Tymczasem tego typu agregaty ciepła można znacznie uefektywnić energetycznie, zastępując w nich elektryczne napędy sprężarek silnikami spalinowymi, zasilanymi gazem ziemnym lub biogazem. Ta innowacja procesowo-techniczna owocuje nie tylko znaczną poprawą sprawności energetycznej agregatu ciepłowniczego, ale w dodatku staje się mniej uciążliwa dla środowiska, poprzez ograniczenie emisji CO₂, co przekłada się na niższe koszty eksploatacyjne.

Powyższe uefektywnienia energetyczne przyczyniają się do rosnącego zainteresowania ogrzewaniem swoich budynków przez właścicieli domów jedno- i dwurodzinnych oraz zakładów rzemieślniczych, udoskonalonymi pompami ciepła (W.Wilming, Sonne Wind & Wärme, 54, 2, 2014).

W standardowej pompie ciepła czynnik roboczy (freon, gaz płynny, amoniak, itp.) cyrkuluje poprzez urządzenia zaprezentowane na rys. 1: sprężarkę – zasilaną silnikiem elektrycznym lub spalinowym, skraplacz – w którym ciepło kondensacji opar czynnika roboczego bywa przekazywane do odbieralników ciepła dla celów grzewczych, zawór ekspansyjny – zapewniający czynnikowi roboczemu znaczne ochłodzenie w następstwie jego rozprężania oraz odparowalnik – w którym destylujący czynnik roboczy pobiera ciepło z otoczenia dla celów grzewczych.

Absorpcyjne oraz adsorpcyjne pompy ciepła działają wg podobnej technologii, jak ta przedstawiona na rys. 1. Różnica między nimi tkwi w procesie sprężania, który w powyższych nie dokonuje się na drodze mechanicznej, ale termicznej. Stąd podczas charakteryzowania sorpcyjnych pomp ciepła mówi się o termicznym sprężaniu, które stanowi główny element procesu.

Czynnik roboczy – w postaci opar – po opuszczeniu odparowalnika bywa absorbowany przez wodny roztwór. Objętość tego ostatniego jest niewielka w porównaniu do opar czynnika roboczego. Dzięki temu ten roztwór wodny bywa relatywnie małą pompą przetłaczany do odparowalnika dla destylacyjnego wydzielania czynnika roboczego. Ciepło dla tej operacji może pochodzić z dowolnego źródła – między innymi ze spalin silnika sprężarki.

Ciepło obiegu chłodniczego, jak i ze spalin silnika spalinowego sprężarki można wykorzystać w systemie grzewczym agregatu pompy ciepła, co owocuje obniżką kosztów eksploatacyjnych.

Pompy ciepła, które można stosować tak w ogrzewaniu budynków, jak i w przygotowaniu ciepłej wody użytkowej, nadają się również w systemach chłodniczych oraz w procesach suszenia różnorakich materiałów.

fot.: photogenica.pl

Więcej przeczytacie Państwo w numerze 3/2014 magazynu „Energetyka Cieplna i Zawodowa”