Technika Grzewcza
AC Tech is a heating and cooling service company with a history of excellence, customer service, and quality craftsmanship. We specialize in HVAC service, replacement, and repair for both residential and commercial customers in North America.
Kiedy myślimy o domu pierwsze odczucia jakie się pojawiają są to ciepło, stabilność, spokój. Idąc za tą myślą czy to przy budowie nowego domu, czy modernizacji starszych budynków skupiamy się na tym, aby zaspokoić te wszystkie potrzeby. A więc, aby to ciepło zapewnić nasuwa się pytanie czym ten dom ogrzejemy? Tak – aby było stabilnie finansowo, by mieć spokojną głowę, gdy nadchodzi sezon grzewczy, dodatkowo by móc cieszyć się czystym ekologicznym powietrzem wokół domu. Rozwiązaniem tego wszystkiego może być pompa ciepła. Dzięki niej, nie spędzimy wakacji pracując przy przerzucaniu opału do kotłowni, nie będziemy musieli wieczorem w lecie rozpalać w piecu, aby mieć ciepłą wodę. Ponad to dzięki temu, że pompa ciepła jest energooszczędna nie zrujnuje naszego portfela. Co to jest ta pompa ciepła, jak działa i jakie mamy rodzaje ?
Aby móc wykorzystać ciepło z naszego otoczenia, pompa ciepła potrzebuje niewielkiej mocy elektrycznej do napędzania procesów i do działania pompy obiegowej. Niezależnie od tego, czy pozyskuje energię z powietrza, gruntu, czy z wody daje nam ciepło. Dzięki temu, że pompy ciepła pobierają z naszego środowiska około trzech czwartych energii do ogrzania są ekologiczne i pomagają nam chronić klimat. Jak?
Pompa ciepła nie produkuje energii sama, a co za tym idzie nie emituje przy tym spalin, kurzu czy popiołu. Wykorzystuje darmową energię z otoczenia, tak aby po przetworzeniu dostarczyć ją do instalacji grzewczej w budynku. Dzięki tym wszystkim cechom pompy ciepła są jednymi z najbardziej ekologicznych urządzeń grzewczych. Dodatkowo jeśli połączymy ją z instalacją fotowoltaiczną koszty użytkowania są praktycznie zerowe.
Podstawowy układ pomp ciepła składa się z takich elementów:
Parownik czyli wymiennik do pozyskiwania ciepła ze środowiska
sprężarka,
skraplacz – inaczej wymiennik do oddawania ciepła do instalacji
zawór rozprężny.
Pompa pracuje w obiegu, w którym znajduje się czynnik chłodniczy (obecnie najczęściej używany jest gaz R32 lub R410) . Czynnik na początku musi być tak zimny, aby mógł przejąć ciepło z otoczenia, następnie wystarczająco ciepły, by oddać tę energię do instalacji ogrzewającej budynek. Jak wygląda ten proces?
1. Czynnik roboczy – mieszanina gazu i cieczy, trafia do parownika, gdzie paruje, pobierając ciepło z otoczenia. W ten sposób zachodzi proces podebrania energii z dolnego źródła czyli powietrza, wody lub gruntu.
2. Następnie czynnik pod postacią pary gazowej jest zasysany przez sprężarkę, podczas tego procesu wzrasta jego ciśnienie i temperatura.
3. Później w postaci gazowej trafia do skraplacza, zmienia swój stan skupienia czyli skrapla się i w tym momencie oddaje swoją energię czyli ciepło do instalacji grzewczej.
4. Zawór rozprężny obniża jego ciśnienie i temperaturę, przez co obieg zostaje zamknięty.
Wyróżniamy takie pompy ciepła
Gruntowa pompa ciepła
Jak sama nazwa wskazuje, ten typ pompy pobiera ciepło z ziemi. Jest najbardziej wydajną pompą ciepła, ale koszty zamontowania są wysokie. W gruncie umieszcza się wymiennik gruntowy poziomy lub pionowy pod powierzchnią ziemi przy odpowiedniej głębokości. Jeśli decydujemy się na pionowy – wykonuję się odwierty w ziemi, natomiast poziomy wymaga większej powierzchni ponieważ jest układany poziomo w gruncie. Wymiennik gruntowy ma postać rur z tworzywa sztucznego. W rurach ogrzewania umieszcza się czynnik – najczęściej wody i glikolu, która nie zamarza i jest w pełni bezpieczna dla środowiska naturalnego. Ogrzewana jest ona przez ciepło, które znajduje się w gruncie. Pobrane ciepło trafia do parownika, w którym odbiera je czynnik chłodzący. Mieszanka zostaje wówczas ochłodzona – jej temperatura spada nawet poniżej zera. W specjalnym skraplaczu ciepło przekazywane jest następnie do wody, która znajduje się w instalacji grzewczej. Może to być instalacja tradycyjnego ogrzewania grzejnikowego bądź coraz bardziej popularnego ogrzewania podłogowego. Jeśli pompa wykorzystywana jest również do ogrzewania wody użytkowej, to ciepło trafia też do podgrzewacza ciepłej wody użytkowej
Wodna pompa ciepła
Pompa ciepła woda-woda działa przy wykorzystaniu dostępnych blisko działki zbiorników wodnych lub przez budowę dwóch studni głębinowych (czerpnej i zrzutowej). Woda gruntowa, nawet w zimie, utrzymuje stałą temperaturę: od 7 do 12°C. Pobierana jest ze studni czerpnej i tłoczona do pompy ciepła. Następnie, schłodzona odprowadzana jest do studni zrzutowej (chłonnej).Pompa pobierając wodę z pierwszej studni, odzyskuje ciepło i przekazuje je do budynku, a następnie odprowadza schłodzoną wodę do drugiej studni. Koszty takiej instalacji są bardzo wysokie, ponieważ oprócz pompy ciepła musimy wykopać dwie studnie głębinowe, dodatkowo potrzebny jest wymiennik. Studnie należy regularnie udrażniać – co z kolei powoduje wysokie koszty użytkowania.
