Dom

Jak działa pompa ciepła? Zasada działania i zastosowanie w domu

Autor Eryk Walczak
Eryk Walczak15.09.20236 min.
 Jak działa pompa ciepła? Zasada działania i zastosowanie w domu

Pompy ciepła stają się coraz popularniejszym źródłem ogrzewania i ciepłej wody w domach jednorodzinnych. Dzięki zastosowaniu nowoczesnych technologii pozwalają one na efektywne ogrzanie budynku przy stosunkowo niskich kosztach eksploatacji. Jak działają pompy ciepła i jakie są ich zalety w porównaniu do tradycyjnych systemów grzewczych?

Jak działa pompa ciepła w uproszczeniu?

Pompa ciepła pobiera ciepło z otoczenia (najczęściej z powietrza, gruntu lub wody) i przekazuje je do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej. Wykorzystuje w tym celu obieg termodynamiczny czynnika chłodniczego, który paruje, skrapla się i transportuje ciepło. Sercem pompy ciepła jest sprężarka, która napędza obieg czynnika i podwyższa jego temperaturę do poziomu odpowiedniego do ogrzania wody w instalacji.

Na jakiej zasadzie działa pompa ciepła?

Podstawą działania pompy ciepła jest odwrócony obieg Clausiusa-Rankine’a. Polega on na wykorzystaniu zjawiska parowania cieczy w niskiej temperaturze oraz jej skraplania w wyższej temperaturze. Główne elementy tego obiegu to:

  • Parownik – pobiera ciepło z otoczenia, powodując odparowanie czynnika roboczego.
  • Sprężarka – spręża gazowe czynniki robocze, zwiększając jego temperaturę.
  • Skraplacz – oddaje ciepło do instalacji centralnego ogrzewania, powodując skroplenie czynnika.
  • Zawór rozprężny – obniża ciśnienie i temperaturę czynnika, kierując go z powrotem do parownika.

Jakie są główne elementy pompy ciepła?

Podstawowe elementy pompy ciepła to:

  • Parownik – wymiennik ciepła pobierający energię cieplną z otoczenia.
  • Sprężarka – silnik napędzający obieg czynnika chłodniczego.
  • Skraplacz – wymiennik ciepła oddający energię cieplną do instalacji CO i CWU.
  • Zawór rozprężny – redukuje ciśnienie czynnika po sprężarce.
  • Zawory – regulują przepływ czynnika chłodniczego.
  • Filtry – oczyszczają czynnik chłodniczy.

Dodatkowo pompa ciepła wyposażona jest w automatykę sterującą jej pracą.

Jakie są rodzaje pomp ciepła?

 Jak działa pompa ciepła? Zasada działania i zastosowanie w domu

Ze względu na dolne źródło ciepła, wyróżniamy pompy ciepła:

  • Powietrzne – pobierają ciepło z powietrza zewnętrznego.
  • Gruntowe – pobierają ciepło z gruntu za pomocą pionowych lub poziomych wymienników.
  • Wodne – pobierają ciepło z wód powierzchniowych lub gruntowych.

Najpopularniejsze w domach jednorodzinnych są pompy powietrze-woda, gdyż nie wymagają kosztownej instalacji dolnego źródła ciepła.

Jak działa pompa ciepła powietrze-woda?

W pompie ciepła powietrze-woda parownik pobiera ciepło z powietrza zewnętrznego. Powietrze zasysane jest przez wentylator i przepływa przez lamelkowy wymiennik ciepła, oddając swoją energię cieplną. Ochłodzone powietrze jest następnie usuwane na zewnątrz, a odparowany czynnik chłodniczy kierowany do sprężarki. Po sprężeniu i zwiększeniu temperatury, w skraplaczu oddaje ciepło do wody w zasobniku ciepłej wody użytkowej lub instalacji CO. Na końcu czynnik chłodniczy przepływa przez zawór rozprężny, obniżający jego temperaturę tak, aby mógł ponownie odebrać ciepło z powietrza.

W jaki sposób pompa ciepła ogrzewa dom?

Uzyskane w pompie ciepła ciepło przekazywane jest do instalacji centralnego ogrzewania i do zasobnika ciepłej wody użytkowej. Może ona współpracować z takimi systemami ogrzewania domu jak:

  • Ogrzewanie podłogowe
  • Kaloryfery
  • Klimakonwektory (nagrzewnice wentylatorowe)

Najwyższą efektywność uzyskuje się, stosując pompę ciepła z ogrzewaniem płaszczyznowym (podłogowym).

