Jak działa pompa ciepła?


   W najprostszy sposób w jaki można opisać pracę pompy to porównać ją do pracy lodówki, lecz w przeciwieństwie do nich wykorzystuje się tu nie zimną, lecz gorącą stronę obiegu termodynamicznego. Odpowiedni czynnik roboczy np. glikol, gaz R407C jest sprężany i rozprężany, przez co uzyskuje się pożądaną dla efektów końcowych temperaturę nagrzewania lub chłodzenia. Aby to łatwo zrozumieć postaramy się to zobrazować na przykładzie:

Dla wytworzenia ciepła użytecznego odbiera się na niskim poziomie temperaturowym ciepło z wody gruntowej lub gruntu, poprzez odparowanie czynnika roboczego (gazu nieszkodliwego R407C) wrzącego w niskiej temperaturze. Tak więc pierwotnie ciekły czynnik roboczy opuszcza parownik (wymiennik ciepła po stronie kolektora gruntowego) w postaci gazu. Gaz ten zostaje sprężony przez sprężarkę i pod ciśnieniem ulega skropleniu w skraplaczu (wymiennik ciepła po stronie instalacji budynku) na wysokim poziomie temperatury, oddając ciepło skraplania i ciepło sprężania wodzie z instalacji grzewczej. Następnie pozostający nadal pod ciśnieniem czynnik roboczy ulega rozprężeniu w zaworze rozprężającym, przechodząc do części niskociśnieniowej i cały obieg rozpoczyna się od początku, czyli działanie pompy ciepła opiera się na zjawiskach i przemianach fizycznych. W obiegu termodynamicznym pompy ciepła zachodzą w sposób ciągły tylko cztery procesy:

  • w parowniku czynnik roboczy ulega procesowi odparowania ( proces odbioru ciepła z otoczenia),
  • w sprężarce sprężanie par czynnika,
  • w skraplaczu za sprężarką czynnik o wysokiej temperaturze i ciśnieniu ulega procesowi skroplenia (oddawanie ciepła do systemu),
  • w zaworze rozprężnym jest realizowany proces rozprężania i dozowania odpowiedniej ilości czynnika do parownika gdzie następuje ponownie proces odparowania.