a służy do przekazywania energii cieplnej. I dlatego pompami ciepła są choćby lodówka, zamrażarka czy klimatyzator. Po prostu, urządzenia te to pompy ciepła działające w trybie chłodzenia.

Krótka historia pomp ciepła

– Historia pomp ciepła ma już ponad dwieście lat. Jej początek sięga 1810 roku. Wtedy to szkocki naukowiec J. Leslie skonstruował pierwszy absorpcyjny agregat chłodniczy. Natomiast dwadzieścia lat później amerykański fizyk i wynalazca, Jacob Perkins zbudował chłodziarkę sprężarkową. Natomiast przełom nastąpił w roku 1852, kiedy to Wiliam Thomson opisał zasady działania pomp ciepła. Udowodnił przy tym, że maszyny chłodnicze można z powodzeniem wykorzystać też do ogrzewania – dodaje ekspert marki NIBE.

Pompy ciepła służące do celów c.o. i uzyskania c.w.u. pracują w trybie grzania. W nich ciepło pobierane z dolnego źródła o niższej temperaturze jest przekazywane dzięki energii elektrycznej do górnego źródła o temperaturze wyższej.

Pompy ciepła wykorzystywane do celów grzewczych klasyfikujemy według dolnego źródła zasilania, jakim mogą być: powietrze, grunt i woda.
Ze względu na dolne źródło zasilania pompy ciepła dzielimy na:

  • pompy ciepła powietrzne I,
  • pompy ciepła powietrzne II,
  • pompy ciepła gruntowe,
  • pompy ciepła wodne,
  • pompy ciepła hybrydowe.

Pompy ciepła powietrzne I

Powietrzne pompy ciepła typu I wykorzystują, jako dolne źródło, powietrze zewnętrzne. Ciepło pobierane z tego powietrza może być przekazywane do dwóch górnych źródeł ciepła w budynku. W przypadku, gdy odbiornikiem jest instalacja wodna centralnego ogrzewania i/lub ciepłej wody użytkowej, mamy do czynienia z pompą ciepła powietrze-woda I. Gdy energia przekazywana jest do instalacji ogrzewania powietrznego, pompa ta jest typu powietrze-powietrze I.

Powietrzne pompy ciepła należą do najbardziej rozpowszechnionych w budownictwie indywidualnym. Dzieje się tak ze względu na ich prostą konstrukcję i montaż oraz najniższe koszty montażu spośród pomp ciepła. Przykładowo powietrzną pompę ciepła NIBE SPLIT 6 kW służącą do centralnego ogrzewania budynku można kupić za 13 000 złotych netto, więc instalacja razem z montażem może zamknąć się w kwocie 18 000 złotych.

Powietrzne pompy ciepła są znakomitym rozwiązaniem w domach. Można je, praktycznie bez ograniczeń, zainstalować tam, gdzie nie ma możliwości wykonania wymienników gruntowych lub planujemy wykorzystanie pompy do wspomagania innego, istniejącego już źródła ciepła celem zmniejszenia kosztów ogrzewania.

Pompy ciepła powietrzne II

Ten rodzaj pomp wykorzystywany jest w budynkach z wentylacją mechaniczną. Źródłem dolnym pompy w tym przypadku jest powietrze wylotowe z budynku. Dzięki temu ciepło z wentylacji (tzw. ciepło odpadowe) nie jest przekazywane na zewnątrz budynku, ale jest odzyskiwane. Może być ono przekazywane do instalacji powietrza wlotowego dla pompy typu powietrze-powietrze II lub do wody w instalacji c.o. i c.w.u. dla pompy typu powietrze-woda II.

Pompa ciepła gruntowa

Zastosowanie gruntowych pomp ciepła wiąże się z pewnymi ograniczeniami. dotyczą one: wielkości działki, rodzaju gruntu czy możliwymi do zaakceptowania rozmiarami prac ziemnych. Ten rodzaj pomp wymaga ułożenia w gruncie (poniżej głębokości przemarzania gruntu) kolektora poziomego lub umieszczenia w głębokich odwiertach kolektora pionowego. Kolektory te to system rur wypełnionych specjalnym płynem niezamarzającym.

Dowiedz się: Ile kosztuje eksploatacja pompy ciepła i co zrobić, by obniżyć te koszty

W związku z koniecznością wykonania źródła dolnego (przeprowadzenie dodatkowych badań geodezyjnych, wykonanie prac ziemnych i zewnętrznych prac instalacyjnych), koszt montażu gruntowej pompy ciepła przekracza cenę montażu pompy powietrznej. Dla przeciętnego domu średnio różnica ta wynosi 15 tys. złotych. Jednak pompy te mają oczywistą przewagę nad pompami powietrznymi, ponieważ gwarantują stabilną temperaturę dolnego źródła, czego nie można powiedzieć o powietrznych pompach ciepła.


