Spis treści:
- Jak działa pompa ciepła? Zasada odwróconego działania lodówki
- Jak zapewnić efektywną pracę pompy ciepła?
- Co psuje się w pompie ciepła? Czy pompy ciepła są awaryjne?
- Czy opłaca się instalować pompę ciepła?
Jak działa pompa ciepła? Zasada odwróconego działania lodówki
Pompa ciepła pozwala efektywnie wykorzystać naturalne zasoby odnawialne. Dzięki temu nie trzeba używać dodatkowej energii, by podgrzać wodę w wymienniku c.w.u. lub zapewnić sobie komfortową temperaturę w domu. Jak to się dzieje, że pompa ciepła transportuje tak duże ilości energii?
Jak działa pompa ciepła? Zasada działania pompy ciepła nie jest skomplikowana. Generalnie ciepło zawsze przemieszcza się z pomieszczenia o wyższej temperaturze do tego o niższej. Pompa ciepła jednak przenosi ciepło w odwrotnym kierunku – od zimniejszego do cieplejszego. Wykorzystuje do tego zasadę działania zwykłej lodówki. Różnica polega na tym, że lodówka usuwa ciepło z wnętrza i przekazuje je na zewnątrz, a pompa usuwa ciepło z zewnątrz i przekazuje je do przestrzeni wewnętrznej. To zjawisko fizyczne nazywa się efektem Joule’a-Thomsona.
Na system ogrzewania pompy ciepła składają się trzy elementy. Pompa pobiera energię ze środowiska i przekształca ją w formę, w której da się ją dalej wykorzystywać. Sieć dystrybucji i przechowywania ciepła rozprowadza energię po całym domu lub kumuluje ją, aby wykorzystać ją później.
Cały ten proces można podzielić na trzy etapy. Pierwszy to pobór ciepła. Ciecz krążąca w instalacji pochłania ciepło z gruntu lub wód gruntowych i transportuje je do pompy ciepła. W powietrznych pompach ciepła powietrze zasysane jest przez wentylator i bezpośrednio przekazywane pompie ciepła.
W drugim etapie pozyskane ciepło jest przekształcane tak, by dało się je wykorzystać. W parowniku energia ze środowiska jest przekazywana gazowemu czynnikowi chłodniczemu. Czynnik się ogrzewa i odparowuje. Powstałą parę pobiera sprężarka. W skraplaczu gorący czynnik w postaci gazu pod wysokim ciśnieniem oddaje ciepło. Trafia do zaworu rozprężnego i z powrotem zmienia się w chłodną ciecz.
Finalnym etapem jest ogrzewanie budynku. W obiekcie znajduje się instalacja grzewcza oraz zasobniki. Krążąca w nich woda przyjmuje ciepło i kieruje je do grzejników, ogrzewania płaszczyznowego, zbiornika wody grzewczej lub zbiornika c.w.u.
Przeczytaj również
Jak zapewnić efektywną pracę pompy ciepła?
Bardzo istotnym parametrem pompy ciepła jest współczynnik sprawności COP. Pokazuje on stosunek pomiędzy mocą grzewczą a mocą elektryczną konieczną do napędu sprężarki. Im wyższa wartość COP, tym więcej energii można pozyskać do ogrzania budynku przy jednoczesnym zmniejszeniu kosztów – co oznacza bardziej efektywną pracę pompy ciepła.
Efektywna praca pompy ciepła pozwala uniknąć strat energii na poszczególnych etapach jej działania, co przekłada się na duże oszczędności. Jest to możliwe tylko pod warunkiem, że wszystkie elementy systemu dobrze ze sobą współpracują. Jak zapewnić efektywną pracę pompy ciepła?
Jednym z czynników mających kluczowy wpływ na efektywność pompy ciepła jest jej moc. Powinna być ona dobrze dopasowana do zapotrzebowania budynku. Pompa o zbyt małej mocy może skutkować niedogrzaniem obiektu, dużymi kosztami eksploatacji, a nawet wymrożeniem dolnego źródła ciepła w przypadku pomp gruntowych. Z kolei pompa o zbyt dużej mocy będzie pracować w zbyt krótkich cyklach, przez co system nie będzie działać poprawnie.
