Jak pompa ciepła wytwarza ciepło?
Zastanawiasz się, dlaczego Twoja pompa ciepła zużywa dużo prądu? Odkryj przyczyny wysokiego zużycia energii i poznaj sposoby na optymalizację pracy urządzenia.
Rewolucja w ogrzewaniu domów?
Na początku warto zaznaczyć, że pompy ciepła stają się coraz popularniejszym sposobem ogrzewania domów. Ich zdolność do efektywnego wykorzystania energii odnawialnej sprawia, że mogą być ekologiczną i ekonomiczną alternatywą dla tradycyjnych systemów grzewczych.
Podstawowe zasady fizyki: skąd się bierze ciepło?
Kluczowym elementem działania pompy ciepła jest wykorzystanie podstawowych zasad fizyki. Wbrew pozorom urządzenie to nie wytwarza ciepła, lecz przenosi je z otoczenia. Energia cieplna jest pobierana z powietrza, gruntu lub wody, a następnie przekazywana do wnętrza budynku.
Jak to działa – termodynamika w służbie ogrzewania
Podstawą działania pompy ciepła jest druga zasada termodynamiki. Według niej ciepło samorzutnie przepływa z obszaru o wyższej temperaturze do obszaru o niższej temperaturze. Pompa ciepła „łamie” tę zasadę – zmusza ciepło do przepływu w odwrotnym kierunku.
Obieg czynnika chłodniczego: serce systemu
Sercem każdej pompy ciepła jest obieg czynnika chłodniczego. To substancja, która krąży w zamkniętym obiegu, zmieniając swój stan skupienia w zależności od temperatury i ciśnienia.
Zasady działania pompy ciepła w skrócie
Energia cieplna jest pobierana z otoczenia – powietrza, gruntu lub wody – i przekazywana do wnętrza budynku. W parowniku czynnik chłodniczy odbiera ciepło z otoczenia i paruje. Następnie, w sprężarce, jego ciśnienie i temperatura gwałtownie rosną. Jednocześnie gorący czynnik chłodniczy trafia do skraplacza, gdzie oddaje zgromadzone ciepło do instalacji grzewczej budynku. W tym procesie czynnik chłodniczy skrapla się, przechodząc z powrotem w stan ciekły. Na koniec, po przejściu przez zawór rozprężny, cykl rozpoczyna się od nowa.
Obieg czynnika chłodniczego krok po kroku
Parowanie
Wszystko zaczyna się w parowniku. Ciekły czynnik chłodniczy odbiera ciepło z otoczenia – powietrza, gruntu, wody. Dzięki niskiej temperaturze wrzenia zaczyna parować i przechodzi w stan gazowy. Proces ten wymaga dostarczenia energii (ciepła), co powoduje ochłodzenie otoczenia.
Sprężanie
Gazowy czynnik chłodniczy trafia do sprężarki, gdzie jego ciśnienie gwałtownie wzrasta. Sprężanie powoduje również wzrost temperatury czynnika chłodniczego. Ten etap wymaga dostarczenia energii elektrycznej, ale efekt w postaci wzrostu temperatury jest znacznie większy.
Kondensacja
Gorący gazowy czynnik chłodniczy trafia do skraplacza, gdzie oddaje zgromadzone ciepło do instalacji grzewczej, np. wody w grzejnikach. Tym samym skrapla się, przechodząc z powrotem w stan ciekły.
Rozprężanie
Po przejściu przez zawór rozprężny ciekły czynnik chłodniczy gwałtownie obniża swoje ciśnienie i temperaturę. Ten proces przygotowuje go do ponownego cyklu parowania.
Dlaczego to działa?
Właściwości czynnika chłodniczego
Zapamiętajmy: czynniki chłodnicze są specjalnie dobrane w taki sposób, aby ich temperatura wrzenia była niska. A to umożliwia parowanie nawet w niskich temperaturach otoczenia.
Sprężanie i temperatura
Zwiększenie ciśnienia powoduje wzrost temperatury gazu. To zjawisko wykorzystywane jest w sprężarce, aby podnieść temperaturę czynnika chłodniczego do poziomu, który umożliwia ogrzewanie budynku.
Oddawanie ciepła
Skraplanie gazu powoduje oddawanie ciepła. To ciepło jest przekazywane do instalacji grzewczej, czego efektem jest ogrzewanie budynku.
Kluczowe elementy pompy ciepła, dzięki którym może ona sprawnie funkcjonować:
- Parownik – odbiera ciepło z otoczenia.
- Sprężarka – podnosi ciśnienie i temperaturę czynnika chłodniczego.
- Skraplacz – oddaje ciepło do instalacji grzewczej.
- Zawór rozprężny – obniża ciśnienie i temperaturę czynnika chłodniczego.
Dzięki opisanym procesom fizycznym, pompa ciepła jest w stanie efektywnie przenosić ciepło z otoczenia do wnętrza budynku, stanowiąc ekologiczne i ekonomiczne rozwiązanie grzewcze.
Jeśli chcesz obliczyć roczne koszty ogrzewana z pompami ciepła Daikin, zachęcamy do skorzystania z naszego kalkulatora. Pełną ofertę pomp ciepła Daikin znajdziesz tutaj.
Skąd się bierze ciepło w pompie ciepła?
Pompa ciepła nie wytwarza ciepła, tylko pobiera je z otoczenia. Wykorzystuje energię cieplną zgromadzoną w powietrzu, gruncie lub wodzie. Nawet w niskich temperaturach otoczenia mają wystarczającą ilość energii, którą pompa ciepła może przetworzyć na ciepło użytkowe. Proces ten opiera się na zasadzie termodynamiki, która pozwala na przenoszenie ciepła z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze.
Jaka jest zasada działania pompy ciepła?
Zasada działania pompy ciepła opiera się na obiegu czynnika chłodniczego. Czynnik ten krąży w zamkniętym obiegu, zmieniając swój stan skupienia. W parowniku odbiera ciepło z otoczenia i paruje. W sprężarce jego ciśnienie i temperatura rosną. Następnie, w skraplaczu, oddaje ciepło do instalacji grzewczej. Po przejściu przez zawór rozprężny cykl rozpoczyna się od nowa.
Jak działa pompa ciepła w zimie?
Pompa ciepła działa efektywnie nawet w zimie, choć jej wydajność może być niższa niż w cieplejszych miesiącach. Nowoczesne pompy ciepła są zaprojektowane w taki sposób, aby pobierać ciepło z otoczenia nawet przy ujemnych temperaturach. W przypadku ekstremalnych mrozów system może wspomagać się dodatkowym źródłem ciepła, np. grzałką elektryczną.
