Pompy ciepła, budowa i zastosowanie, bilans energetyczny, dolne i górne źródła ciepła.

Zastosowanie pomp ciepła

Najszersze zastosowania znalazły dotychczas pompy ciepła, jako urządzenia grzewcze lub

klimatyzacyjne domów jednorodzinnych i niewielkich pomieszczeń. Pracują one z reguły w układzie
rewersyjnym, tzn. w sezonie grzewczym pełnia role pompy ciepła, a w sezonie letnim, pracują w cyklu
odwrotnym, pełnią rolę klimatyzatorów. Ich wydajność cieplna wynosi od kilku do kilkunastu kilowatów.
Są to na ogół urządzenia sprężarkowe, dla których dolnym źródłem ciepła jest najczęściej powietrze
atmosferyczne lub grunt. Preferowane są przy tym niskotemperaturowe systemy ogrzewania; powietrze lub
woda, płaszczyznowe(podłogowe, sufitowe, ścienne).

Do przygotowania ciepłej wody użytkowej stosowane są małe urządzenia, o wydajności rzędu kilku

kilowatów. Pompy ciepła o wydajności cieplnej od kilkunastu do około stu kilowatów(często z dodatkowym
ogrzewaniem energią elektryczna lub gazem) używane są do klimatyzacji całorocznej lub ogrzewania
większych pomieszczeń, restauracji, biur, magazynów, a także do podgrzewania wody w basenach
kąpielowych. Dolne źródło ciepła w tych urządzeniach jest powietrze atmosferyczne albo wody
powierzchniowe lub gruntowe.

Duże urządzenia znajdują zastosowanie w instalacjach klimatyzacyjnych biurowców, domów

towarowych, w systemach ziębno – grzejnych mleczarni, zakładów mięsnych, browarów, a także jako
urządzenia wykorzystujące ciepło odpadowe z różnych przemysłowych procesów technologicznych.

Budowa i zasada działania

Pompa ciepła składa się z dwóch wymienników ciepła (parownika i skraplacza), sprężarki i zaworu

rozprężnego. Pompy ciepła wyposażone są jeszcze w dodatkowe urządzenia, takich jak presostaty, zawory
termostatyczne, układy elektryczne zabezpieczające sprężarkę, itp.

DOLNE ŹRÓDŁA CIEPŁA

ODNAWIALNE

SZTUCZNE

(naturalne)

(energia odpadowa)

- powietrze atmosferyczne

- gaz(powietrze, spaliny)

- woda(powierzchniowa, gruntowa,

- ciecz(ścieki, woda)

głębinowa, geotermalna)
- grunt
- promieniowanie słoneczne

Górne źródło ciepła jest najczęściej wykorzystywane jako źródło ciepłej wody do instalacji centralnego
ogrzewania, klimatyzacji i ciepłej wody. W instalacjach przemysłowych jest również wykorzystywane do
procesów technologicznych wymagających ciepłej wody. W przypadku pomp ciepła temperatura medium
górnego źródła nie przekracza 60 °C.

Q

k

= Q

o

+ P

spr