Pompa ciepła: co to jest, do czego służy i zakres zastosowania - Setafi

Zapewne osoby, które choć raz myślały o autonomicznym ogrzewaniu własnego domu, spotkały się z określeniem „pompa ciepła”, jednak nie do końca rozumiały, co to jest. Dzisiaj postaramy się szczegółowo wyjaśnić to pojęcie.

Ludzie są przyzwyczajeni do tego, że ich domy nagrzewają się poprzez spalenie czegoś. Na przykład wcześniej w każdym prywatnym domu znajdował się piec opalany drewnem. Ludzie palili drewnem opałowym, węglem i ogrzewali swoje domy. W zasadzie ten sposób ogrzewania przetrwał do dziś, jednak jest coraz mniej powszechny. W miastach do ogrzewania wieżowców spala się gaz, węgiel i produkty naftowe. Oznacza to, że zachowana jest zasada uzyskiwania ciepła: musisz coś spalić, aby było ciepło.

Ale musisz zrozumieć, że ta metoda pozyskiwania ciepła nie może trwać wiecznie. Prędzej czy później zasoby na spalanie zaczną się wyczerpywać. Ta myśl prześladowała wielu ludzi, więc zaczęli myśleć o alternatywnych źródłach ciepła.

Pompa ciepła jest jednym z alternatywnych sposobów wytwarzania ciepła. Jeśli spojrzysz, wokół ludzi jest dużo ciepła w powietrzu, wodzie i ziemi. Pompa ciepła pomaga generować z nich ciepło bez spalania czegokolwiek.

Pompa ciepła – co to jest?

Pompa ciepła to urządzenie, które wytwarza ciepło z otoczenia i dostarcza je do systemu grzewczego domu. Pompy ciepła zasilane są energią, ale nie jest ona zużywana na ogrzewanie domu, jak w kominku elektrycznym, ale na przekazywanie ciepła z otoczenia do domu. Dzięki takiemu podejściu efektywność wydatkowanej energii jest znacznie wyższa niż przy bezpośrednim ogrzewaniu domu. Dzięki temu oszczędzana jest energia elektryczna, co ma pozytywny wpływ na środowisko.

Pompy ciepła: rodzaje

Ze względu na sposób wytwarzania ciepła wyróżnia się trzy rodzaje pomp ciepła:

1. Powietrze - wytwarza ciepło z masy powietrza.
2. Geotermalne - generują ciepło z ziemi.
3. Woda - generują ciepło z wód rzek, jezior, mórz i źródeł podziemnych.

Zasada działania jest prosta. W jednym z opisanych środowisk umieszcza się grzejnik-wymiennik ciepła, który pobiera ciepło z gruntu, powietrza lub wody. Za pomocą pompy ciepła ciepło to jest akumulowane, jego temperatura wzrasta i jest przesyłane do domowego systemu grzewczego.

W rzeczywistości każda osoba w swoim życiu widziała działającą pompę ciepła. Wybitnymi przedstawicielami tych pomp są lodówka i klimatyzator. Tak, służą do chłodzenia. Ale pompa ciepła może pracować zarówno do ogrzewania, jak i do chłodzenia. Wszystko zależy od tego, jak zorganizowany jest cykl wymiany ciepła. W lodówce cykl termodynamiczny jest zorganizowany w celu chłodzenia. Ale jeśli wyślesz go w odwrotnej kolejności, lodówka będzie działać jako grzejnik. Nie, nie oznacza to, że gdzieś w lodówce znajduje się przełącznik cyklu termodynamicznego. Oznacza to, że zasada działania jest diametralnie przeciwna, ale bardzo podobna. Ponieważ bardzo często przy ogrzewaniu pompą ciepła freon jest również stosowany w systemie jako czynnik chłodniczy.

W zależności od rodzaju nośników ciepła w układach wejściowych i wyjściowych modele pomp ciepła dzielą się na 8 kategorii:

• „woda lądowa”;
• "woda woda";
• "powietrze woda";
• „ziemia-powietrze”;
• „woda-powietrze”;
• „powietrze-powietrze”;
• „woda freonowa”;
• powietrze freonowe.

Freon-air to układ chłodzenia w klimatyzatorach i lodówkach. Do ogrzewania częściej stosuje się „freon-woda”, „powietrze-powietrze” i „powietrze-woda”.

W związku z tym wydajność pompy ciepła i systemu grzewczego będzie zależała od zastosowanego nośnika ciepła i warunków klimatycznych. Na przykład w gorących krajach system powietrze-powietrze sprawdził się dobrze. W chłodniejszych krajach częściej stosuje się powietrze-wodę, ale skuteczność tego systemu spada, gdy mrozy spadają poniżej -25. Jeśli mróz spadnie poniżej, system grzewczy nie daje sobie rady i trzeba podłączyć dodatkowe źródła ciepła.

W regionach górskich powszechne są systemy „ziemia-powietrze” i „woda-powietrze”. Mieszkańcy górskich krajobrazów aktywnie „wypompowują” ciepło z gór. Ponadto instalacje mogą być zarówno poziome, jak i pionowe. W systemach pionowych powszechna jest następująca zasada wytwarzania ciepła:

• wykopać głęboką studnię;
• opuszcza się do niego wymiennik ciepła, przez który przepływa płyn niezamarzający, rozcieńczony alkohol, freon lub po prostu woda;
• studnia jest wypełniona wodą, a woda „donosi” ciepło z kamieni do wymiennika ciepła.

Głębokość takich studni sięga 170 metrów.

Generalnie najskuteczniejszą metodą ogrzewania jest odbiór ciepła z gruntu. Ta metoda jest dobra, ponieważ temperatura gleby, nawet na płytkiej głębokości, pozostaje niezmienna przez cały rok. Temperatura wody lub powietrza się zmienia, ale ziemia nie. Dzięki temu instalacje ogrzewania gruntowego są praktycznie niezależne od warunków atmosferycznych. Kraje skandynawskie przodują w korzystaniu z takiego systemu. Mają obsesję na punkcie zielonej energii i ochrony środowiska, co czyni ich trochę lepszymi od innych krajów. Istota tej metody polega na tym, że system grzejników należy zakopać w ziemi na głębokość co najmniej 50 centymetrów, poniżej poziomu zamarzania gruntu. Konwencjonalnie jest to 1,2-2 metry „pod ziemią”. Do układu grzejników wlewa się płyn niezamarzający, który wprowadzi „ciepło ziemi” do domu. Środek zapobiegający zamarzaniu napędza pompę ciepła przez system. Problem z tą metodą polega na tym, że jest ona bardzo droga i zwraca się po nie mniej niż 10-15 latach.

Wniosek

Pompa ciepła jest istotną częścią systemu ogrzewania lub chłodzenia, który wykorzystuje ciepło z otoczenia. Pompa ciepła to urządzenie elektryczne, które „napędza” płyn wymiany ciepła przez system grzewczy. Warto go kupić, gdy planujesz zorganizować autonomiczne ogrzewanie w swoim domu z wykorzystaniem ciepła natury.

W naszych szerokościach geograficznych ta metoda ogrzewania mieszkań nie jest zbyt popularna ze względu na wysoki koszt, pracochłonność wykonania i specyficzny klimat. Jeśli klimat jest zbyt zimny, ta metoda ogrzewania nie daje sobie rady, więc nadal trzeba korzystać z tradycyjnego ogrzewania.