Pompy ciepła

Pompy ciepła - podstawy

Autorem artykułu jest Energiaodnawialna

Pompa ciepła to nowoczesne urządzenie grzewcze. Relizuje prosty cykl termodynamiczny polegający na przenoszeniu ciepła ze źródła do źródła górnego. Taki cykl jest realizowany za pomocą lewobieżnego cyklu termodynamicznego, wymuszonego działaniem sprężarki. Działanie przypomina więc lodówkę.

W lodówce ciepło jest odbierane z wewnątrz ( tam znajduje się dolne źródło ciepła i następuje odparowanie czynnika chłodzącego) i odprowadzane do pomieszczenia ( tu znajduję się skraplacz i ciepło jest uwalniane do otoczenia). Podobnie w pompie ciepła: ciepło jest odbierane od gruntu, który się ochładza a następnie oddawane w pomieszczeniu, w którym znajduje się skraplacz.

Dlaczego mówi się, że pompy ciepła to odnawialne źródła energii?
Do napędu pompy ciepła służy energia elektryczna zasilająca silnik elektryczny, który z kolei wprawia w ruch sprężarkę. Do ogrzewanych pomieszczeń trafia jednak strumień energii składający się w 30% z energii doprowadzonej przez sprężarkę oraz 70% darmowej energii pobranej z otoczenia. Dlatego pompy ciepła są ekonomicznie bardzo konkurencyjnym źródłem ogrzewania.

Główne czynniki wpływające na efektywność pompy ciepła.
- Typ pompy ciepła
- Rodzaj dolnego źródła i jego dostępność
- Parametry źródła górnego

- Straty ciepła na wymiennikach

- Straty ciepłą na czynnikach pośredniczących

- Ilość urządzeń pomocniczych: pompy, wentylatory, zbiorniki akumulacyje
Jak widać zagadnienia związane z ekonomicznym wykorzystaniem pomp ciepłą są dosyć złożone, ważne jest więc aby dobrać odpowiednie rozwiązania dla danych warunków lokalizacyjnych.

PODZIAŁ POMP CIEPŁA

Jednoczynnikowe pompy ciepła
- zasilane elektrycznie
- zasilane gazowo
- zasilane spalinowo
- wykorzystujące zimno gazowe
- wysokotemperaturowe

Sorbcyjne pompy ciepła
- absorbcyjne (podwyższające i obniżające)
- resorbcyjne

Z obiegiem roztworów
- azeotropowe
- nieazeotropowe

PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA ILOŚĆ ŹRÓDEŁ

- Monowalentne
- Biwalentne
- Multiwalentne

PODZIAŁ ZE WZGLĘDU NA ILOŚĆŹRÓDEŁ

- pierwotne: źródła energii odnawialnej
- wtórne: ciepło odpadowe, ścieki, itp.

Dlaczego pompy ciepła są coraz popularniejsze?

- wzrastają ceny tradycyjnych nośników energii takich jak węgiel czy gaz
- dąży się do wyeliminowania źródeł energii emitujących CO2
- opracowuje się coraz nowsze technologie i materiały pozwalające na niezawodną pracę oraz bezpieczeństwo użytkowania pomp ciepła
- spadają ceny urządzeń i aparatury stosowanej w chłodnictwie
- produkcja pomp ciepła na szeroką skalę powoduje stopniowy, aczkolwiek wyraźny spadek cen pomp ciepła (w przeciągu ostatnich lat zestawy potaniały nawet o 20 tys. zł. )

Warunki sprzyjające instalowaniu pomp ciepła

- istnieje naturalne źródło ciepła o temperaturze zbyt niskiej aby można było wykorzystać je bezpośrednio przy pomocy tradycyjnych wymienników ciepła
- dostęp do istniejącego źródła dolnego (woda gruntowa, powierzchniowa, grunt) jest swobodny i nieograniczony
- istnieje zapotrzebowanie zarówno na ciepło jak i zimno: latem pompa chłodzi pomieszczenia, zimą je ogrzewa
- w rachunku ekonomicznym uwzględniamy koszty ekologiczne (degradacji środowiska )
- istnieje możliwość wykorzystania ciepła odpadowego z procesów technologicznych

Czy stosowanie pompy ciepła jest lepszym rozwiązaniem niż tradycyjne piece i kotły? Zapewne tak. Niestety ciągle wielu Polaków nie zdaje sobie sprawy jakie zalety niosą ze sobą nowe technologie. Cięgle jeszcze barierą pozostają koszty zakupu. Bo mimo, iż spadły one znacząco w ostatnich latach, to koszt zakupu pompy ciepła jest 2-krotnie większy niż np. pieca na gaz.

---