Na efektywność energetyczną systemu grzewczego największy wpływ ma instalacja odbierająca ciepło z pompy ciepła, a konkretniej – projektowa temperatura zasilania instalacji wewnętrznej. Najlepiej, kiedy system ogrzewania budynku jest niskotemperaturowy. Temperatura czynnika grzewczego wynosi w nim ok. 45 stopni Celsjusza – w odróżnieniu od tradycyjnego systemu, gdzie jest to aż 80-90 stopni Celsjusza. Do instalacji wewnętrznej zalicza się: instalacje ogrzewania podłogowego, sufitowego oraz ściennego.
Jak zapewnić efektywną pracę pompy ciepła? Bardzo ważne, aby zaopatrzyć się w zasobnik c.w.u dostosowany do wymogów instalacji – o dużej pojemności i właściwych nastawach temperatury. Ponadto znajdująca się wewnątrz wężownica powinna mieć odpowiednią powierzchnię.
Duży wpływ na efektywność ma także konstrukcja i dobór dolnego źródła pompy ciepła oraz komponenty zastosowane w układzie termodynamicznym.
Co psuje się w pompie ciepła? Czy pompy ciepła są awaryjne?
Co psuje się w pompie ciepła? Pompy ciepła raczej rzadko się psują. Są jednak elementem złożonego systemu, dlatego tak ważna jest kontrola każdego ich komponentu. O usterkach informują stany awaryjne.
Do najważniejszych stanów awaryjnych należą: zbyt niskie ciśnienie czynnika roboczego podczas odbierania ciepła ze źródła dolnego oraz zbyt wysokie ciśnienie czynnika roboczego, gdy oddaje ciepło do źródła górnego. Problemem może być też zbyt niska temperatura glikolu w obiegu źródła dolnego.
Co wpływa na awaryjność pompy ciepła? Podstawową kwestią jest tu osiągany przepływ. Dzięki niemu możliwe jest przekazanie mocy grzewczej przy niższych temperaturach wody zasilającej. Jego zakłócenia będą skutkować niewłaściwym ciśnieniem w systemie. Przepływ warunkowany jest m.in. przez przekroje i długość rurociągów, dobór armatury, odpowietrzenie i zanieczyszczenie instalacji.
Do najczęstszych objawów błędów w instalacji pompy ciepła należy nieregularna praca pompy – liczne postoje i starty urządzenia. Mogą być one spowodowane błędnymi parametrami sterowania.
Do objawów błędów w instalacji zaliczają się też problemy ze sprężarką. Wynikają one z pozostawienia powietrza w układzie chłodniczym. Zazwyczaj zdarza się tak, gdy instalatorzy nie stosują zaworów serwisowych do czynników chłodniczych. Powietrze zalega wtedy za sprężarką i efekt przemiany gazowej nie następuje. Sprężarka musi wtedy sprężać gaz do wyższego ciśnienia, a on się nie skrapla. W ten sposób koszty eksploatacji niebotycznie rosną, a ostatecznie sprężarka ulega uszkodzeniu.
Objawami błędów w instalacji pompy ciepła mogą być też odgłosy dudnienia inwertera przy pracy na wysokich obrotach – zazwyczaj oznacza to zbyt małą ilość nabitego gazu.
Koszt naprawy pompy ciepła zależy od rodzaju usterki. Cena serwisu oscyluje w granicach 400-600 zł (w przypadku bardziej skomplikowanych modeli może dojść do nawet 1000 zł).
Przeczytaj również: Składki ZUS w 2023 roku mocno w górę. Najwyższa podwyżka w historii
Czy opłaca się instalować pompę ciepła?
Jeżeli zastosowano właściwe rozwiązania, pompa ciepła jest najtańszym możliwym sposobem ogrzewania domu i c.w.u. Koszty jej eksploatacji mogą być od 2 do 4 razy niższe niż ogrzewanie domu gazem czy prądem. Na jej korzyść działa także to, ile lat działa pompa ciepła.
Jaka jest żywotność pompy ciepła? To zależy od typu pompy. Największą mają gruntowe pompy ciepła. Można przyjąć, że przeciętne urządzenie jest projektowane na 50 000 startów i 100 000 godzin pracy. Pompa ciepła startuje w przybliżeniu 2500 razy na rok. Jedno urządzenie zapewnia ogrzewanie obiektu przez 20 lat.
Czy opłaca się instalować pompę ciepła? Jeśli chcesz obniżyć koszty eksploatacji domu, pompa ciepła to opcja warta rozważenia. Przemawia za tym jej długa żywotność oraz wysoka efektywność. Warto jednak zlecić to zadanie doświadczonym specjalistom, którzy zadbają o jej poprawną instalację i dobranie poszczególnych parametrów.
