Jak działa powietrzna pompa ciepła? Poznaj rolę parownika, sprężarki, skraplacza i zaworu rozprężnego oraz sposób ogrzewania domu. Powietrzna pompa ciepła pobiera energię z powietrza zewnętrznego i przekazuje ją do wodnej instalacji grzewczej. Może zasilać podłogówkę, grzejniki oraz przygotowywać ciepłą wodę użytkową. Kluczem do działania urządzenia jest zamknięty obieg czynnika chłodniczego, który kolejno paruje, jest sprężany, skrapla się i rozpręża. Pompa nie wytwarza całego ciepła w taki sposób jak grzałka elektryczna – jej podstawowym zadaniem jest przenoszenie energii z otoczenia do instalacji. Energia elektryczna jest potrzebna przede wszystkim do pracy sprężarki i pozostałych podzespołów.
Cztery etapy obiegu chłodniczego
1. Parownik odbiera energię z powietrza
Wentylator kieruje powietrze przez wymiennik. Czynnik chłodniczy odbiera z niego energię i odparowuje. Także zimne powietrze zawiera energię cieplną, dlatego proces może zachodzić przy temperaturach poniżej zera, choć warunki pracy stają się wtedy trudniejsze.
2. Sprężarka podnosi ciśnienie i temperaturę
Gazowy czynnik trafia do sprężarki napędzanej energią elektryczną. Po sprężeniu rosną jego ciśnienie i temperatura, dzięki czemu może oddać ciepło po stronie instalacji grzewczej.
3. Skraplacz przekazuje ciepło wodzie
Gorący czynnik przepływa przez kolejny wymiennik, po którego drugiej stronie znajduje się woda instalacyjna. Oddając energię, czynnik skrapla się, a ogrzana woda trafia do podłogówki, grzejników lub zasobnika c.w.u.
4. Zawór rozprężny przygotowuje czynnik do kolejnego cyklu
Po oddaniu ciepła ciekły czynnik przechodzi przez zawór rozprężny. Spadają jego ciśnienie i temperatura, dzięki czemu może ponownie odbierać energię w parowniku. Cały cykl rozpoczyna się od początku.
Najprostszy schemat to: parownik -> sprężarka -> skraplacz -> zawór rozprężny -> parownik.
Jak ciepło trafia do pomieszczeń?
Obieg chłodniczy przekazuje energię do wody. Następnie pompa obiegowa kieruje ją do odbiorników. W podłogówce woda przepływa przez pętle zatopione w podłodze, a przy grzejnikach oddaje energię przez ich powierzchnię.
Ten sam układ może przygotowywać ciepłą wodę. W takim trybie energia jest przekazywana do wody zgromadzonej w zasobniku, a automatyka kontroluje osiągnięcie zadanej temperatury.
Powietrzna i gruntowa pompa – co jest inne?
Podstawowa różnica dotyczy dolnego źródła. Pompa powietrzna korzysta z powietrza zewnętrznego, natomiast gruntowa pobiera energię z gruntu przez kolektor lub sondy. Dalsza część procesu – obieg czynnika, sprężanie i przekazanie ciepła do instalacji – opiera się na tej samej podstawowej zasadzie.
Powietrze zmienia temperaturę znacznie bardziej niż grunt, dlatego warunki pracy pompy powietrznej są bardziej zmienne w ciągu roku.
Split i monoblok – czy działają inaczej?
Oba rozwiązania wykorzystują ten sam obieg termodynamiczny. Różnią się konstrukcją. W układzie split obieg chłodniczy przebiega pomiędzy jednostką zewnętrzną i wewnętrzną, natomiast w monobloku zasadnicze elementy obiegu znajdują się w jednostce zewnętrznej, a do budynku prowadzony jest obieg wodny.
Co dzieje się podczas mrozu?
Ujemna temperatura nie oznacza automatycznie zatrzymania urządzenia. Spada jednak temperatura źródła, więc pompa pracuje w trudniejszych warunkach. Efektywność i dostępna moc trzeba analizować dla konkretnych temperatur zewnętrznych i temperatur zasilania.
Instalacja niskotemperaturowa tworzy zwykle korzystniejsze warunki, ponieważ urządzenie nie musi podgrzewać wody do tak wysokiej temperatury. Dlatego podłogówka często dobrze współpracuje z pompą, ale odpowiednio dobrane grzejniki również mogą być stosowane.
COP, SCOP i rzeczywista efektywność
COP opisuje efektywność w określonym punkcie pracy, natomiast SCOP odnosi się do sezonu. Jedna wartość z karty katalogowej nie jest prognozą rachunku, ponieważ w domu zmieniają się temperatura zewnętrzna, zapotrzebowanie i temperatura wody.
Na pracę systemu wpływają również dobór mocy, regulacja hydrauliczna i ustawienia automatyki. Sterowanie pogodowe może zmieniać temperaturę zasilania wraz z warunkami zewnętrznymi, zamiast utrzymywać stale jeden wysoki parametr.
Jak dobrać urządzenie do domu?
Przed zakupem trzeba określić zapotrzebowanie cieplne, rodzaj ogrzewania, wymaganą temperaturę zasilania, potrzeby związane z c.w.u. i możliwości ustawienia jednostki zewnętrznej. Dopiero później warto porównywać moc i efektywność konkretnych modeli.
Po ustaleniu wymagań można sprawdzić ofertę InstalHurt i zestawić urządzenia z warunkami pracy w danym budynku. O jakości całego systemu decyduje nie tylko sama pompa, ale również projekt instalacji, prawidłowe przepływy, sterowanie i montaż.
Artykuł sponsorowany
