Źródła w pompie ciepła

Jeśli zdarzyło Ci się kiedyś czytać o ogrzewaniu pompą ciepła, z pewnością w tekście pojawiła się informacja o dolnym i górnym źródle dla pompy. Są to pojęcia nieodłącznie związane z pracą tego źródła ciepła.

W dzisiejszym artykule chciałbym w prostych słowach wyjaśnić, czym jest dolne i górne źródło ciepła dla pompy ciepła i jakie rodzaje takich źródeł stosuje się w praktyce.

Co to jest dolne i górne źródło?

Pompa ciepła nie jest tak naprawdę źródłem ciepła. Podobnie, jak lodówka nie jest źródłem chłodu. Pompa pobiera ciepło z jednego miejsca i oddaje je w innym. Te dwa miejsca to właśnie źródła ciepła — dolne i górne.

Gdyby pompę ciepła porównać do zwykłej pompy wodnej, źródłem dolnym (z którego czerpana jest woda) byłaby warstwa wodonośna w gruncie, rzeka, staw, albo beczka ustawiona pod rynną. W przypadku takiej analogii, źródłem górnym jest kran, prysznic, czy podlewaczka do ogrodu.

W przypadku pomp ciepła:

• dolne źródło to miejsce, z którego ciepło jest czerpane w niskich temperaturach,
• górne źródło to miejsce, w którym ciepło jest oddawane w wysokich temperaturach.

Dolne źródła dla pomp ciepła

Pompa ciepła czerpie energię (ciepło) ze środowiska, pobierając je przy niskich temperaturach. Tak jak lodówka wyciąga ciepło z pomidorów czy mięsa (obniżając ich temperaturę), tak pompa ciepła schładza dolne źródło. Rodzajów takiego źródła może być cała masa.

Najpopularniejsze są gruntowe pompy ciepła, pobierające ciepło z gruntu. Wtedy dolnym źródłem będzie wymiennik ciepła umieszczony w gruncie. Najczęściej jest nim pętla rurek wypełnionych glikolem. Wymiennik ten może być umieszczony poziomo pod trawnikiem, lub pionowo w kilku odwiertach wykonanych na działce. Przez rurki przepływa glikol o temperaturze np. -5°C, odbierając ciepło od otaczającego rurki gruntu, który w tamtym momencie ma temperaturę 0°C.

Drugie w kolejności są powietrzne pompy ciepła, odbierające ciepło od powietrza atmosferycznego. Za pomocą wiatraka przetłaczają one powietrze przez wymiennik ciepła, obniżając jego temperaturę. W takich pompach dolnym źródłem jest powietrze atmosferyczne. Niekiedy takie pompy stosuje się do odzysku ciepła z powietrza wentylacyjnego opuszczającego dom. A klimatyzator też jest powietrzną pompą ciepła, tylko działającą odwrotnie — w nim dolnym źródłem jest powietrze wewnątrz budynku.

Najmniej popularne są wodne pompy ciepła, które czerpią energię z wody. Są stosowane wtedy, gdy na działce jest rzeka, staw, lub wydajne warstwy wodonośne. W takim przypadku czerpie się z gruntu wodę, która przepływa przez pompę i po schłodzeniu trafia z powrotem do gruntu, rzeki czy stawu. Dolnym źródłem takiej pompy jest więc woda podziemna lub powierzchniowa.

Górne źródła dla pomp ciepła

Pompa ciepła oddaje ciepło w temperaturze wyższej, niż ta, przy której zostało pobrane. Podobnie jak lodówka, która nagrzewa się z tyłu. Górnym źródłem w lodówce jest ten wymiennik z tyłu, w przypadku pomp ciepła może być ich kilka różnych.

Najpopularniejszym górnym źródłem jest system ogrzewania podłogowego. Pompy ciepła świetnie z nim współpracują, bo podłogówka może pracować przy stosunkowo niskich temperaturach czynnika (rzędu 30-35°C). A im niższa temperatura oddawania ciepła w górnym źródle, tym pompa zużywa mniej prądu.

Mniej popularne jest użycie grzejników, z przyczyny wymienionej powyżej. Aby pompa ciepła działała efektywnie z grzejnikami, ich powierzchnia musiałaby być znacząco większa, niż w przypadku tradycyjnego, wysokotemperaturowego ogrzewania.

Pompy ciepła powietrze-powietrze jako górne źródło wykorzystują… powietrze właśnie. Takim urządzeniem będzie też klimatyzator z funkcją grzania.

Niekiedy pompy ciepła wykorzystywane są też do przygotowywania ciepłej wody użytkowej. Jeśli tak, to górnym źródłem ciepła będzie wymiennik służący do podgrzewania wody użytkowej.

 

Zobacz także