Powietrzne pompy ciepła – na czym polega ich działanie?

Powietrzne pompy ciepła do podgrzania wody użytkowej i ogrzania domów wykorzystują energię cieplną pobraną z powietrza znajdującego się na zewnątrz budynku. Te systemy są jednymi z najpopularniejszych spośród wszystkich rodzajów pomp, ponieważ umożliwiają szybki i łatwy montaż, a przy tym ich praca jest bardzo wydajna. Dowiedz się, na czym polega działanie powietrznej pompy ciepła.

Instalacja powietrznej pompy ciepła jest ekonomicznym rozwiązaniem. System powietrznej pompy ciepła wykorzystuje nawet 75% energii z powietrza i jedynie 25% ze źródeł nieodnawialnych. Powietrzne pompy ciepła marki Vaillant mogą działać jeszcze efektywniej, jeśli zostaną podłączone do innych systemów, takich jak systemy wentylacyjne czy systemy 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.

• Powietrzna pompa ciepła typu split – system składa się z dwóch modułów, z których jeden jest instalowany na zewnątrz, a drugi wewnątrz budynku. W pierwszym module znajduje się wentylator, parownik, sprężarka oraz zawór rozprężny. Zachodzi tu większość procesów związanych z transportem i wytwarzaniem ciepła. Na moduł wewnętrzny składają się skraplacz, elektryczny podgrzewacz wspomagający oraz pompa obiegowa 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 gruntowej pompy ciepła, nie wymagają budowy specjalnej instalacji oraz wykonywania wykopów w gruncie. Z uwagi na to systemy powietrznej pompy ciepła można wykorzystać również w domach już zamieszkanych, których budowa została zakończona. Dodatkowo powietrzne pompy Vaillant są bardzo łatwe w instalacji i charakteryzują się wysoką estetyką.

Zobacz, czy opłaca się ogrzewać dom i wodę powietrzną pompą ciepła?

Zasada działania powietrznej pompy ciepła

Działanie pompy ciepła, bez względu na to, czy mamy do czynienia z pompą powietrzną, czy gruntową, 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 3 obiegi:

Obieg 1 – Na tym etapie 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.

Obieg 2 – Na tym etapie ciecz przekazuje energię cieplną czynnikowi chłodniczemu, którego właściwości sprawiają, że paruje nawet w bardzo niskich temperaturach. Pod wpływem ciepła czynnik wrze, paruje i w stanie gazowym trafia do sprężarki. W niej następuje sprężenie gazu dzięki działaniu wysokiego ciśnienia. Czynnik w formie gazu zwiększa swoją temperaturę do tego stopnia, że jest możliwe wykorzystanie go do ogrzewania wody w obiegu grzewczym.

Obieg 3 – 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 on wrócić do pierwszego obiegu. Aby znów był w stanie pobrać ciepło, należy go schłodzić. Płyn przechodzi zatem 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.

Źródło: https://www.vaillant.pl