JAK DZIAŁA POMPA CIEPŁA ?

Pompa ciepła jest urządzeniem, które czerpie z otoczenia rozproszoną energię cieplną i za pomocą energii "napędowej" dostarczanej ze sprężarki podnosi energię na wyższy poziom termodynamiczny. Odbywa się to w zamkniętym procesie obiegowym, poprzez stałą zmianę stanu fizycznego czynnika roboczego (parowanie, sprężanie, skraplanie, rozprężanie).W praktyce oznacza to możliwość wykorzystania niskich temperatur środowiska gruntowo-wodnego do przygotowania ciepłej wody obiegu grzewczego (c.o.) lub ciepłej wody użytkowej (c.w.u.).

1. Pompa obiegowa wymusza przepływ czynnika niezamarzającego (np. glikol propylenowy) w obiegu KOLEKTOR GRUNTOWY (WQA) – PAROWNIK. Energia cieplna z gruntu dostarczana jest do wymiennika ciepła (parownika). To energia cieplna o niskiej temperaturze (w granicach -3°C do 10°C).Następnie czynnik roboczy trafia do parownika i proces rozpoczyna się od nowa.
2. W parowniku następuje podgrzanie czynnika roboczego w postaci ciekłej powyżej temperatury wrzenia i jego odparowanie. Stosowane czynniki robocze R407C oraz R134A mają bardzo niskie temperatury wrzenia (w granicach -43°C do -26°C).
3. Czynnik roboczy w stanie gazowym przy niskim ciśnieniu i temperaturze zostaje zassany przez sprężarkę i sprężony do wysokiego ciśnienia, w wyniku czego wzrasta jego temperatura.
4. Gaz o wysokiej temperaturze dociera do skraplacza, gdzie ochładza się oddając poprzez wymiennik ciepło które wykorzystywane jest do ogrzewania budynku.
5. Ochłodzony gaz o wysokim ciśnieniu, trafia do zaworu rozprężnego, gdzie jego ciśnienie i temperatura zostają obniżone poniżej punktu rosy co powoduje jego skroplenie.
6. Następnie czynnik roboczy trafia do parownika i proces rozpoczyna się od nowa. 

“Pompowanie ciepła” odbywa się kosztem energii elektrycznej zużywanej przez sprężarkę. O efektywności transformacji ciepła (stosunek ilości energii cieplnej uzyskanej w skraplaczu pompy do ilości energii doprowadzonej do napędu sprężarki), decyduje różnica między temperaturami górnego i dolnego źródła. Mniejsza różnica powyższych temperatur gwarantuje wyższą efektywność pracy pompy ciepła. Dlatego też, pompa ciepła najefektywniej pracuje w układach grzewczych niskotemperaturowych (w których dla uzyskania temperatury komfortu w pomieszczeniach wystarczająca jest temperatura zasilania instalacji C.O. rzędu 35 °C ÷ 40 °C), przy współpracy z dolnym źródłem ciepła o temperaturze nie niższej niż -3 °C. Współczynnik efektywności pracy pompy ciepła (COP), określa stosunek energii cieplnej uzyskanej do energii elektrycznej pobranej przez silnik sprężarki.

Powyższa prezentacja multimedialna przedstawia bardzo uproszczoną ideę działania ogrzewania geotermalnego. Praktycznie spotykane rozwiązania są trochę bardziej skomplikowane.