Absorpcyjna pompa ciepła zasilana gazem płynnym

Pompa ciepła jest ekologicznym urządzeniem wykorzystywanym w nowoczesnych, energooszczędnych i pasywnych domach jednorodzinnych, nie tylko do ogrzewania pomieszczeń. Jednym z jej typów jest pompa z technologią absorpcyjną, która może być zasilana gazem płynnym. Jak ona pracuje? Gdzie i kiedy warto ją zastosować?

Gazowe absorpcyjne urządzenia, w tym pompy ciepła, wykorzystują w swoim działaniu patent Alberta Einsteina i Leo Szilarda z 1930 roku. Liczy sobie on niemal 100 lat, ale nadal jest stosowany w sprzętach chłodniczych, które mają możliwość przenoszenia energii cieplnej z miejsca cechującego się niższą temperaturą do takiego, w którym panuje wyższa temperatura. Wszystko to dzięki różnicy ciśnień i gęstości, użyciu absorbentu oraz dostarczaniu ciepła w toku spalania gazu płynnego.

Pamiętajmy, że pompa ciepła zasadniczo jest urządzeniem grzewczym zdolnym do transportu ciepła z otoczenia o niższej temperaturze, czyli z dolnego źródła, do otoczenia o wyższej temperaturze (górnego źródła), za pomocą układu chłodniczego.

W typowych, często używanych sprężarkowych pompach ciepła jednym z elementów jest sprężarka zasilana prądem elektrycznym, która wymusza przepływ czynnika w układzie urządzenia. Natomiast inaczej jest, jeśli mamy do czynienia z absorpcyjną pompą ciepła zasilaną gazem płynnym. W jej przypadku paliwem jest LPG, które w wyniku spalania w palniku dostarcza ciepło, które następnie napędza cały sprzęt.

Funkcjonuje ona w sposób bardzo zbliżony do sprężarki zasilanej energią elektryczną, jednak zamiast sprężarki w absorpcyjnych pompach ciepła zastosowanie znajduje układ generator-absorber. Wszystko napędzane jest gazem, a podczas jego spalania wytwarza się ciepło, które dostarczane jest do warnika. Pod jego wpływem z roztworu amoniaku i wody odparowuje amoniak. Para o wysokim ciśnieniu i temperaturze przechodzi przez półki rektyfikatora. Warto podkreślić też, że w procesie rektyfikacji pary amoniaku kontraktują z roztworem bogatym, przez co opuszczają tę część warnika niemal pozbawione pary wodnej.

Czynnik przekazywany jest do deflegmatora, gdzie następuje oczyszczanie pary amoniaku z pozostałości pary wodnej. Para amoniaku oddaje ciepło w skraplaczu, podgrzewając wodę do centralnego ogrzewania lub na potrzeby zapewnienia ciepłej wody użytkowej, a czynnik w postaci ciekłej dopływa do elementu rozprężnego.

Już za zaworem pompy ciekły amoniak o niskim ciśnieniu i niskiej temperaturze doprowadzany jest do parownika, gdzie pobiera ciepło z dolnego źródła i odparowuje. Natomiast w absorberze pary amoniaku absorbowane są przez roztwór ubogi, który kierowany jest do absorbera z dolnej części warnika. Zostaje on rozprężony do niskiego ciśnienia i w postaci „deszczu” rozpylony w absorberze. Krople wody wchłaniają amoniak, przez co powstaje roztwór bogaty. Taka mieszanina jest kierowana do wymiennika rurowego, gdzie oddaje do wody grzewczej ciepło powstałe w procesie absorpcji.

Możesz wybierać spośród różnych rodzajów gazowych absorpcyjnych pomp ciepła, które różnią się poszczególnymi funkcjami i efektywnością ciepła. Korzystają one z energii ze źródeł odnawialnych, jakimi są: powietrze, woda i grunt. Wyróżnia się:

• Kondensacyjną gazową absorpcyjną pompę ciepła typu powietrze/woda – charakteryzuje się ona 165-procentową efektywnością cieplną. Może ogrzewać pomieszczenia oraz produkować ciepłą wodę użytkową. 
• Gazową rewersyjną absorpcyjną pompę ciepła typu powietrze/woda – wyróżnia się ona 149 procentową efektywnością cieplną. Może ogrzewać lub chłodzić pomieszczenia.
• Kondensacyjną gazową absorpcyjną pompę ciepła do współpracy z wymiennikiem gruntowym – cechuje się ona 170-procentową efektywnością cieplną. Może ogrzewać i schładzać pomieszczenia i produkować ciepłą wodę użytkową.
• Kondensacyjną gazową absorpcyjną pompę ciepła typu woda/woda – charakteryzuje się ona 174-procentową efektywnością podgrzania i 244-procentową efektywnością, w przypadku jednoczesnego wykorzystywania ciepła i chłodu. Może ogrzewać i chłodzić pomieszczenia i produkować ciepłą wodę użytkową czy też jednocześnie produkować wodę ciepłą i lodową.

Wartym podkreślenia jest fakt, że urządzenia te zasilane są ciepłem generowanym w palniku gazowym poprzez spalanie np. gazu płynnego LPG.