Ciepło uzyskiwane z otaczającego nas środowiska naturalnego
W otaczającym nas środowisku znajdują się olbrzymie ilości energii cieplnej. Energia ta zgromadzona jest w otaczającym nas powietrzu, wodzie (rzekach, jeziorach, morzach, ściekach) i gruncie. Przepływ ciepła następuje zawsze od ciał cieplejszych do chłodniejszych. W momencie wyrównania temperatur przepływ ciepła ustaje. W pompach ciepła wykorzystuje się zjawisko polegające na odwrotnej pracy silnika Carnota. Ciepło ze zbiornika o niższej temperaturze przepływa do zbiornika ciepła o wyższej temperaturze, kosztem włożonej niewielkiej części energii. W ten sposób wkładając niewielką część energii możemy uzyskać z otaczającego nas środowiska darmową energię cieplną (rysunek obok). Zastosowanie pomp ciepła obniża koszty ogrzewania obiektów w porównaniu z ogrzewaniem elektrycznym. Pompy ciepła są przyjazne dla środowiska naturalnego i całkowicie eliminują emisję szkodliwych gazów, pyłów do atmosfery, które pochodziłyby ze spalania tradycyjnych nośników energii jakim jest węgiel, gaz, olej napędowy.
Budowa pomp ciepła typu PC
Pompy ciepła zbudowane są z trzech podstawowych układów:
- układu chłodniczego,
- układu gorącego (skraplającego),
- układu kolektorowego (parowacza).
Układy te tworzą jeden zespół.
Z pompy wychodzą 4 króćce do których podłączone zostają rury do odbiorników ciepła i rur kolektora. Rura kolektora to przewód wykonany z tworzywa sztucznego elastycznego, który umieszcza się w gruncie, ściekach lub wodzie (staw, jezioro, studnia). Długość kolektora jest obliczana dla danego typu pompy oraz warunków geologicznych źródła zimnego i dostarczana wraz z pompą ciepła.
Pompy ciepła wyposażone są w automatykę pozwalającą na automatyczną, bezawaryjną pracę bez dozoru człowieka. Pozwalają na regulację temperatury w pomieszczeniu ogrzewanym bądź oziębianiu z dokładnością +2°C od wartości zadanej.
Zastosowanie
Produkowane przez Elektroserwis S.C. pompy ciepła typu PC z czynnikiem pośredniczącym (system A) oraz z bezpośrednim odparowaniem czynnika ziębniczego w kolektorze odbiorczym (system B), przeznaczone są do ogrzewania obiektów takich jak: domki jednorodzinne, hotele, szkoły, małe bloki mieszkalne, obiekty sportowe i sakralne, we współpracy z kotłem c.o. lub samodzielnie w przypadku dużej powierzchni wymienników ciepła (c.o.) oraz wystarczająco wysokiej temperaturze źródła dolnego przez cały okres grzewczy, pod warunkiem, że wydajność pompy jest wystarczająca dla pokrycia zapotrzebowania w całym okresie grzewczym. Przy wyziębieniu dolnego źródła oraz spadającej temperaturze na zewnątrz, pracują wspólnie pompa ciepła i kocioł c.o. Gdy ze względu na dalszy deficyt ciepła przy spadającej temperaturze otoczenia, ko-niecznym jest podniesienie temperatury wody i na powrocie osiąga ona wartość powyżej 40-45°C, należy wyłączyć pompę ciepła ze względu na malejącą sprawność i konieczność pracy w zabronionym obszarze ciśnień dla czynnika ziębniczego. Instalacja samej pompy jest prosta.
Podstawową czynnością jest wykonanie wykopów i założenie kolektora ziemnego o wielkości dobranej do wielkości pompy i warunków geologicznych źródła dolnego (system A) lub dostarczonego kolektora z rury miedzianej (system B). W związku z tym, zaleca się współpracę pomp ciepła z kotłem c.o. poprzez włączenie w rurociąg powrotu wody do kotła. Jak długo temperatura dolnego źródła jest wysoka, a temperatura na zewnątrz nie spada poniżej 5°C, pracować może sama pompa ciepła.
Pompy systemu A mogą być zastosowane do pracy w odwróconym obiegu tj. do oziębiania pomieszczeń w okresie letnim z równoczesnym akumulowaniem energii w ziemi na okres grzewczy (Rys. 3).
Zastosowany mikroprocesorowy sterownik umożliwia różnorodne sposoby sterowania automatyczną pracą pomp, oraz współpracę z kolektorem słonecznym i kotłem c.o.
Największą zaletą pompy ciepła jest to, że pracując w zakresie optymalnych parametrów w porównaniu z innymi klasycznymi systemami ogrzewania zużywają małe ilości energii.
Pobierając 1 kWh energii, pompa oddaje średnio 3 kWh ciepła. Sprawność energetyczna pompy jest tym wyższa, im wyższa jest temperatura źródła dolnego, z którego pobieramy ciepło i niższa temperatura wody gorącej wychodząca z pompy.
Najkorzystniejsza jest praca przy temperaturze wody gorącej wychodzącej z pompy zawierającej się w granicach 35-45°C i temp. płynu dopływającego do pompy z kolektora ziemnego (system A) nie niższej niż +5°C lub temp. źródła dolnego nie niższej niż +5°C (system B)
