Jak działają pompy ciepła?
Wydajne ogrzewanie jest takie proste
Jako przyjazne dla środowiska rozwiązanie do ogrzewania i chłodzenia, pompy ciepła pomagają obniżyć koszty ogrzewania i szkodliwe dla klimatu emisje CO2 - a tym samym zminimalizować ślad ekologiczny. Zasada działania tej technologii grzewczej jest równie prosta, co skuteczna: "ciepło środowiskowe staje się ciepłem grzewczym". Ale jak dokładnie działa pompa ciepła?
W skrócie
- Pompy ciepła jako przyjazne dla środowiska rozwiązanie do ogrzewania i chłodzenia: zmniejszają emisję CO₂ i koszty ogrzewania poprzez wykorzystanie energii ze środowiska.
- Zasada działania: energia środowiska (powietrze, ziemia, woda) + niewielka ilość energii elektrycznej = ciepło. Przy 20% energii elektrycznej i 80% energii ze środowiska generowane jest 100% mocy grzewczej.
- Wartość COP jako miara wydajności: Wskazuje stosunek pobranej mocy elektrycznej do mocy cieplnej. Im wyższa, tym większa wydajność.
- Jak działa pompa ciepła: absorpcja ciepła (powietrze, ziemia, woda), sprężanie czynnika chłodniczego i odprowadzanie ciepła do systemu grzewczego.
- Obieg czynnika chłodniczego: Czynnik chłodniczy paruje, jest sprężany i uwalnia ciepło, a następnie ponownie skrapla się.
- Elastyczne zastosowanie: Zapewnia wystarczającą ilość ciepła w zimne dni i może również chłodzić latem; możliwe są tryby pracy, takie jak monowalentny, biwalentny, monoenergetyczny i modulowany.
Zasada działania pompy ciepła: energia z otoczenia + energia elektryczna = ciepło
Darmowe źródła energii są dostępne na wyciągnięcie ręki: ciepło jest magazynowane w ziemi, powietrzu lub wodach gruntowych. Na tym opiera się zasada działania pompy ciepła, która wykorzystuje tę ekologiczną energię do ogrzewania własnych czterech ścian lub do produkcji ciepłej wody użytkowej.
Pompa ciepła wykorzystuje energię elektryczną do przekształcenia tej energii w energię grzewczą - ale tylko bardzo niewielką ilość, jak pokazuje uproszczone obliczenie: z 20 procentami elektrycznej "energii pomocniczej" i 80 procentami darmowej energii ze środowiska, wydajne pompy ciepła, takie jak nowe modele x-center dynamic pro, generują 100 procent energii grzewczej.
Wartość COP mówi więcej o stosunku zużytej energii elektrycznej do mocy cieplnej. Im wyższa wartość, tym bardziej wydajna pompa ciepła.
Jak działa pompa ciepła?
Sposób działania pompy ciepła jest łatwy do wyjaśnienia: Mówiąc obrazowo, pompa ciepła działa jak urządzenie gospodarstwa domowego, które istnieje od dawna, lodówka - tylko w odwrotnej kolejności:
- Lodówka pobiera ciepło ze swojej zawartości i uwalnia je na zewnątrz z tyłu urządzenia.
- Pompa ciepła pochłania energię z zewnątrz i uwalnia ją do pomieszczeń.
Jak działa pompa ciepła w trzech krokach
Obieg czynnika chłodniczego: Co dzieje się w pompie ciepła?
Rzeczywiste działanie pomp ciepła opiera się na obiegu czynnika chłodniczego, który zachodzi w pompie ciepła. Co się dzieje w szczegółach?
- Energia cieplna styka się z przyjaznym dla środowiska czynnikiem chłodniczym. Ogrzewanie powoduje jego odparowanie i rozprężenie.
- Odparowany czynnik chłodniczy jest następnie sprężany pod ciśnieniem w sprężarce. Powoduje to wzrost temperatury.
- Gorące opary przekazują ciepło do systemu grzewczego za pośrednictwem wymiennika ciepła. Czynnik chłodniczy ochładza się i ponownie skrapla.
- Na koniec ciekły czynnik chłodniczy przepływa przez zawór rozprężny, który obniża ciśnienie i jeszcze bardziej go schładza.
Teraz proces może rozpocząć się od nowa.
Dodatkowa wskazówka: Chłodzenie za pomocą pompy ciepła
Nawiasem mówiąc, zasadę działania pompy ciepła można również odwrócić. W tym przypadku działanie jest odwrócone - pompa ciepła działa jak lodówka. Zamiast dostarczać ciepło do pomieszczeń, pobiera je z nich, aby utrzymać przyjemny chłód wewnątrz domu.
Dzięki tej funkcji aktywnego chłodzenia - standardowo zintegrowanej w pompach ciepła x-change dynamic pro - można cieszyć się przytulnymi temperaturami o każdej porze roku i zaoszczędzić na dodatkowej inwestycji w system klimatyzacji.
Czy zasada działania pompy ciepła działa również zimą?
W glebie i wodach gruntowych panują względnie stałe temperatury. W zależności od głębokości wynoszą one około 10 stopni Celsjusza zarówno zimą, jak i latem. Wykorzystując te źródła energii, pompa ciepła działa wydajnie o każdej porze roku.
Z kolei powietrzne pompy ciepła są zależne od temperatury zewnętrznej. Pompa ciepła działa jednak również w temperaturach poniżej zera. Wówczas odparowany czynnik chłodniczy wymaga jedynie większego sprężenia, aby osiągnąć wymagany poziom temperatury.
Różne tryby pracy
Terminy techniczne funkcji pompy ciepła wyjaśnione w prosty sposób
- Monowalentna pompa ciepła: Pompa ciepła działa jako jedyne źródło ciepła. Jest to najłatwiejsze do zrealizowania w domach niskoenergetycznych lub w nowych budynkach, które mają bardzo dobrą izolację termiczną.
- Praca biwalentna: Pompa ciepła jest wspomagana przez inny generator ciepła. Forest może na przykład odciążyć system grzewczy z pompą ciepła, łącząc go z systemem solarnym do wytwarzania ciepłej wody użytkowej.
- Praca monoenergetyczna: W bardzo zimne dni elektryczna pompa ciepła jest wspomagana przez dodatkową grzałkę elektryczną - zwykle pręt grzejny.
- Modulowana pompa ciepła: Pompa ciepła pracuje z pełną prędkością tylko wtedy, gdy jest to absolutnie konieczne - a jest to zwykle tylko kilka dni w roku. Oznacza to, że działa szczególnie wydajnie.
FAQ
Jak działa pompa ciepła?
Jak dobrze pompa ciepła sprawdza się w mroźne zimy?
Czy pompa ciepła działa jako klimatyzacja i ogrzewanie?
W jakiej temperaturze pracuje powietrzna pompa ciepła?