Pompy ciepła są tak zbudowane iż pobierają energię cieplną, korzystając z zasobów środowiska naturalnego i w zależności od budowy może to być powietrze, różnego rodzaju wody (gruntowe, powierzchniowe) grunt, grunt skalny.
Proces pobierania energii cieplnej odbywa się za pośrednictwem np. wody gruntowej lub np. z ziemi za pomocą czynnika roboczego np. glikolu. Pod powierzchnią terenu temperatura nośnika ciepła w postaci wody nawet zimą wynosi blisko 10° C. Za pomocą zainstalowanych przwodów płyn dopływa do pompy ciepła, w którym ogrzewa czynnik roboczy np. glikol. Na skutek wymiany ciepła temperatura obniża się o kilka stopni, a czynnik roboczy znajdujący się wewnątrz obiegu pompy ciepła odparowuje ( wystarczy do tego temperatura 5°C. Schłodzony w parowniku płyn jest odprowadzony z powrotem do układu zewnętrznego. Czynnik roboczy, który odparował dzięki ciepłu odebranemu od nośnika ciepła trafia do sprężarki. Na skutek sprężenia jego temperatura wzrasta do kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Czynnik w postaci gorącej pary trafia do drugiego wymiennika ciepła – skraplacza. Tam jego ciepłem ogrzewana jest woda krążąca w instalacji grzewczej ( do 50°C). Czynnik roboczy, oddając ciepło ulega skropleniu. Jego temperatura obniża się do 5°C. Już jako ciecz trafia do zaworu rozprężnego, w którym zostaje rozprężony, a wraz ze spadkiem ciśnienia jeszcze bardziej obniża się jego temperatura. Z zaworu czynnik płynie znowu do parownika i cykl się powtarza. Woda ogrzana w skraplaczu pompy ciepła może być gromadzona w zbiornikach akumulacyjnych dzięki czemu cały system może pracować w nocy – nocna taryfa elektryczna.
Budowa pompy ciepła:
Głównymi częściami składowymi pompy ciepła są: sprężarka, parownik, skraplacz i zawór regulujący ( dławiący). Zasada działania jest podobna do działania chłodziarki, tyle, że wykorzystanie energii jest odwrotne. Parownik, który w lodówce zapewnia zimno, w pompie ciepła odpowiada za pobieranie energii ze Źródła.
Źródła ciepła
Wody gruntowe mają względnie stałą temperaturę przaz cały rok (od 8° C - 12°C), dlatego stanowią bardzo dobre Źródło ciepła dla pomp. Wody gruntowe można ochło-dzić w parowniku o kilka stopni np. od 10 - 5°C.
Wody powierzchniowe ( rzeki, jeziora itp.) mają zmienne temperatury w zależności od pory roku, podo-bnie jak powietrze. Zimą temperatura wód powierzchniowych jest niska, dlatego współczynnik wydajności grzewczej pompy jest niższy.
Grunt. Pompy pobierające energię cieplną z gruntu osiągają nieco mniejsze współczynniki od pompy pobierającej ciepło z wód gruntowych. W tym przypadku temperatura zasilania nie powinna przekraczać 45°C Pod poziomem gruntu, na głębokości ok. 1 m instaluje się poziome kolektory ziemne. Układając instalację w poziomie, konieczna jest działka o powierzchni zbliżonej do dwukrotnej powierzchni ogrzewanej.
Grunt skalny. Nie wszyscy mają duże działki w związku z tym trzeba zbudować rurowy kolektor – wymiennik pionowy w gruncie skalnym na glębokości 20-150 m.
Maksymalna temperatura zasilania uzyskiwana za pomocą pompy ciepła jest określana przez producenta. Najczęściej wynosi 50°C. Istotnym parametrem pompy ciepła jest współczynik wydajności grzejnej. Im jest on wyższy tym wydajniej pracują urządzenia. Zaleta pomp ciepła to długi okres eksploatacji (do 15 lat) oraz stała sprawność w okresie całego roku.
Najważniejsze jednak to fakt, że są one przyjazne dla środowiska naturalnego, naszego zdrowia, a jednocześnie dwie trzecie i więcej energii cieplnej pozyskujemy za darmo, a w ten sposób znacznie oszczędzamy w skali roku.
