Historia pomp ciepła

Pierwsze polskie pompy ciepła zostały zrealizowane w 1995 r. Te udane konstrukcje zamontowane są na różnych obiektach i pracują do dnia dzisiejszego. W 1996 został napisany i wydany pierwszy poradnik - Pompy Ciepła, w którym w sposób kompleksowy omówiono całość zagadnienia.

Do zwiększenia popularności zastosowania pomp ciepła do ogrzewania domów i przygotowania ciepłej wody przyczyniło się wiele czynników takich jak: napływ nowych technologii i producentów, polityka państw UE ukierunkowana na zwiększenie nakładów na ochronę środowiska i konieczność zastosowania źródeł energii odnawialnej. Dzięki temu zmieniły się wzajemne relacje cen nośników energii na korzyść energii elektrycznej, uprzywilejowano w przepisach oszczędność energii, na korzyść zastosowania odnawialnych źródeł przyjaznych środowisku.

Ogólna zasada budowy i działania pomp ciepła

Kolektor poziomy

W czasie lata energia słoneczna jest akumulowana przez powierzchnię ziemi. Ciepło odbierane jest z gruntu za pomocą rur z tworzyw sztucznych zakopanych w ziemi (ok. 20 cm). Poniżej głębokości przemarzania dla strefy klimatycznej. Układ taki nazywany jest poziomym kolektorem gruntowym. W kolektorze , w zamkniętym obiegu, krąży przyjazny dla środowiska, niezamarzający płyn, który odbiera ciepło z gruntu i przekazuje je do pompy ciepła.

Sondy pionowe

Sondy pionowe, zwane także pionowym kolektorem gruntowym, są to zwykle rury z tworzywa sztucznego umieszczone w pionowych odwiertach, których głębokość i ilość ściśle zależy od mocy grzewczej pompy ciepła. Zasada działania jest podobna jak w kolektorze poziomym - w zamkniętym obiegu krąży przyjazny dla środowiska, niezamarzający płyn, który odbiera ciepło z gruntu i przekazuje je do pompy ciepła.

W dolnych partiach skał gromadzi się ciepło, które praktycznie zachowuje stałą temperaturę przez cały rok. Wykorzystanie ciepła pochodzącego z podłoża skalnego jest bezpiecznym i przyjaznym dla środowiska sposobem ogrzewania każdego rodzaju budynku, zarówno dużego, jak i małego, prywatnego i publicznego.

Woda gruntowa

Pompy ciepła pracujące w układzie z wodą gruntową osiągają najwyższe współczynniki efektywności ze względu na wysoką temperaturę źródła ciepła wynoszącą +7°C do +12°C przez cały rok.

System dolnego źródła ciepła na bazie wody gruntowej składa się z dwóch studni: studni czerpalnej, w której zainstalowana jest pompa głębinowa (dobierana przez firmę wiertniczą uprawnioną do wierceń studni) oraz drugiej studni chłonnej. Studnie te powinny być oddalone od siebie o minimum 15 metrów.

Warunkiem zastosowania studni głębinowych do zasilania pomp ciepła jest odpowiedni skład fizykochemiczny wody.

Zasada działania pomp ciepła

Obieg płynu (roztworu glikolu) wymusza pompa obiegowa, umieszczona w pompie ciepła. Płyn odbiera ciepło z kolektora poziomego, sond głębinowych bądź z wody gruntowej, następnie transportuje odebraną energię do parownika pompy ciepła (wymiennik płytowy).

W parowniku glikol przekazuje ciepło dla czynnika chłodzącego R407C, który odparowuje i sprężony przez sprężarkę, uzyskuje wysoką temperaturę. Następnie czynnik chłodniczy przechodzi do skraplacza, gdzie oddaje energię do układu grzewczego (instalacja grzewcza, podgrzewacz wody).

Po oddaniu ciepła, ochłodzony czynnik roboczy dolnego źródła wraca do gruntu, odzyskuje z niego energie i cały proces ulega powtórzeniu.