Pompa ciepła. Różne systemy.

Pompa ciepła używana jest do ogrzewania domu lub do produkcji ciepłej wody użytkowej, albo obu naraz, wykorzystując przy tym glebę, wodę lub powietrze.

To urządzenie działa z wolnych i niewyczerpywalnych zasobów tzw. zielonej energii oraz przyczynia się do znacznego zmniejszenia zużycia paliw kopalnych w tym emisji gazów cieplarnianych, które są częściowo odpowiedzialne za globalne ocieplenie. W gospodarstwie domowym pozwala natomiast na znaczne oszczędności poprzez ograniczenie zużywania tradycyjnej energii.

Działanie
Podstawową zasadą działania pompy ciepła jest pobieranie ciepła z tak zwanego "zimnego" źródła, jakim jest ziemia w ogrodzie, powietrze z otoczenia zewnętrznego lub woda z podziemnego zwierciadła wody. Zadaniem pompy ciepła jest podniesienie temperatury odzyskanego w ten sposób ciepła, a następnie zwrócenie tego ciepła do domu w celu jego ogrzania. Pompa ciepła pracuje w obiegu zamkniętym, w którym krąży czynnik chłodniczy, tzn. wytwarza zimno. Pompa ciepła składa się z czterech elementów, parownika, sprężarki, skraplacza i zaworu rozprężnego, przez które ciecz przechodzi w stanie ciekłym lub gazowym. Wartości kaloryczne wychwycone z ziemi, powietrza lub wody przez pompę ciepła przechodzą przez cztery etapy, zanim zostaną przekształcone w ciepło do ogrzewania domu lub produkcji ciepłej wody.
 
Etap-1
Ciepło pobierane z powietrza na zewnątrz domu lub też z wnętrza pomieszczeń jest przekazywane do czynnika chłodniczego, który zamienia się w parę.
Etap-2
Parujący czynnik chłodniczy przechodzi przez elektrokompresor, który za pomocą wytworzonego  ciśnienia podnosi temperaturę czynnika chłodniczego w bezpiecznej i bez emisyjnej reakcji.
Etap-3
Podgrzany płyn przekazuje swoje ciepło do wody w obiegu grzewczym, do wody użytkowej lub bezpośrednio do powietrza w miejscu, które ma być ogrzane.
Etap-4
W końcowym etapie zawór redukcyjny pompy ciepła obniża ciśnienie cieczy, która stopniowo zamienia się powrotnie do stanu parowego.

TYPY POMP CIEPŁA

Gruntowe
Gruntowe pompy ciepła pracują z kaloriami, które dostają z ziemi lub z wody gruntowej. Ciepło jest pobierane za pomocą rur zakopanych w ziemi. Kolektory te mogą być umieszczane w ziemi w pozycji poziomej lub pionowej. Nie wolno instalować tego pierwszego w odległości mniejszej niż 2 metry od drzew i 3 metry od fundamentów domów, studni, szamb lub systemów odwadniających. Kolektory poziome są trudniejsze w montażu. Pompy ciepła do wód gruntowych są również częścią gruntowych pomp ciepła. Są one często określane jako pompy ciepła woda-woda. Wymagają one jednego lub dwóch odwiertów o głębokości od 30 do 100 metrów. Praca ta podlega ścisłym przepisom lokalnym i krajowym.

Aerotermalne
Te pompy ciepła odzyskują kalorie obecne w powietrzu i wytwarzają ciepło. Ich instalacja jest prosta, ponieważ nie wymagają one zakopywania żadnych czujników ani specjalnych zezwoleń. Powietrze wykorzystywane przez Aero-termiczne pompy ciepła to powietrze zewnętrzne lub pochodzące z wnętrza domu. Szczególną cechą tych typów pomp ciepła jest to, że muszą one być zawsze sprzężone z elektrycznym pomocniczym systemem ogrzewania, który przejmuje funkcje, gdy temperatura zewnętrzna jest zbyt niska (-10 do minus -20°C) i nie pozwala już na normalną pracę pompy ciepła. Tego rodzaju pompy zainstalowane na zewnątrz domu mogą być głośne i uciążliwe dla bliskiego sąsiedztwa.

Odwracalne
Ten typ pompy ciepła jest stosowany w okresie letnim do chłodzenia domu. Jej system operacyjny jest odwrotny do tego, który działa w zimie: pompa ciepła pobiera kalorie z domu i odrzuca ciepło na zewnątrz.
Niezależnie od typu, pompa ciepła jest podłączona do określonych urządzeń w celu rozprowadzenia wytwarzanego przez nią ciepła. Jeśli chodzi o ogrzewanie, może być ono stosowane z niskotemperaturową instalacją ogrzewania podłogowego, z niskotemperaturowymi grzejnikami (woda o temperaturze od 45 do 50°C), z wentylatorami wodnymi, które filtrują i rozprowadzają powietrze w pomieszczeniach za pomocą wentylatora, lub z wentylatorami rozprężnymi, które rozprowadzają powietrze ogrzane czynnikiem chłodniczym do pomieszczenia.

WNIOSKI
Pompa ciepła może również produkować ciepłą wodę użytkową za pomocą bezpośrednio podłączonego do niej zbiornika, który odzyskuje część ciepła z cieczy lub za pomocą termodynamicznego podgrzewacza wody, który jest niezależnym urządzeniem składającym się ze specjalnej pompy ciepła i zbiornika akumulacyjnego.