Jak działają gruntowe pompy ciepła?
Każda gruntowa pompa ciepła odbiera energię cieplną z gruntu, a następnie przekształca ją w ciepło użytkowe i zasila instalację grzewczą. System ogrzewania z wykorzystaniem gruntowej pompy ciepła składa się z kilku elementów:
- tzw. dolnego źródła z kolektorem odbierającym ciepło z gruntu,
- parownika, który odbiera ciepło z obiegu kolektora i dostarcza do obiegu wewnętrznego pompy,
- sprężarki i zaworu rozprężnego,
- skraplacza, który odbiera ciepło z obiegu wewnętrznego pompy i dostarcza je do obiegu tzw. górnego źródła,
- górnego źródła, czyli instalacji grzewczej.
Dolne i górne źródło to określenia umowne i nie muszą wskazywać na faktyczną różnicę poziomów między systemem rur znajdujących się w gruncie (dolnym źródłem) a instalacją ogrzewania (górnym źródłem).
Pompa ciepła gruntowa działa dzięki wykorzystaniu zjawisk fizycznych, które są dobrze znane z klimatyzatorów czy lodówek. W zamkniętym obiegu pompy ciepła krąży odpowiednio dobrany czynnik roboczy o niskiej temperaturze, który w kolektorze dolnego źródła poprzez parownik odbiera ciepło z gruntu, a następnie transportuje je do sprężarki. Tu, pod wpływem ciśnienia, temperatura czynnika wzrasta, a gorący czynnik dociera do skraplacza, gdzie oddaje ciepło wodzie grzewczej, będąc jednocześnie chłodzonym przez wodę powrotną systemu grzewczego.
Ochłodzony czynnik ulega skropleniu i w postaci mieszaniny gazu i cieczy transportowany jest do zaworu rozprężnego, gdzie ulega całkowitemu rozprężeniu i przyjmuje postać cieczy o niskiej temperaturze. Dzięki temu, kiedy dociera do parownika, może odebrać ciepło z gruntu i cały proces się powtarza.