– na czym polega ich działanie?
Powietrzne pompy ciepła wykorzystują energię cieplną pobraną z powietrza zewnętrznego do podgrzewania wody użytkowej i ogrzewania domów. Są one jednymi z najpopularniejszych systemów grzewczych, ponieważ umożliwiają szybki i łatwy montaż, a ich praca jest bardzo wydajna.
Ekonomiczne rozwiązanie
Instalacja powietrznej pompy ciepła jest ekonomicznym rozwiązaniem. System ten wykorzystuje nawet 75% energii z powietrza i jedynie 25% ze źródeł nieodnawialnych. Powietrzne pompy ciepła mogą działać jeszcze efektywniej, jeśli zostaną podłączone do innych systemów, takich jak systemy wentylacyjne czy fotowoltaiczne. Ponadto powietrzna pompa ciepła może składać się jedynie z jednostki zewnętrznej (monoblok) lub z jednostki zewnętrznej i wewnętrznej (split). W przypadku drugiego rozwiązania estetyczny wygląd i niewielki rozmiar jednostki wewnętrznej pozwalają dopasować ją do każdego wnętrza.
Typy powietrznych pomp ciepła: split i monoblok
Powietrzne pompy ciepła składają się z kilku obiegów, które umożliwiają pobranie powietrza z zewnątrz, odebranie z niego energii cieplnej i przekazanie jej do obiegu grzewczego w domu. Na rynku dostępne są dwa typy systemów, które różnią się konstrukcją:
- Powietrzna pompa ciepła typu split: System składa się z dwóch modułów – jeden jest instalowany na zewnątrz, a drugi wewnątrz budynku. W module zewnętrznym znajdują się wentylator, parownik, sprężarka oraz zawór rozprężny, gdzie zachodzi większość procesów związanych z transportem i wytwarzaniem ciepła. Moduł wewnętrzny zawiera skraplacz, elektryczny podgrzewacz wspomagający oraz pompę obiegową c.o. Oba moduły są połączone rurami chłodniczymi.
- Powietrzna pompa ciepła typu monoblok: Zawiera jeden moduł, który montuje się na zewnątrz budynku. Kompaktowe urządzenie składa się ze sprężarki, skraplacza, parownika, wentylatora, zaworu rozprężnego, elektrycznego podgrzewacza wspomagającego oraz pompy obiegowej. Zewnętrzna instalacja jest podłączona do stacji hydraulicznej lub centrali grzewczej, gdzie ciepło jest przekazywane do obiegów grzewczych.
Powietrzne pompy ciepła, w przeciwieństwie do gruntowych pomp ciepła, nie wymagają budowy specjalnej instalacji ani wykonywania wykopów w gruncie. Dzięki temu mogą być stosowane również w domach już zamieszkanych, których budowa została zakończona. Dodatkowo powietrzne pompy są bardzo łatwe w instalacji i charakteryzują się wysoką estetyką.
Zasada działania powietrznej pompy ciepła
Działanie pompy ciepła, bez względu na to, czy jest to pompa powietrzna, czy gruntowa, jest podobne. Różnica polega na wyborze rodzaju dolnego źródła ciepła – w przypadku powietrznej pompy ciepła jest nim powietrze atmosferyczne.
Schemat pobierania ciepła z otoczenia i wykorzystywania go w budynku można podzielić na trzy obiegi:
- Pobór ciepła z otoczenia: Powietrze jest pobierane przez wentylator i dostarczane do parownika. Znajduje się w nim układ chłodniczy wypełniony niezamarzającą cieczą o temperaturze zawsze niższej od otoczenia. Dzięki temu ciecz może odbierać ciepło z powietrza, nawet jeśli temperatura na zewnątrz jest ujemna. To różnica temperatur między powietrzem a cieczą umożliwia pobór ciepła. Następnie ogrzana ciecz jest kierowana do drugiego obiegu.
- Podniesienie temperatury: Ciecz przekazuje energię cieplną czynnikowi chłodniczemu, który wrze nawet w bardzo niskich temperaturach. Pod wpływem ciepła czynnik paruje i w stanie gazowym trafia do sprężarki. W sprężarce gaz jest sprężany, co powoduje wzrost jego temperatury do poziomu umożliwiającego ogrzewanie wody w obiegu grzewczym.
- Wykorzystanie ciepła: Gaz o wysokiej temperaturze przekazuje ciepło do obiegu grzewczego. Pozyskana energia cieplna może posłużyć do ogrzania wody grzewczej lub wody użytkowej.
Środek chłodniczy, który oddał pobrane ciepło, ulega schłodzeniu i ponownie powraca do stanu ciekłego. Jego ciśnienie i temperatura są jednak nadal zbyt wysokie, aby mógł wrócić do pierwszego obiegu. Aby znów był w stanie pobrać ciepło, należy go schłodzić. Płyn przechodzi przez zawór rozprężny, w którym obniża się ciśnienie cieczy, a także gwałtownie spada jej temperatura. Czynnik ponownie trafia do układu chłodniczego i cały cykl może rozpocząć się od nowa.