Pompa ciepła

Zasada działania pompy ciepła jest taka sama jak urządzenia ziębniczego (np.: chłodziarki i klimatyzatora). Z tym, że zadaniem urządzenia ziębniczego jest odebranie ciepła przy niskiej temperaturze (np.: chłodzenie jedzenia w chłodziarce, natomiast pompa ciepła ma oddać ciepło przy wysokiej temperaturze. Pompa ciepła pobiera zatem ciepło ze źródła o niższej temperaturze (np.: powietrze zewnętrzne, grunt, woda, energia słoneczna, źródła odpadowe, itd.) i przekazuje do źródła o temperaturze wyższej (instalacja centralnego ogrzewania, przygotowania ciepłej wody użytkowej). Zgodnie z zasadami termodynamiki, aby przesłać energię z poziomu niższego na wyższy należy doprowadzić energię z zewnątrz. W ogrzewaniu i klimatyzacji budynków jednorodzinnych wykorzystuje się przede wszystkim układy sprężarkowe, do których doprowadza się energię elektryczną.

Stosunek uzyskanej energii cieplnej do energii doprowadzonej (elektrycznej) wynosi w zależności od warunków od 3,5 do nawet 8-iu (np.: przy podgrzewie wody basenowej latem). To znaczy, że na 1 kW energii doprowadzonej możemy uzyskać nawet 3,5 do 8 kW ciepła!

Ciepło jest wszędzie

Bardzo ważnym elementem układu, który trzeba określić już na etapie projektowym, jest wybór optymalnego dolnego źródła ciepła. Od niego zależy nie tylko wydajność układu, ale także jego sprawność i użyteczność w okresie grzewczym. Dolne źródło ciepła musi charakteryzować się możliwie wysoką temperaturą, dostępnością, wysoką pojemnością cieplną, niskimi kosztami inwestycyjnymi i eksploatacyjnymi, koherentnością (zgodnością wydajności źródła z zapotrzebowaniem).

Najczęściej wykorzystywane jako dolne źródła ciepła jest: powietrze atmosferyczne, grunt, który akumuluje energię promieniowania słonecznego, woda gruntowa i powierzchniowa.

Jako dolne źródło ciepła można wykorzystać energię słoneczną poprzez związanie układów kolektorowych z pompą ciepła. Na terenach występowania wód geotermalnych mogą one również być wykorzystywane jako dolne źródło. W obiektach, w których realizowane są procesy technologiczne związane ze znaczną emisją energii cieplnej, pompa ciepła może stanowić idealne rozwiązanie do efektywnego jej wykorzystania i umożliwić znaczne oszczędności energetyczne i finansowe.

Grzejące lodowiska

Pompy ciepła znajdują coraz powszechniejsze zastosowanie w klimatyzacji oraz w obiektach rozwiniętych technologicznie, np.: centra rozrywki.

Oczywiście istnieje możliwość zastosowania pomp ciepła jako urządzeń ziębniczych poprzez wyposażenie urządzeń w układy rewersyjne. Takie rozwiązanie daje sposobność wykorzystania urządzenia do chłodzenia pomieszczeń w okresie letnim.

Obecnie pompy ciepła dają znaczne możliwości i są coraz powszechniej stosowane, np.: w krajach skandynawskich. W Polsce również powoli zdobywają rynek. Niestety znaczną barierą ich stosowania są duże koszty inwestycyjne oraz, patrząc globalnie, niska sprawność uzyskiwania energii elektrycznej w elektrociepłowniach z paliwem kopalnym, co przekłada się na wyższe koszty pozyskiwania prądu.