Pompy ciepła jako alternatywa dla tradycyjnego systemu grzewczego są jeszcze rzadkością w naszym kraju, ale zaczynają zwiększać swoją obecność. Nadszedł czas, aby zrozumieć, jak są skonstruowane i działają.
Wydajność. Oblicza się go jako stosunek energii cieplnej otrzymanej do ogrzewania do energii elektrycznej wykorzystanej do sprężania czynnika chłodniczego. Wartość ta nazywana jest mnożnikiem pompy ciepła ( MC ), współczynnikiem konwersji ( CP ) lub współczynnikiem transformacji ( CT ). Ogólnie przyjęta notacja współczynnika transformacji- COP ( współczynnik wydajności ) jego wartość waha się od 1 do 7. Maksymalny COP oznacza, że 1 kW energii elektrycznej jest ( reszta energii pochodzi z otoczenia ).
Jak to działa?
Zasada działania. Wszystkie pompy ciepła działają na tej samej zasadzie: wykorzystanie różnicy temperatur otoczenia i nośnika ciepła oraz przekazanie ciepła z nośnika ciepła do czynnika chłodzącego. Czynnikiem otaczającym jest woda, powietrze lub ziemia, a czynnikiem przekazującym ciepło jest płyn termiczny Woda ( rzadziej powietrze ) jako czynnik chłodzący- Freon ( zwykle ).
Cykl pracy. Czynnik przekazujący ciepło, pobierający ciepło z otoczenia ( obieg pierwotny ) oddaje je do ciekłego czynnika chłodniczego- Freon – substancja o niskiej temperaturze wytwarzania pary. Wrze z cieczy do stanu gazowego i jest sprężany przez sprężarkę- wymaga energii elektrycznej. W wyniku sprężania temperatura freonu wzrasta do tego stopnia, że może on podgrzewać wodę do ogrzewania (obiegu wewnętrznego ). Oddawszy energię, freon skrapla się i powraca do stanu ciekłego.
Kiedy należy zainstalować?
W tym samym czasie co dom. Pompa ciepła do ogrzewania domu musi być wcześniej uwzględniona w projekcie. Oczywiście istnieją również możliwości instalacji po zakończeniu budowy. Na przykład powietrzna pompa ciepła nie wymaga wiercenia ani kopania: można ją zainstalować również w istniejącym domu. Ale i tak bardziej ekonomiczny jest montaż w fazie budowy.
Który z nich wybrać??
Specyficzne dla danego miejsca. Uważa się, że najbardziej efektywna pompa ciepła- Woda ( 5-6 ) następnie gleba ( 4 ) i powietrze ( 2,5-3 ). Jednak wybierając ten "naturalny" Przede wszystkim trzeba wziąć pod uwagę warunki lokalne.
- Pompa wodna. W pobliżu musi znajdować się odpowiedni staw ( przepływ wody dla małego domu wynosi kilka metrów sześciennych na godzinę ) w przeciwnym razie trzeba wykonać studnie, aby wykorzystać wody gruntowe. Nie jest to tanie i nie zawsze możliwe do wykonania ze względu na warunki glebowe.
- Pompa do zanieczyszczeń. Najbardziej stabilny ( grunt na głębokości 15 metrów utrzymuje przez cały rok temperaturę 8°C ). Ale też najdroższe. Przy wyborze należy zdecydować, czy na działce jest wystarczająco dużo miejsca. Pozioma pompa gruntowa wymagałaby "dopłaty" 4 do 6 akrów otwartych na słońce. Pionowo – wytaczanie jednego odwiertu o głębokości do 200 metrów lub dziesięciu odwiertów o głębokości 20 metrów.
- pompa powietrza. Prosty w instalacji i raczej niedrogi, ale przy niskich temperaturach powietrza sprawność gwałtownie spada, a już przy 10°C nie zaleca się stosowania.
Czy można zastosować konwencjonalną studnię?? Nigdy nie należy lokalizować rury pompy wodnej w zwykłej studni. Objętość studni dla prawidłowej pracy urządzenia nie jest wystarczająca, sama studnia szybko zamarza, a konstrukcja pompy jest taka, że wymaga poboru wody pod prąd, a to jest niemożliwe w zwykłej studni. Sama pompa wkrótce stanie się niewydolna, a warstwa wodonośna wód gruntowych ulegnie zanieczyszczeniu.
Jak używać?
Konserwacja. Pompy ciepła- Urządzenia są trwałe: wytrzymają nawet 30 lat. I bezpretensjonalne: nie wymagają specjalnej konserwacji. Przed rozpoczęciem sezonu grzewczego warto upewnić się, że ciśnienie w obiegu wewnętrznym jest prawidłowe.
Czy jest on zasilany energią elektryczną?? Tak. Pompa ciepła przestanie działać, jeśli zabraknie prądu. W takim przypadku sensowne jest posiadanie zapasowego źródła zasilania- np. generator benzynowy.
działa w zimnym klimacie? Tak. W tym przypadku obowiązuje biwalentny schemat ogrzewania ( zapotrzebowanie na ciepło pokrywane jest z dwóch lub więcej źródeł energii ) : pompa ciepła pracuje tylko przez część czasu, a przy silnych mrozach podłącza się inny generator ciepła wykorzystujący gaz lub energię elektryczną.
Czy na szczycie kolektora poziomego można posadzić rośliny?? Nie. Po pierwsze, rośliny nie mogą przetrwać. Po drugie, nie jest wskazane zacienienie terenu, na którym znajduje się gruntowy kolektor energii W przeciwnym razie jak grunt będzie się nagrzewał i przekazywał ciepło?? Na działce można wybudować parking, plac zabaw dla dzieci lub w ostateczności trawnik trawnik.
Czy pompy ciepła mogą służyć do chłodzenia? Tak, za pomocą dwóch technologii pasywny ( naturalny ) i aktywny. pierwsza z nich wynika z faktu, że wody gruntowe i głęboka gleba mają latem niższą temperaturę niż powietrze atmosferyczne. Dzięki technologii aktywnego chłodzenia pompa działa tak samo jak klimatyzator.
Czy pompy ciepła są energooszczędne i jakie są ich koszty eksploatacji? Czy mają one ograniczenia w zależności od temperatury zewnętrznej? Jakie są różnice między pompami ciepła powietrze-woda a grunt-woda? Czy istnieją inne czynniki, które powinniśmy wziąć pod uwagę przed zakupem pompy ciepła?