W jaki sposób działa pompa cieplna?

Pompy ciepła to urządzenia, które umożliwiają wykorzystanie istniejącej wokół nas energii cieplnej do celów grzewczych. Ich instalacja jest dość kosztogenna, ale wydane koszty powinny w niedalekiej przyszłości się zwrócić. Pompy ciepła należą do najmniej kosztownych w użytkowaniu układów centralnego ogrzewania i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Pompa ciepła wykorzystuje energię słoneczną w niskiej temperaturze i geotermalną zakumulowaną w ziemi i wodach podziemnych (dolne źródło ciepła), a później przenosi energię cieplną o wyższej temperaturze, podniesionej nawet do 60 stopni C do instalacji centralnego ogrzewania i ciepłej wody użytkowej (górne źródło ciepła). Tym chłodniejszym źródłem, tak zwanym dolnym, z jakiego jest zabierane ciepło, może być ziemia, woda, jak również powietrze. Źródłem górnym, do którego ciepło jest dostarczane, jest grzana przez pompę woda (nieczęsto powietrze), które cyrkuluje w układzie grzewczym. Na pompę ciepła składają się cztery podstawowe elementy: wymiennik do otrzymywania ciepła ze środowiska, sprężarka, wymiennik do oddawania ciepła do instalacji oraz zawór rozprężny. Wszystkie te detale tworzą szczelnie zamknięty układ, wypełniony substancją, która transportuje energię cieplną. Mieszanka ta to czynnik chłodniczy o bardzo temperaturze ewaporacji. Z uwagi na tę właściwość ma on możliwość przekształcić się w parę wodną nawet przy bardzo niskiej temperaturze otoczenia, np. w okresie zimowym. Niskotemperaturowe ciepło z gruntu czy wody transportowane jest przez parownik do układu napełnionej specjalnym płynem, jaki przemienia się w gaz. Ogrzany gaz spręża sprężarka pompy, znacznie podnosząc jego temperaturę. W skraplaczu następuje oddanie energii cieplnej wodzie, która zapełnia grzejniki, a schłodzony roztwór przechodzi przez zawór rozprężny, zawraca do parownika i cały cykl zaczyna się od początku. Z przytoczonego opisu można wnioskować, że pompa ciepła to najbardziej dogodne rozwiązanie, najbardziej ekonomiczne i ekologiczne. Wykazuje najmniejsze koszty użytkowania i przypuszczalnych konserwacji, w inwestycji pomija się nakłady na budowę komina albo podłączenia gazu oraz rachunków stałych z tym powiązanych.