Powietrzna pompa ciepła
Pompa ciepła powietrze – powietrze składa się z parownika, który jest jednostką zewnętrzną oraz wentylatorów. Podczas pracy to właśnie przez parownik przechodzą duże ilości powietrza, które wtłaczane są przez działające wentylatory. Powietrze przepływa przez miedziane rurki, w których znajduje się czynnik roboczy mający niskie ciśnienie. Następnie dochodzi do odparowywania czynnika, który pobiera ciepło z otoczenia. W kolejnym etapie para zasysana jest przez sprężarkę, co z kolei powoduje podniesie temperatury. Gaz, który został sprężony do jednostki wewnętrznej. Są nimi skraplacze, które umieszczone są w pomieszczeniu. Temperatura skraplania czynnika jest wyższa niż temperatura powietrza panująca w pomieszczeniu, dzięki czemu ogrzewa wydmuchiwane powietrze przez wentylatory. Następnie czynnik ponownie trafia do przewodów miedzianych, a nimi do jednostki zewnętrznej. Cały cykl może rozpocząć się od nowa. Co ważne, pompy ciepła powietrze – powietrze mogą być wykorzystywane nie tylko do ogrzewania, ale również chłodzenia – opisany powyżej proces jest odwracalny. W efekcie pompa działa jak klimatyzacja.
Powietrzno-wodna pompa ciepła
Pompa ciepła powietrze – woda bazuje na energii, która nagromadzenia jest w powietrzu. To właśnie ona wykorzystywana jest zarówno do ogrzewania, jak i chłodzenia. Zastosowanie odpowiedniego czynnika chłodniczego oraz właściwe sprężenie sprawia, że wytwarzane jest ciepło użytkowe, a więc to, którym ogrzać możemy zarówno dom, jak i wodę użytkową. Split generuje najmniejsze koszty wykonania instalacji, ponieważ powietrze jest nieograniczone i tuż za naszymi drzwiami. Niestety, jego temperatura bardzo zmienia się w ciągu roku, co ma bezpośredni wpływ na efektywność pracy pompy ciepła, tym samym na koszty ogrzewania domu – im dłuższa i mroźniejsza zima tym wyższe koszty ogrzewania. Tutaj producenci prześcigują się w coraz to nowocześniejszych systemach i tak najnowocześniejsze powietrzne pompy ciepła mogą wytwarzać ciepło grzewcze nawet przy temperaturze
zewnętrznej: -20 °C. Innym rodzajem powietrzno-wodnych pomp ciepła obok splitów są monobloki. Pompa ciepła MONOBLOK jest pompą ciepła jednosegmentową – składa się z jednej jednostki umieszczanej wewnątrz lub na zewnątrz budynku. Zainstalowanie jednostki w budynku chroni przed czynnikami atmosferycznymi. Niestety powoduje to zwiększenie hałasu wewnątrz budynku, a także konieczność wykonania dużych otworów na zewnątrz w celu wyprowadzenia kanałów powietrznych. Zabudowanie jednostki na zewnątrz budynku niweluje ryzyko większego szumu w domu, ale wymaga zabezpieczenia układu przed zamarzaniem wody- w tym celu do układu wpuszcza się glikol.
Czym są maty grzewcze?
Mata grzewcza to swego rodzaju sieć – zbudowana z cienkich przewodów elektrycznych (grzewczych). Umieszczone są na siatce zrobionej z włókna szklanego. Zasada działania jest bardzo prosta – kabel elektryczny zmienia prąd w ciepło ogrzewając otoczenie maty. Wytworzona w ten sposób energia jest przenoszona na płaszczyznę podłogi, co powoduje ogrzanie pomieszczenia. Matę można położyć pod płytkami czy panelami podłogowymi. Taki rodzaj ogrzewania możemy stosować jako podstawowe lub jedyne źródło ogrzewania. Najlepiej zaplanować maty grzewcze na etapie budowy lub gruntownego remontu. Zaletą takiej formy ogrzewania jest szybki i nieskomplikowany montaż, bezpieczeństwo użytkowania, i niska awaryjność systemu. Nie ma konieczności serwisu układu co rok, a to nie generuje dodatkowych kosztów.