Zasada pracy pompy ciepła
W szczelnie zalutowanym układzie zachodzi cykliczne odparowanie, sprężanie, skraplanie i rozprężanie czynnika chłodniczego. Parowanie zabiera ciepło z otoczenia, sprężanie podnosi temperaturę, a oddanie ciepła na zewnątrz powoduje ponowne skroplenie czynnika. Po lewej stronie obwodu (na lewo od sprężarki i zaworu rozprężnego) panuje ciśnienie niskie-około 0,5 MPa, natomiast po stronie prawej ciśnienie w wyniku pracy sprężarki wynosi około 2 MPa

Prosta gruntowa pompa ciepła

Czy można samodzielnie wykonać pompę ciepła? Oczywiście że tak, znam wiele takich przypadków. Co nie oznacza, że każdy jest w stanie to zrobić. Jeśli jednak ma się dostatecznie silną motywację, a przede wszystkim chęć poznania nowych zagadnień, to warto spróbować. Ważne jest aby nie popełnić zbyt wielu błędów, które czasami mogą być kosztowne.

Można też wykonać taką pompę ciepła wirtualnie – w wyobraźni. Jest to doskonały sposób na to aby zrozumieć zjawiska zachodzące w pompie ciepła i nauczyć się wykorzystywać energię odnawialną.

Opis pracy pompy ciepła byłby na pewno wystarczający dla użytkownika lub projektanta instalacji grzewczej, natomiast dla konstruktora pompy ciepła już nie. Nie można konstruować urządzenia, nie wiedząc dokładnie jak ono działa i jakie są zadania poszczególnych elementów.

Sercem pompy ciepła jest zamknięty obwód, szczelnie zalutowany i napełniony specjalnym czynnikiem. Obwód składa się z następujących zespołów: parownik-ekonomizer-sprężarka-skraplacz-ekonomizer-filtr-wziernik-zawór rozprężny-parownik.

Musimy sobie teraz opisać to co dzieje się w obwodzie chłodniczym podczas pracy i jakie są zadania poszczególnych elementów tego układu.

Zasada pracy została przedstawiona na rysunku. Przekazywanie energii cieplnej odbywa się z lewej strony do prawej. W parowniku, w wyniku parowania czynnika chłodniczego powstaje niska temperatura, co umożliwia odebranie ciepła od jego źródła. Zgodnie z tym co już było omawiane, źródłem ciepła może być woda, powietrze lub płyn (solanka) pobierający ciepło z kolektora gruntowego.
Pobranie ciepła powoduje wzrost temperatury w parowniku ale nie tylko. Odparowany czynnik chłodniczy (roboczy) jest już gazem i może zostać silnie sprężony. Do tego celu stosuje się sprężarki napędzane silnikiem elektrycznym. Koszt energii zużytej przez silnik sprężarki jest prawdziwym kosztem uzyskania energii cieplnej. Każdy gaz jeśli zostanie sprężony staje się cieplejszy. W przypadku pomp ciepła ciśnienie przy sprężaniu dochodzi do 4,0 MPa, co daje temperatury nawet powyżej +100°C.