Kompletny przewodnik po pozyskiwaniu ciepła z mroźnego powietrza
Na półkuli północnej robi się coraz zimniej i ani się obejrzysz, a nadejdzie zima. Skoro temperatury spadają, przyjrzyjmy się tematowi, który bywa nieco trudny do zrozumienia: jak pompy ciepła działają, gdy na zewnątrz jest zimno?
Pompy ciepła są tak wydajne dlatego, że nie muszą wytwarzać ciepła. Zamiast tego przenoszą (pompują) je z jednego miejsca w drugie, nawet gdy temperatura spada poniżej zera. Ale jak pozyskać ciepło z mroźnego powietrza? Żeby odpowiedzieć na to pytanie, musimy najpierw zrozumieć dwa kluczowe pojęcia.
Pojęcie nr 1: zimne powietrze zawiera energię
Nawet gdy temperatura na zewnątrz spada poniżej zera, powietrze nadal zawiera pewną ilość energii cieplnej. Mróz może się nam wydawać bardzo zimny, ale to wciąż daleko powyżej tak zwanego zera absolutnego, czyli temperatury, w której wszystkie cząsteczki przestają się poruszać. W zerze absolutnym, czyli przy −273,15 °C, nie byłoby już żadnej energii do pozyskania. Dopóki więc temperatura jest wyższa od zera absolutnego, cząsteczki powietrza wciąż się poruszają, a to znaczy, że zawierają energię.
Pojęcie nr 2: ciepło to energia
Pomyśl o niszczycielskich huraganach, które w tym roku tworzyły się nad Atlantykiem. Często słyszy się, że huragany napędza ciepła woda. Tegoroczne huragany były tak duże i niszczycielskie, bo w wyniku zmian klimatu temperatura wody powierzchniowej w Zatoce Meksykańskiej jest anormalnie wysoka. Gdy takie burze przesuwają się nad gorącą wodą oceanu, to dodatkowe ciepło działa jak zastrzyk energii i pozwala im rosnąć i nabierać siły.
Łączymy to w całość
Z tymi dwoma pojęciami w głowie jesteśmy na dobrej drodze do zrozumienia, jak pompa ciepła działa w chłodne dni. W przypadku pomp ciepła traktuj „ciepło” i „energię” jako pojęcia zamienne. Skoro zimne powietrze zawiera energię, to na nasze potrzeby znaczy to, że wciąż jest w nim trochę ciepła. Niezależnie od tego, jak zimne wydaje się powietrze, zawsze jest w nim trochę ciepła (energii), z którego pompa ciepła może czerpać.
Od mroźnego powietrza do ciepła w domu
A jak to działa w praktyce? W pompie ciepła krąży czynnik chłodniczy o bardzo niskiej temperaturze wrzenia (zwykle poniżej −25 °C), a więc ciekły czynnik jest zimniejszy niż powietrze na zewnątrz. Druga zasada termodynamiki mówi, że ciepło zawsze przepływa z ciała o wyższej temperaturze do ciała o niższej, więc gdy zimniejszy czynnik przepływa przez jednostkę zewnętrzną pompy ciepła, pobiera ciepło z cieplejszego powietrza na zewnątrz.
Krążąc przez jednostkę zewnętrzną, czynnik chłodniczy pochłania ciepło z powietrza. W miarę jak się nagrzewa, odparowuje i zamienia się w gaz, który można sprężyć i przesłać do wnętrza budynku. Podczas sprężania cząsteczki gazu zostają stłoczone, przez co częściej się ze sobą zderzają. Te zderzenia wytwarzają ciepło, dzięki czemu gaz staje się cieplejszy niż powietrze w domu.
Ponieważ ciepło zawsze wędruje tam, gdzie chłodniej, ciepło z nagrzanego czynnika zostaje oddane do wnętrza, gdzie ogrzewa dom. Czynnik następnie stygnie, wraca do postaci ciekłej i cykl się powtarza – i tak Twój dom pozostaje ciepły nawet przy mrozie.
Zoptymalizuj pracę pompy ciepła w swoim domu
Skoro już wiemy, jak pompy ciepła działają zimą, wyobraź sobie, że mogą pracować jeszcze mądrzej. Tu wkracza system zarządzania energią w domu (HEMS) Zerofy. Zerofy integruje się z markami HVAC, takimi jak Nibe, Sensibo i Daikin, dzięki czemu możesz sterować pompą ciepła bezpośrednio z aplikacji Zerofy i masz wgląd w zużycie energii elektrycznej, co pozwala eksploatować ją mądrzej i taniej. Uruchamiając pompę ciepła automatycznie wtedy, gdy energii odnawialnej jest pod dostatkiem albo ceny prądu są najniższe, Zerofy pomaga obniżyć zarówno koszty energii, jak i emisje gospodarstwa domowego.
Nie masz inteligentnej pompy ciepła, ale chcesz korzystać z tych możliwości? Żaden problem – wystarczy Sensibo Smart AC & Heat Pump Control. Jeśli Twoja pompa ciepła powietrze-powietrze ma pilota, Sensibo zamieni ją w inteligentne urządzenie. Zerofy integruje się bezpośrednio z urządzeniem Sensibo, dając Ci większą kontrolę nad zużyciem energii i tym, kiedy jej używasz.
Pobierz aplikację Zerofy i zacznij już dziś.
Jeśli myślisz o przejściu na pompę ciepła do ogrzewania i chłodzenia, ale nie wiesz, od czego zacząć, zajrzyj do naszego porównania kilku najlepszych pomp ciepła dostępnych na rynku.