Nowoczesne systemy grzewcze wykorzystują na potęgę energię odnawialną. Pompy ciepła — bo o nich mowa — to specjalistyczne instalacje, których zasada działania przypomina nieco układ skraplacza i parownika w lodówce. I choć trudno porównać ze sobą obydwie instalacje, to zasada działania każdej z nich jest dość podobna i opiera się na prostym zjawisku oddawania i pobierania ciepła.
Zasada działania
Typowa, zwykle instalowana w domach jednorodzinnych pompa ciepła gruntowa składa się z dwóch „poziomów”, to jest poziomu dolnego i górnego. W instalacji krąży związek glikolu, który odgrywa rolę czynnika roboczego oddającego i przyjmującego ciepło. W dolnej, ulokowanej wewnątrz ziemi instalacji, glikol podgrzewa się, co prowadzi do jego parowania. Powstały w ten sposób gaz jest sprężany za pomocą pracującej wciąż sprężarki, a następnie kierowany do skraplacza, wewnątrz którego znajduje się wymiennik ciepła. Skraplający się glikol traci ciepło, co w konsekwencji wiąże się z przeniesieniem energii cieplnej poprzez wymiennik do instalacji. Jedyne elementy ruchome tego pomysłowego systemu to sprężarka i pompa tłocząca ciepłą wodę w instalacji grzewczej budynku. Ich moc jest na tyle niewielka, że z powodzeniem można je zasilić z instalacji fotowoltaicznej.
Zastosowanie pompy ciepła
Typowa pompa ciepła jest układem rewersyjnym. To z kolei oznacza, że — w zależności od warunków temperaturowych — można ją wykorzystać jako system grzewczy lub chłodzący. W okresie letnim, gdy temperatura wewnątrz gruntu będzie niższa niż na zewnątrz, pompa będzie pracowała w sposób odwrotny, pobierając z budynku ciepło i kierując je do gruntu lub do innego ośrodka, z którego cała instalacja korzysta.
Rodzaje pomp ciepła
O ile zasada działania pomp ciepła jest cały czas taka sama, o tyle różnice pomiędzy jej poszczególnymi rodzajami wynikają przede wszystkim z obecności konkretnego ośrodka. Na tej podstawie można podzielić pompy cieplne na kilka rodzajów:
- gruntowe pompy ciepła, czyli układy pobierające energię cieplną wprost z gruntu (opisane powyżej),
- wodne pompy ciepła, które pobierają ciepło z wody; ich skuteczność jest bardzo duża, ale niestety zainstalowanie nich wymaga dostępu do zbiornika wodnego,
- powietrzne pompy ciepła, które pobierają ciepło z atmosfery to układy, które są stosunkowo łatwe do wykonania, ale za to charakteryzują się niską sprawnością.
W opisie pomp ciepła bardzo ważny jest sposób transmisji ciepła. Pompa ciepła powietrze-powietrze będzie przenosić je z atmosfery i oddawać do powietrza wewnątrz budynku. Z kolei pompy ciepła powietrze-woda pobierają ciepło z powietrza i oddają je do wodnej instalacji grzewczej.
