Pompa ciepła – ekologiczna energia teraźniejszości?

Szacuje się, że średniej wielkości budynek z powodu wentylacji grawitacyjnej traci ponad 40% energii cieplnej. Pompa ciepła pomaga w wentylacji budynku i jednocześnie uniemożliwia ucieczkę ciepła wraz z usuwanym na zewnątrz ...

Szacuje się, że średniej wielkości budynek z powodu wentylacji grawitacyjnej traci ponad 40% energii cieplnej. Pompa ciepła pomaga w wentylacji budynku i jednocześnie uniemożliwia ucieczkę ciepła wraz z usuwanym na zewnątrz powietrzem. Ciepło z odpływającego powietrza wentylacyjnego zostaje spożytkowane do podgrzewania wody użytkowej. Proces podgrzewania trwa wiele godzin, dzięki czemu urządzenie może wentylować budynek przez równie długi czas. Wydajność cieplna pompy i objętość zasobnika wody są tak dobrane, aby w pełni zaspokoić zapotrzebowanie na ciepłą wodę kilkuosobowej rodziny. Z drugiej zaś strony wielkość wentylatora, a przez to ilość (wydajność objętościowa) przetłaczanego powietrza jest dostosowana do budynków o powierzchni od 100 do 200 m2. Wentylator przetłacza zaledwie 350 m3 powietrza na godzinę, a więc nie zakłóca naturalnej wentylacji budynku.
Niewątpliwą zaletą pompy ciepła w stosunku do instalacji solarnych jest to, że pozyskuje energię cieplną z powietrza, zatem nie ma dla niej znaczenia czy słońce „świeci”, czy nie.

ZASADA I EFEKTYWNOŚĆ DZIAŁANIA 
Powietrze wentylacyjne zasysane jest przez wentylator i wpływa kanałem do wnętrza pompy ciepła. Tam przepływa wokół sprężarki, chłodzi ją i płynie do parownika. Parownik ma budowę chłodnicy powietrza. Podczas przepływu powietrza przez parownik, część energii cieplnej z powietrza przekazywana jest do instalacji chłodniczej pompy ciepła. Energia ta, dzięki odpowiednim przemianom termodynamicznym w obiegu chłodniczym, przekazywana jest do podgrzewania ciepłej wody użytkowej w zasobniku. Skraplacz pompy ciepła stanowi aluminiowa wężownica, którą opasany jest zasobnik po jego stronie zewnętrznej. Dzięki takiemu usytuowaniu wężownicy skraplacza nie jest on narażony na zabrudzenia i osady pochodzące z podgrzewanej wody. Powietrze przepływając przez parownik ochładza się nieznacznie. Powietrze po przepłynięciu przez parownik zasysane jest przez wentylator promieniowy, który wytłacza je na zewnątrz urządzenia odpowiednim kanałem. 
Praktycznie, wychłodzenie powietrza na parowniku pompy ciepła wynosi ok. 7°C, czyli jeśli do pompy ciepła dopływa powietrze o temperaturze +20°C, to z pompy ciepła wytłaczane jest powietrze o temperaturze +13°C. Proces ochładzania powietrza na parowniku związany jest z jednoczesnym wykraplaniem pary wodnej i osuszaniem powietrza na zimnej powierzchni wymiennika. W praktyce, można wydobyć więcej energii cieplnej z wykraplającej się pary wodnej, niż z samego powietrza. Sprawność działania pompy ciepła, tak jak każdego urządzenia chłodniczego, zależy od temperatur źródeł energii. Jest ona tym większa, im wyższa będzie temperatura powietrza wentylacyjnego i jak już wcześniej wspomniano, im więcej będzie wilgoci w powietrzu. Warto zatem poszukiwać takich miejsc poboru powietrza, w których jego temperatura jest możliwie najwyższa, nie może jednak przekraczać temperatury +43°C, co wynika z przepisów bezpieczeństwa. Klasa efektywności energetycznej pomp cieplnych dobrych producentów wynosi A lub A+.

MONTAŻ POMPY
Pompę ciepła należy montować w pomieszczeniach, gdzie mogą zostać sprowadzone kanały wentylacyjne z całego budynku. Jednak nie zawsze i nie w każdym budynku możliwe jest wykonanie instalacji wentylacyjnej. Najłatwiej będzie usytuować pompę ciepła w kotłowni, spiżarni, suszarni, czy w piwnicy. Jeżeli pompa ciepła zostanie zamontowana w suszarni, przyczyni się do szybkiego suszenia wypranych ubrań w wyniku wykraplania wilgoci z powietrza. Ta cecha może być również wykorzystana, gdy zamontujemy pompę ciepła w wilgotnej piwnicy – pompa ciepła będzie skutecznie osuszać ściany i podłogi piwnicy.
Trzeba pamiętać, że pracująca pompa ciepła w okresie grzewczym będzie działać jak wentylacja podciśnieniowa budynku. Wyrzuca ona zużyte powietrze na zewnątrz, natomiast świeże powietrze będzie dopływać do budynku nieszczelnościami w oknach i drzwiach lub napowietrzaczami (jeżeli budynek jest w takie wyposażony). Maksymalne podciśnienie, jakie może wytworzyć pracująca pompa ciepła jest niewielkie i wynosi maksymalnie 80 kPa.
Znane są praktyczne rozwiązania zamontowania pompy ciepła, w których powietrze do pompy ciepła jest zasysane z poddasza budynku. Na poddaszu panuje często wysoka temperatura, szczególnie, gdy dach jest silnie oświetlany przez słońce. Warto więc wykorzystać promieniowanie słoneczne ogrzewające powietrze na poddaszu i równocześnie wentylować to pomieszczenie. Równie dobrym miejscem zainstalowania pompy ciepła są pomieszczenia wykorzystywane do produkcji, szczególnie takiej, która emituje duże ilości ciepła. Może to być fabryka tworzyw sztucznych, zakład piorący i maglujący ubrania, a nawet kuchnia w hotelu, restauracji, barze, gdzie emitowane są duże ilości ciepła i duże ilości pary wodnej. W tych pomieszczeniach pompa będzie podgrzewać wodę w sposób bardzo ekonomiczny, ochładzać i osuszać powietrze. Trzy pożądane efekty równocześnie: ciepła woda oraz chłodne i osuszone powietrze.

ŁATWOŚĆ OBSŁUGI
Wszystkie niezbędne elementy potrzebne do prawidłowego funkcjonowania pompy ciepła stanowią jej wyposażenie standardowe. Pompa ciepła zasilana jest energią elektryczną wprost z gniazdka 230 V. Standardowo wyposażona jest w bezpiecznik różnicowo-prądowy, który chroni użytkownika w przypadku „przebicia” prądu na obudowę. Sterownik pompy ciepła nie posiada żadnych pokręteł, przycisków ani przełączników. Jest bardzo bezpieczny w obsłudze ponieważ jest dotykowy, czyli funkcje sterownika wywoływane są przez zbliżenie palca do szyby przedniej pompy ciepła.

Poprzedni

Jaka jest przewaga ogrzewania gazowego nad paliwem stałym?

Jaka jest przewaga ogrzewania gazowego nad paliwem stałym?
Następny
Dlaczego zestawy solarne zyskują na popularności?

Dlaczego zestawy solarne zyskują na popularności?