Jak działa pompa ciepła

Pompy ciepła od kilku lat zyskują w naszym kraju mocno na popularności. Choć jako inwestorzy nie musimy znać szczegółowej budowy tych urządzeń, na pewno nie zaszkodzi, jeśli będziemy się choć ogólnie orientowali, jak one działają.

Ogólna zasada działania pompy ciepła jest prosta – urządzenie pobieramy ciepło z otoczenia i wprowadza je do naszego domu lub/i ogrzewa wodę w naszych kranach. Przedstawiciele handlowi, często opowiadają o pompie ciepła, jak o odwróconej lodówce. Nie pobiera ona jednak ciepła z wnętrza i nie wyprowadza go na zewnątrz – mamy tu do czynienia ze zjawiskiem odwrotnym. – No dobrze – zapyta ktoś – ale jak to się dzieje? 

Niestety w tym miejscu często robi się niezręcznie, bo wytłumaczenie tego, jak to się dzieje, nie dla każdego jest już takie proste.

PO CO W POMPIE CZYNNIK CHŁODNICZY?

Ciepło z otoczenia transferowane jest do naszego domu za pomocą czynnika chłodniczego. Jest to substancja o temperaturze wrzenia wyraźnie niższej niż to, co czeka na nas za oknem (np. -51,7 stopni Celsjusza w przypadku R32 czy -42 stopnie Celsjusza dla R290). Nawet więc w czasie zimy, gdy w jednostce zewnętrznej pompy ciepła czynnik chłodniczy spotyka się z temperaturą otoczenia zaczyna pobierać z niej ciepło i wrzeć. Urządzenie wyposażone jest w dodatkową sprężarkę, która poprzez zwiększenie ciśnienia czynnika w układzie podnosi jeszcze temperaturę i tak rozgrzany czynnik trafia do naszego domu, gdzie ogrzewa wodę użytkową lub nasz system centralnego ogrzewania. Po oddaniu ciepła czynnik jest rozprężany, co do reszty go schładza, trafia na zewnątrz i… cały proces rusza od początku.

Co ważne, oddawanie ciepła przez pompę niczym nie różni się od oddawania go przez np. piec węglowy. Nie ma tu więc żadnej potrzeby przerabiania instalacji centralnego ogrzewania. Pompę możemy swobodnie podłączyć do klasycznych grzejników lub podłogówki.

RODZAJE POMP CIEPŁA

Oczywiście od podanej tu zasady istnieją wyjątki. Wspomniany sposób podłączenia dotyczy najpopularniejszych pomp ciepła typu powietrze-woda i woda-woda. W pierwszym przypadku ciepło pobierane jest z otoczenia za pomocą jednostki zewnętrznej przypominającej nieco wentylator. W drugim – z głębi ziemi za pomocą odwiertów. Zasada działania jest jednak analogiczna.

Nieco inaczej rzecz się ma w przypadku pomp ciepła typu powietrze-powietrze. To urządzenie działające na zasadzie klimatyzatora z funkcją grzania. W takim przypadku nie jest ono podłączane do grzejników czy kaloryferów, ale wdmuchuje do budynku ciepłe powietrze.

I jeszcze jedno doprecyzowanie, jeśli chodzi o rodzaje pomp ciepła. W zależności od maksymalnej temperatury, jaką są one w stanie wygenerować, możemy podzielić je na nisko i wysokotemperaturowe. Te pierwsze, z temperaturą rzędu 50 stopni Celsjusza mogą okazać się niewystarczające do starszych domów, gdzie do tej pory temperatura wody na wyjściu z pieca sięgała np. 60 stopni. W takiej sytuacji niezbędne może być sięgnięcie po pompę wysokotemperaturową, generującą temperaturę nawet 70 stopni.

SPRAWNOŚĆ POMPY CIEPŁA

Choć pompa ciepła nie jest ogrzewaniem elektrycznym, do swej pracy potrzebuje prądu. Pobiera go sprężarka oraz dodatkowa grzałka, która zapewni nam ciepło, gdy temperatura za oknem obniży wydajność pompy ciepła. Tak, tak – pompa ciepła pracuje coraz słabiej w przypadku niższych temperatur za oknem. 

Nie oznacza to jednak, że gdy nastanie „prawdziwa zima”, w domu zacznie panować chłód. Po prostu bardziej ekonomiczne jest zamontowanie pompy, która przez większą część sezonu grzewczego pracować będzie wysokowydajnie, a przez kilka dni wspomoże się grzałką niż decydować się na przewymiarowaną pompę, która przez większą część roku pracować będzie w krótkich, niskowydajnych seriach. To jednak zdecydowanie temat na oddzielny artykuł.