ŚWIĘTOKRZYSKI PORTAL EWE

REGIONALNA BAZA WIEDZY

Home » OZE/EWE w woj. Świętokrzyskim » Pompa ciepła w domu jednorodzinnym

 

 

 
                Rys.1. Wykonanie wiercenia otworu dolnego źródła ciepła o głębokości 90 m.
                                            Źródło: Fot. Michał Kubecki
 
Coraz powszechniejszym rozwiązaniem z dziedziny poprawy efektywności energetycznej, a także wykorzystania odnawialnych źródeł energii jest zastosowanie pompy ciepła.
 
Nowo wybudowany dom jednorodzinny w klasycznej technologii (izolacja cieplna ścian 10-15 cm, okna PCV o niskim współczynniku przenikania ciepła) o powierzchni 150 m2 potrzebuje ok. 50 W mocy na ogrzanie 1 m2 pomieszczenia; roczne zużycie energii na ogrzewanie to ok. 18.000 kWh; zużycie energii do ogrzania wody to ok. 4500 kWh.
 
Przy wykorzystaniu pompy ciepła o mocy 7,5 kW, współczynniku wydajności cieplnej COP= 4 i cenie energii elektrycznej jednotaryfowej G11 rzędu 0,42 zł/kWh ogrzanie takiego domu kosztuje rocznie ok. 2363 zł. Dla porównania zastosowanie gazu ziemnego w kotle kondensacyjnym kosztowałoby 4912 zł (cena 1,8 zł/m3, COP= 0,85), a Ekogroszku 3750 zł (cena 750zł/t, COP= 0,6).
 
Pompa ciepła jest urządzeniem, które umożliwia pobranie energii cieplnej z otoczenia i przekazanie jej do systemu grzewczego budynku przy jednoczesnym przeniesieniu jej na wyższy poziom energetyczny. Tym sposobem energia cieplna z naturalnego źródła (tzw. dolnego źródła ciepła), tj.: gruntu, powietrza, czy wody, które z racji swojej niskiej temperatury nie nadaje się do bezpośredniego wykorzystania, zostaje przeniesiona do systemu grzewczego (zwanego górnym źródłem ciepła) przy znacznie wyższej temperaturze. Warunkiem koniecznym zajścia całego procesu jest dostarczenie energii zewnętrznej, napędzającej obieg.
 
Elementy instalacji: sprężarka, skraplacz, parownik, zawór rozprężny, oraz dolne i górne źródło ciepła, połączone są rurkami, tworząc wewnętrzny obieg pompy. Jest on wypełniony tzw. czynnikiem roboczym, który posiada właściwości pozwalające mu wrzeć w niskiej temperaturze, np. 0°C.
 
Czynnik przepływając przez parownik absorbuje ciepło z dolnego źródła, gdzie osiąga temperaturę wrzenia stając się parą o niskiej temperaturze i niskim ciśnieniu. W takiej postaci zostaje zassany przez sprężarkę, w której ulega sprężeniu, czemu towarzyszy gwałtowny wzrost jego temperatury. Następnie rozgrzany trafia do skraplacza i oddaje w nim ciepło do górnego źródła (c.o. lub c.w.u.). W trakcie tego procesu czynnik skrapla się i w postaci cieczy jest przekierowany do zaworu rozprężnego, w którym zostaje zdławiony do ciśnienia panującego w parowniku. Wówczas cały proces rozpoczyna się na nowo.
 
Zysk energetyczny układu grzewczego z pompą ciepła sięga 75%, co oznacza, że z każdego dostarczonego 1 kW energii elektrycznej można otrzymać 4 kW energii cieplnej. Takie rozwiązanie umożliwia nie tylko oszczędne i bezpieczne ogrzanie domu, bądź wody na cele użytkowe, ale i ekologiczne, gdyż eksploatacja instalacji jest bezemisyjna.

Ponadto do jej zasilania mogą zostać wykorzystane inne odnawialne źródła energii – przykładem może być Kieleckie Centrum Kultury, na dachu którego pracują mikroturbiny wiatrowe częściowo zasilające zespół złożony z trzech pomp ciepła. Coraz częściej też w instalacjach tych stosuje się układ chłodzenia pasywnego, który w okresie letnim działa podobnie jak klimatyzacja. Rozwiązanie to zastosowano m.in. budynku „ENERGIS”, należącym do Politechniki Świętokrzyskiej w Kielcach.
 
Rys.2. a) schemat działania pompy ciepła w trybie grzania, b) schemat działania pompy ciepła w trybie chłodzenia.
Źródło: http://www.budujeko.pl/dzialanie-odwrocone-czyli-pompy-ciepla-jako-chlodzenie

Łączna moc [MW]

1W tym serwisie wykorzystywane są pliki cookies. Stosujemy je w celach zapamiętywania ustawień i zbierania anonimowych danych dla celów statystycznych. Użytkownik ma możliwość samodzielnej zmiany ustawień dotyczących cookies w swojej przeglądarce internetowej.