Każdy, kto miał kiedykolwiek do czynienia z urządzeniem takim jak np.: lodówka, chłodnia, lub inny sprzęt działąjący w oparciu o charakterystyczny agregat, zapewne bez trudu zrozumie sposób działania pomp dostarczających ciepło do wnętrz budynków. Zarówno lodówki jak i takie pompy działają bowiem niemal identycznie. Główną różnicą jest tutaj kierunek zasysania powietrza i oddawania ciepła. Mimo wszystko tak działanie lodówki, jak i działanie pompy ciepła nie jest mechanizmem powszechnie znanym, ponieważ zazwyczaj skupiamy się na praktycznych walorach takiego typu sprzętu oraz efektach ich działania, nie zaś na samym tym mechanizmie. Wszyscy zatem, którzy są ciekawi tego, jak działają pompy ale także – popularny sprzęt AGD będą mieli okazję zaspokoić nieco swojej ciekawości podczas lektury tego artykułu. O ile w lodówce nie chcemy, aby było ciepło i pozbywamy się z niej zbyt ciepłego powietrza, to w celu ogrzania domu – wpuszczamy do niego jedynie ciepłe powietrze z zewnątrz.
Działanie pompy ciepła z perspektywy laika
Stając bezpośrednio za lodówką, szybko odczujesz gorące powietrze wydostające się na zewnątrz. To zupełnie naturalne, ponieważ lodówka działa właśnie w ten sposób, że wewnątrz pozostaje jedynie powietrze schłodzone, a zatem – krążąc w całym mechanizmie na zewnątrz wydostaje się to, które pochłonęło nadmiar ciepła z powietrza, jakie dostało się do wnętrza urządzenia. Odwrócenie tego mechanizmu w przypadku pompy ciepła to zatem koncepcja zupełnie naturalna. Warto pamiętać, że taka pompa, podobnie jak lodówka wymaga zasilania prądem. Ten ostatni pozyskać można obecnie jednak z bardzo zróżnicowanych źródeł, również np. ze źródeł odnawialnych. Mimo to ilość energii potrzebne do wpompowania do wnętrza ciepła pochodzącego np. z wód gruntowych, czy choćby z powietrza, jest zazwyczaj znacznie mniejsza, niż energii zużywanej podczas ogrzewania prądem albo za pomocą innych paliw. Pompa ciepła przekazuje przecież gotowe ciepło z zewnątrz, którego nie trzeba dodatkowo wytwarzać, a jedynie, przy użyciu m.in. relatywnie niewielkiej ilości energii elektrycznej, przetransportować do wnętrza urządzenia, w którym to ciepłe powietrze zostaje wyodrębnione, a następnie – do domu. Przy dodatkowym wsparciu instalacji fotowoltaicznej, taki system działać może praktycznie bez konieczności uiszczania cyklicznych opłat. Naturalnie wiedząc jak działa pompa ciepła oraz panele fotowoltaiczne należy przygotować się w takim przypadku na początku na nieco większy, acz jednorazowy wydatek. Tam, gdzie masz wątpliwości co do montażu pompy możesz rozważyć także np. ogrzewanie w oparciu o promieniowanie podczerwone. To również nowoczesna, atrakcyjna wizualnie jak i pod względem ekonomicznym metoda ogrzewania wnętrz. Warto pamiętać jednak, że pompy wykorzystują gotowe już ciepło, pozyskiwane spoza budynku.
Wbrew powszechnemu przekonaniu, montaż pompy ciepła nie musi wymagać specjalistycznej wiedzy. Zwłaszcza, jeśli postawimy na urządzenia najnowszej generacji. Doskonałym tego przykładem jest pompa ciepła DEFRO DHP Premium. Jest to pierwsza polska pompa ciepła typu plug in, gwarantująca szybki i bezproblemowy montaż. Pompy ciepła DEFRO cieszą się uznaniem wśród klientów nie tylko ze względu na wyjątkowo łatwy montaż, ale również solidność oraz trwałość oferowanych urządzeń.
Pompa ciepła i jej działanie nieco bardziej fachowo
Teraz pora na nieco tzw. potocznie naukowego bełkotu, czyli opiszemy na czym właściwie polega działanie pompy tego rodzaju, a dokładnie – zjawisko fizyczne na jakim działanie zarówno pompy, lodówki jak i innych, podobnych im pod względem zastosowania tej zasady sprzętów, się opiera. A zatem w przypadku pomp zastosowanie znajduje tzw. efekt Joule’a-Thomsona. Na czym polega ten efekt? Dotyczy on bezpośredniej zmiany temperatury substancji o gazowym stanie skupienia, przy udziale zmian ciśnienia.
W przypadku działania pompy ciepła i innych urządzeń, działających w końcu w świecie rzeczywistym, nie mamy do czynienia z tzw. gazem doskonałym, który de facto istnieje właściwie wyłącznie w wyobraźni naukowców. Na szczęście te realia pozwalają właśnie na zastosowanie efektu Joule’a-Thomsona. Dzięki zmianie ciśnienia powietrza przepływającego przez pompę docierającego do komory urządzenia – do wnętrza budynku wtłaczane jest powietrze ciepłe, o znacznie wyższej temperaturze niż to, które pobrane zostało z zewnątrz. Tymczasem to, co w przypadku lodówki dociera zazwyczaj do jej wnętrza – jest wydalane na zewnątrz. Schemat systemu działania pompy ciepła jest właściwie prosty. Jeden z jej elementów to system źródła ciepła, czyli fragment instalacji bezpośrednio pobierający energię z zewnątrz. Następnie pobrane z otoczenia ciepło jest przetwarzane wewnątrz pompy aby zostało zoptymalizowane i w jak najbardziej korzystnej temperaturze i formie zostało przekazane do wnętrza budynku. Ostatnim ogniwem tego systemu jest element odpowiedzialny za dystrybucję ciepła w budynku, który może również służyć do przechowywania jego nadwyżki „na zapas”.
Jak widać, mechanizm działania pompy ciepła nie jest skomplikowany, a jednocześnie – wysoce efektywny. Chociaż pierwsze pompy tego rodzaju zostały stworzone już w pierwszej połowie XIX w. i z powodzeniem stosowane są na całym świecie, to ich zastosowanie do ogrzewania budynków rozpropagowane zostało dopiero w drugiej połowie wieku XX w USA, a w Polsce – to wciąż swoista nowość, a zarazem ciekawa alternatywa dla sieci centralnego ogrzewania czy też pieców węglowych oraz innego typu.