Jakie są zalety pompy ciepła w domu?

Główne zalety pompy ciepła to:

  • Wysoka efektywność – COP sięgający 4-5.
  • Niskie koszty eksploatacji.
  • Przyjazność dla środowiska.
  • Komfort ciepłej wody przez cały rok.
  • Możliwość chłodzenia latem.
  • Praca bezobsługowa.

Jakie są wady pompy ciepła?

Do wad pomp ciepła można zaliczyć:

  • Wysokie koszty inwestycyjne.
  • Spadek wydajności przy niskich temperaturach zewnętrznych.
  • Konieczność zapewnienia zasilania elektrycznego.
  • Hałaśliwa praca jednostki zewnętrznej.

Mimo tych niedogodności, zastosowanie pompy ciepła w domu jednorodzinnym jest opłacalne i pozwala cieszyć się komfortem przy niskich rachunkach za ogrzewanie. Nowoczesne pompy ciepła są wydajne, niezawodne i bezpieczne, dzięki czemu ich popularność stale rośnie.

Podsumowanie

Pompa ciepła to nowoczesne, ekologiczne i efektywne źródło ciepła dla domu jednorodzinnego. Wykorzystuje energię odnawialną zgromadzoną w powietrzu, ziemi lub wodzie do ogrzania budynku oraz podgrzania ciepłej wody użytkowej. Dzięki zastosowaniu sprężarki i czynnika roboczego potrafi przekształcić niskotemperaturowe ciepło w wysokotemperaturowe. Jest to rozwiązanie wygodne, bezobsługowe i tańsze w eksploatacji od tradycyjnych kotłów grzewczych. Mimo wyższych kosztów inwestycyjnych, pompa ciepła szybko się zwraca i pozwala cieszyć się komfortem cieplnym przy niskich rachunkach za ogrzewanie.

Najczęstsze pytania

Wybór optymalnej pompy ciepła zależy od wielu czynników, m.in. powierzchni i izolacyjności budynku, przewidywanego zapotrzebowania na energię cieplną, dostępności dolnego źródła ciepła i rodzaju instalacji grzewczych. Dobór pompy ciepła powinien być poprzedzony audytem energetycznym i analizą specjalisty.

Nowoczesne pompy ciepła pracują efektywnie nawet przy -20°C. Ich moc grzewcza zmniejsza się wraz ze spadkiem temperatury powietrza, dlatego warto zastosować dodatkowe ogrzewanie wspomagające, np. grzałkę elektryczną lub kocioł gazowy.

Koszt montażu pompy ciepła waha się od 25 do 45 tys. zł w zależności od rodzaju i wielkości instalacji. Na cenę wpływają m.in. wykonanie dolnego źródła ciepła, instalacja hydrauliczna i elektryczna.

Koszty eksploatacji pompy ciepła są znacznie niższe niż w przypadku tradycyjnych kotłów. Roczne zużycie prądu do napędu sprężarki wynosi średnio 3000-5000 kWh. Dodatkowo należy doliczyć koszty serwisowania i konserwacji.

Przeciętna żywotność nowoczesnej pompy ciepła sięga 20 lat. Aby zapewnić jej bezawaryjną pracę, należy wykonywać regularne przeglądy serwisowe zgodnie z zaleceniami producenta.

Oceń artykuł

rating-outline
rating-outline
rating-outline
rating-outline
rating-outline
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

5 Podobnych Artykułów:

  1. Ile paneli fotowoltaicznych potrzeba na instalację 4kW? Sprawdź cenę montażu 4kW fotowoltaiki w 2023 roku
  2. Czy jest szansa na 2. sezon Mare z Easttown? Kate Winslet o potencjalnym powrocie
  3. Gwiazdor The Crown i książę Harry zerwali znajomość po incydencie
  4. Montaż paneli fotowoltaicznych na dachu płaskim - porady eksperta
  5. Kalkulator instalacji fotowoltaicznych - sprawdź opłacalność montażu paneli PV
Autor Eryk Walczak
Eryk Walczak

Od wielu lat interesuję się zagadnieniami związanymi z budownictwem i wykańczaniem wnętrz. Na blogu publikuję porady, inspiracje i opisy konkretnych rozwiązań związanych z aranżacją i wyposażeniem domu lub mieszkania. Dzielę się moją wiedzą i doświadczeniem z czytelnikami.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły