Principiul de funcționare a pompei de căldură
Ce este o pompă de căldură? Pompa de căldură este un sistem de încălzire sustenabil care folosește o tehnologie eficientă pentru a valorifica energia din mediul nostru. Dacă sunteți în căutarea unei explicații ușor de înțeles despre tehnologia pompei de căldură, ați ajuns la locul potrivit cu ghidul nostru Bosch. Vă vom oferi o explicație scurtă și clară a modului în care funcționează și este construită o pompă de căldură, principiul schematic de funcționare pe care îl folosește încălzirea cu pompă de căldură și modul în care funcționează diferitele tipuri de pompe de căldură.
Table of content
- Cum funcționează un sistem de încălzire cu pompă de căldură?
- Structura și principiul pompei de căldură explicate simplu
- Funcția unei pompe de căldură aer-apă
- Cum funcționează o pompă de căldură geotermală?
- Funcția unei pompe de căldură apă-apă
- Cum funcționează o pompă de căldură iarna?
- Se poate răci și o pompă de căldură?
- Pompe de căldură Bosch
- Întrebări frecvente despre cum funcționează o pompă de căldură
Cum funcționează un sistem de încălzire cu pompă de căldură?
Mediul oferă surse inepuizabile de energie, care pot folosi pompa de căldură de încălzire. Simplu explicat, pompele de căldură atrag energie din aerul înconjurător, sol sau apele subterane și valorifică căldura extrasă pentru încălzire și apă caldă, transportând-o în spațiile de locuit. Cu ajutorul energiei ambientale gratuite, pompa de caldura poate atinge usor si eficient un nivel ridicat de confort termic in casa. Tehnologia pompei de căldură se bazează schematic pe același principiu, deși tipul de sursă de energie utilizată diferă.
Funcționarea unei pompe de căldură poate fi comparată cu principiul unui frigider - cu diferența că se generează mai degrabă căldură decât rece. În timp ce un frigider extrage căldura din interiorul său și o disipează în exterior pentru a răci alimentele, pompa de căldură extrage căldura din mediul din exteriorul casei și o folosește pentru a vă încălzi spațiile de locuit.
Structura și principiul pompei de căldură explicate simplu
Structura unei pompe de căldură este compusă din trei componente cu care funcționează sistemul pompei de căldură:
- Sursa de caldura (aer, pamant, apa subterana), din care se extrage energia din mediu.
- Pompa de căldură, care utilizează căldura extrasă din mediu prin intermediul tehnologiei pompei de căldură.
- Sistemul de distribuție și stocare a căldurii, care distribuie sau stochează căldura în spațiile de locuit.
Dar ce face exact o pompă de căldură pentru a transforma căldura mediului în energie termică utilizabilă? În interiorul pompei de căldură, un principiu tehnic constând din patru etape rulează continuu într-un proces în buclă închisă. În ciclul repetat al pompei de căldură, evaporarea, compresia, lichefierea și expansiunea unui agent frigorific au loc pentru a genera energie de încălzire. Agentul frigorific lichid absoarbe energia termică din mediu și trebuie ridicat la un nivel de temperatură care poate fi utilizat de sistemul de încălzire. Acest lucru se face folosind puțină energie electrică. Cu cât diferența de temperatură dintre sursa de energie și căldura utilă necesară este mai mare, cu atât trebuie aplicată mai multă putere de antrenare electrică.
Să aruncăm o privire mai atentă la principiul pompei de căldură:
- evaporare: la așa-numitul evaporator, căldura din mediu este transferată în circuitul pompei de căldură. Un agent frigorific este responsabil pentru absorbția și transportul energiei termice. Absoarbe căldura mediului în stare lichidă, determinând-o să se evapore și să devină gazoasă.
- compresie: Într-un compresor cu curent, numit compresor, agentul frigorific gazos este comprimat, crescând foarte mult presiunea și temperatura. De asemenea, puteți observa această parte a principiului de funcționare a unei pompe de căldură într-o pompă de aer pentru bicicletă, care se încălzește atunci când pompați aer. De aici și termenul „pompare” în legătură cu o pompă de căldură.
- lichefiare: În a treia etapă, agentul frigorific comprimat și încălzit își transferă căldura circuitului de încălzire, astfel încât să se răcească și să devină din nou lichid. Acest lucru se întâmplă la așa-numitul condensator sau condensator cu ajutorul unui schimbător de căldură. Căldura este apoi stocată în rezervorul de apă caldă și tampon al pompei de căldură.
- depresurizare: În etapa finală, presiunea agentului frigorific lichid este redusă din nou într-o supapă de expansiune sau de declanșare, făcându-l să se răcească în continuare până când atinge temperatura inițială. Ciclul pompei de căldură poate începe din nou. Poate ați observat că lichidele se răcesc atunci când sunt presurizate și presiunea este redusă în cazul cutiilor de pulverizare. Cutia devine vizibil rece când pulverizați o perioadă mai lungă de timp.
În cele ce urmează, luăm în considerare funcția tipurilor de pompe de căldură, care diferă în funcție de sursa de căldură preluată.
Funcția unei pompe de căldură aer-apă
Într-o pompă de căldură aer-apă, energia termică a aerului exterior servește ca sursă de căldură. Poate fi atins cu ușurință prin simpla configurare a dispozitivului și, prin urmare, necesită puțin efort de construcție. Funcționarea pompei de căldură aer-apă urmează aceeași schemă ca toate tipurile de pompe de căldură, prin aceea că un agent frigorific absoarbe căldura mediului. Într-o pompă de căldură aer-apă, aerul ambiental este aspirat de un ventilator, trecut la un schimbător de căldură și transformat în energie de încălzire în circuitul pompei de căldură prin evaporarea, compresia, condensarea și expansiunea unui agent frigorific. Un factor decisiv în acest proces este temperatura sursei de energie. Temperatura aerului nu este constantă, dar se modifică odată cu sezonul. Acest lucru creează diferențe de temperatură pe care sistemul pompei de căldură trebuie să le compenseze. Cu cât aerul exterior aspirat este mai rece, cu atât temperatura din circuitul de agent frigorific trebuie crescută mai mult, astfel încât energia să poată fi utilizată pentru încălzire și producerea de apă caldă.
Bine de știut: Pompele de căldură pentru apă caldă menajeră folosesc și aerul ca sursă de căldură, dar nu aerul exterior, ci aerul cald din încăpere deja prezent în clădire. Cu căldura reziduală de la sistemele tehnice, este posibilă furnizarea de apă caldă în casă. De aceea se mai numește și pompă de căldură cu apă caldă. Încălzirea cu o pompă de căldură pentru apă caldă menajeră nu funcționează. Același lucru este valabil și pentru pompele de căldură aer-aer, care folosesc aerul evacuat din spațiile interioare pentru a recupera căldura pentru sistemele de ventilație din clădirile noi de înaltă eficiență.
Cum funcționează o pompă de căldură geotermală?
Funcționarea unei pompe de căldură geotermală se bazează pe principiul energiei geotermale. Aceasta se referă la energia termică stocată în pământ. Pompa de căldură saramură-apă folosește energia termică din sol ca sursă de căldură. Funcția unei pompe de căldură saramură-apă este posibilă de sondele de sol sau colectoarele de sol, care extrag căldura din subsol și o transformă în ciclul pompei de căldură în energie utilizabilă pentru încălzire și prepararea apei calde. Pentru a atinge energia geotermală, sunt necesare lucrări de terasament sau foraje adânci. În funcție de adâncimea găurii de foraj, căldura aproape de suprafață sau căldura adâncă poate fi exploatată. Temperatura sursei de căldură este crucială pentru eficiența și funcționarea unei pompe de căldură. În sol, există o temperatură a solului relativ constantă pe tot parcursul anului. Ca urmare, pompa de căldură geotermală funcționează deosebit de eficient.
Funcția unei pompe de căldură apă-apă
O pompă de căldură apă-apă utilizează energia termică din apele subterane ca sursă de căldură. Pentru a funcționa, așa-numita pompă de căldură pentru apă subterană necesită două puțuri: un puț de aspirație, care extrage apa subterană, și un puț de absorbție, care eliberează apa uzată înapoi în pământ. Funcționarea pompei de căldură apă-apă, ca în toate tipurile de pompe de căldură, se bazează pe un circuit închis de agent frigorific. În acest caz, agentul frigorific absoarbe energia termică a apei subterane și o face utilizabilă pentru încălzirea spațiului în ciclul pompei de căldură. Apele subterane au temperaturi constant ridicate. Prin urmare, pompa de căldură apă-apă este considerată cea mai eficientă pompă de căldură.
Cum funcționează o pompă de căldură iarna?
În ciuda temperaturilor exterioare mai scăzute, o pompă de căldură funcționează în mod fiabil chiar și în timpul iernii, deoarece în sol și în apele subterane predomină temperaturi constante, indiferent de sezon. Chiar și cu temperaturi exterioare în aer sub 0 °C, funcționarea pompei de căldură în timpul iernii este posibilă și economică datorită eficienței sale ridicate. Dacă apar temperaturi sub zero extreme de până la -20 °C, un încălzitor electric este pornit temporar ca rezervă. În acest fel, pompa de căldură poate furniza suficientă căldură chiar și la temperaturi exterioare foarte scăzute, fără a pierde eficiența. Alternativ, o pompă de căldură poate fi funcționată și ca sistem hibrid în combinație cu un cazan pe gaz, care preia sarcina de vârf în timpul iernii.
Căutați sfaturi despre cum să vă reduceți costurile de încălzire? Indiferent dacă locuiți într-un apartament închiriat sau în propria casă, ghidul nostru de încălzire economică vă va spune cum puteți reduce cu ușurință costurile de încălzire și puteți economisi energie suplimentară.
Se poate răci și o pompă de căldură?
Partea fascinantă a unei pompe de căldură: este singurul sistem de încălzire care poate încălzi și răci în funcția sa. În acest fel, poți folosi pompa de căldură pe tot parcursul anului și elimini nevoia de aer condiționat suplimentar în casa ta. Vă puteți răci încăperile vara cu o pompă de căldură dacă unitatea are o funcție reversibilă de pompă de căldură și este planificată în consecință încă de la început. La multe modele, o funcție de răcire poate fi, de asemenea, adaptată. Important este ca sistemul de incalzire sa fie optim adaptat aparatului de aer conditionat cu pompa de caldura. Sistemele de încălzire prin perete sau pardoseală sunt cele mai potrivite pentru răcire cu o pompă de căldură.
Răcirea cu o pompă de căldură funcționează în același mod ca și generarea de căldură, doar printr-un circuit de refrigerare invers. În acest proces, căldura din sistemul de încălzire este disipată spre exterior, ceea ce răcește sistemul de încălzire. Totuși, efectul de răcire al unei pompe de căldură reversibilă nu este la fel de puternic ca cel al unui aparat de aer condiționat.
Infobox
Bine de știut: Pompa de căldură funcționează și cu caloriferele normale? Aflați mai multe în ghidul nostru de calorifere cu pompă de căldură.
Întrebări frecvente despre cum funcționează o pompă de căldură
Ce este o pompă de căldură?
Cum funcționează o pompă de căldură explicat simplu?
Cum arată o pompă de căldură?
Cum funcționează o pompă de căldură pentru casă?
Cum funcționează o pompă de căldură cu sursă de aer iarna?