Pompa ciepła
Pompa ciepła jest niskotemperaturowym źródłem ciepła, dlatego najlepiej jest, gdy instalacja grzewcza w domu jest do tego przystosowana. Im temperatura wody grzewczej będzie niższa, tym pompa ciepła będzie pracować oszczędniej – zużyje mniej energii elektrycznej.Fot. NIBE

Wodne pompy ciepła

Dla wodnych pomp ciepła dolnym źródłem energii jest energia hydrotermalna. Pozyskuje się ją z wód podziemnych, powierzchniowych lub morskich. Pompy wodne charakteryzują się wyjątkowo wysoką efektywnością, jednak do ich działania konieczna jest pompa wodna, która zużywa dodatkową energię elektryczną. Ten rodzaj urządzeń wymaga odpowiedniej jakości prędkości przepływu wody przez wymiennik oraz (podobnie jak pompy gruntowe) dodatkowych nakładów na wykonanie instalacji zewnętrznej. Z tego względu dość rzadko wykonuje się je dla małych obiektów.

Hybrydowe pompy ciepła

Stałe dążenie do poprawy całorocznej efektywności energetycznej pomp ciepła wymusiło opracowanie nowych rozwiązań technicznych. W wyniku tych działań powstały nowe konstrukcje – hybrydowe pompy ciepła. Połączenie różnych rodzajów źródeł ciepła pozwoliło wykorzystać ich wyjątkowe zalety, eliminując jednocześnie większość ich wad. W urządzeniach hybrydach najczęściej spotykanym połączeniem jest gruntowa i powietrzna pompa ciepła lub powietrzna pompa ciepła i kocioł gazowy. Aby optymalnie wykorzystać oba źródła ciepła, całością zarządza sterownik mikroprocesorowy.

Przeczytaj: Jak szukać oszczędności w kosztach ponoszonych na ogrzewanie domu 

W ostatnich latach obserwuje się też znaczny wzrost zainteresowania wykorzystaniem pomp ciepła do chłodzenia. Ta sama pompa ciepła, która w okresie zimowym pełni rolę „kotłowni", może być w okresie letnim wykorzystywana do chłodzenia pomieszczeń pełniąc tym samym rolę klimatyzatora.

Pompy ciepła – podział ze względu na funkcjonalność i budowę

Z względu na funkcjonalność i budowę pompy ciepła dzielimy na:

  • pompy ciepła rewersyjne z możliwością chłodzenia aktywnego (do tej grupy zaliczamy większość pomp powietrznych) lub z możliwością chłodzenia pasywnego (wyłącznie pompy gruntowe, ponieważ czerpią chłód z naturalnego źródła chłodu jakim jest grunt);
  • pompy ciepła inwerterowe, których modulowana moc grzewcza umożliwia optymalne dostosowanie ich pracy do bieżącego zapotrzebowania;
  • pompy ciepła jednofunkcyjne (bez zbiornika c.w.u, pracujące wyłącznie na c.o.) i dwufunkcyjne (z wbudowanym ogrzewaczem c.w.u.);
  • pompy jedno- i dwusprężarkowe o większej mocy grzewczej do budynków komercyjnych i przemysłowych (urządzenia te mogą pracować w systemach kaskadowych, osiągając >0,5 MW mocy grzewczej). 
Autor: redakcja.regiodom
6komentarzy
Dodaj komentarz

Komentarze (6)

Such forums have a high Pagerank, and are themselves considered authority webpages.
So give them some useful information that they may use. Kim
subscribed with Associated Content in March of 2007. My web-site m rollex11
QD, 15.11.2018, 21:17
Right now it seems like BlogEngine is the best progressive games for iphone blogging platform available right now. (from what I've read) Is that what you are using on your blog?
GW, 17.11.2018, 13:11
The survey you fill talks about a products and services
such as web hosting company in malaysia web pages.
8- Join clubs relating to your area of business. Grey could
be linked to sophistication, innovation & foreseeable future.
DV, 17.11.2018, 20:14
What's up, I want to subscribe for this blog to obtain most recent
updates, therefore where can i do it please assist. My blog rollex11
FP, 19.11.2018, 13:07
28- Steer clear from being too satisfied with your income or well being.
By spending few bucks you will be able on a new investigate to your web hosting vs domain presence.
You can even link to your competitor's put up.
CR, 18.11.2018, 22:14
Stop Words are words that are not important to a search engine's search i.e.
and, if, on etc. Here are five stuff you may do today optimize generally.
They are in effect my colleagues on world-wide-web. My webpage :: live dealer electronic blackjack
WU, 10.12.2018, 09:24