Pompa ciepła, tak jak każde inne urządzenie grzewcze, ma za zadanie ogrzewać budynek oraz przygotowywać ciepłą wodę użytkową dla całej rodziny.
Pompa ciepła powietrze-woda działa na zasadzie wykorzystania energii cieplnej zawartej w powietrzu zewnętrznym, przekształcając ją w energię cieplną, która jest następnie przekazywana do instalacji grzewczej budynku. Proces ten jest możliwy dzięki zastosowaniu specjalnego czynnika chłodniczego, który w obiegu pompy przechodzi przez różne stany skupienia (parowanie, sprężanie, skraplanie, rozprężanie), umożliwiając pobieranie ciepła z otoczenia i oddawanie go do wody użytkowej lub instalacji grzewczej.
Główne zasady działania pompy ciepła powietrze-woda można podzielić na kilka etapów:
Pobór ciepła z powietrza – Nawet przy niskich temperaturach zewnętrznych powietrze zawiera energię cieplną, którą pompa ciepła może pobrać. Parownik pompy, który pełni rolę wymiennika ciepła, wychwytuje to ciepło z powietrza. Czynnik chłodniczy, znajdujący się w stanie ciekłym, przepływa przez parownik i zaczyna odparowywać, pochłaniając ciepło z powietrza.
Sprężanie czynnika chłodniczego – Gazowy czynnik chłodniczy trafia do sprężarki, gdzie zostaje sprężony, co znacząco podnosi jego temperaturę. Proces sprężania to kluczowy element działania pompy ciepła, ponieważ zwiększenie ciśnienia czynnika powoduje wzrost jego temperatury do poziomu, który pozwala na przekazanie ciepła do wody.
Przekazanie ciepła do wody – Gorący, sprężony czynnik chłodniczy trafia do skraplacza, gdzie oddaje ciepło wodzie zasilającej instalację grzewczą. W wyniku oddania ciepła, czynnik ponownie przechodzi w stan ciekły.
Rozprężenie i powrót do stanu początkowego – Po przekazaniu ciepła czynnik chłodniczy trafia do zaworu rozprężnego, który obniża jego ciśnienie i temperaturę, umożliwiając ponowny cykl. Chłodny czynnik wraca do parownika, aby rozpocząć kolejny obieg, pobierając ciepło z powietrza.
Dzięki powyższym etapom, pompa ciepła powietrze-woda jest w stanie efektywnie wykorzystywać energię z otoczenia, co pozwala na znaczące oszczędności energii oraz ograniczenie emisji CO₂. Co istotne, pompy ciepła mogą działać nawet przy niskich temperaturach zewnętrznych, choć ich efektywność spada wraz z obniżeniem temperatury powietrza. Dlatego właśnie pompy ciepła powietrze-woda najlepiej sprawdzają się w umiarkowanym klimacie lub w połączeniu z innym źródłem ciepła.
