Pompa ciepła

Odnawialne źródła energii od A do Z
POMPY CIEPŁA – ENERGIA CIEPLNA Z OTOCZENIA
Pompą ciepła nazywamy urządzenie wymuszające przepływ ciepła z obszaru o niższej
temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Przy wykorzystaniu pompy do ogrzewania
zakłada się, że źródło energii cieplnej jest darmowe. Pompy ciepła w przeciwieństwie do innych
urządzeń grzewczych takich jak piec olejowy, elektryczny, czy na paliwo stałe nic nie wytwarzają
one tylko oddają energię pobraną z otoczenia. Aby "zmusić" ciepło do płynięcia w odwrotnym
kierunku (od temperatury niższej do wyższej) należy z zewnątrz dostarczyć energii do napędu
sprężarki. Dlatego pompy ciepła muszą być zasilone i dzięki dostarczonej z zewnątrz energii
elektrycznej, mechanicznej lub cieplnej która stanowi tylko ok. 30% mogą tą energię pobraną z
otoczenia oddać. W praktyce oznacza to że np. z 3 kW energii uzyskanej z pompy ciepła, 2 kW
mamy za darmo, a za 1kW trzeba zapłacić w rachunku za prąd ale i ta energia częściowo też
zamieniana jest na ciepło bo żarówka też oprócz tego że świeci to również grzeje. Zadaniem
pompy ciepła jest pobranie z otoczenia niskotemperaturowej (od 0 °C do 60 °C) energii i
podwyższeniu tej temperatury do poziomu umożliwiającego ogrzewanie budynków. Nasza
lodówka jest najlepszym przykładem pompy ciepła, w lodówkach ciepło jest "wypompowywane" z
przechowywanych produktów (co obniża ich temperaturę) i oddawane do pomieszczenia w którym
stoi lodówka.
Pompa ciepła zastosowana do ogrzewania pomieszczeń "wypompowuje" ciepło z otoczenia o
niskiej temperaturze (z gruntu, wody lub powietrza na zewnątrz budynku) i po podniesieniu
temperatury czynnika roboczego oddaje ciepło do ogrzewanego pomieszczenia, np. pobiera
energię ze stawu aby ogrzać nasz dom, a staw dalej ogrzewany jest poprzez ziemię.
Efektywność cieplna pompy cieplnej zależy silnie od różnicy temperatur a nie od jej wartości.
Parametrem określającym jakość pompy cieplnej jest współczynnik efektywności energetycznej i
jest stosunkiem otrzymanej energii grzewczej do włożonej energii elektrycznej. Im większy jest ten
współczynnik tym pompa ciepła pracuje oszczędniej. Wielkość tego współczynnika zależy od
konstrukcji pompy ciepła i od temperatury źródła ciepła. Współczynnik ten może przyjmować w
praktyce wartości od około 3 do kilkunastu, co oznacza dużą oszczędność energii elektrycznej w
porównaniu ze zwykłym grzejnikiem elektrycznym (w którym stosunek ciepła do energii
elektrycznej jest bliski liczbie jeden). Najważniejszym zadaniem jest właściwy wybór sposobu
pozyskiwania ciepła. To źródło ciepła decyduje kosztach eksploatacyjnych. Nawet najlepsza
pompa ciepła nie zniweluje jego niedoskonałość.
Pompy ciepła najczęściej mają zastosowanie w
gospodarstwach domowych (lodówki,
zamrażarki), przetwórstwie spożywczym (chłodnie), klimatyzacji pomieszczeń i ogrzewaniu
pomieszczeń. Często urządzenia pełnią teraz już podwójną funkcję czyli w lecie chłodzą
pomieszczenia a w zimie grzeją. Na rynku jest już powszechnie ten produkt dostępny ale jego
koszt jest jeszcze wysoki i dostępny dla „grubych portfeli”. Jest to oczywiście okres przejściowy bo
jeszcze niedawno było podobnie z telewizorami LCD czy kolektorami słonecznymi.
Już za dwa tygodnie napiszemy o tym jak wykorzystać energię wody.
Roman Głaz