GHP vs. GAHP - czy to jest to samo?

Rynek pomp ciepła wciąż rozwija się o nowe, coraz bardziej oszczędne i efektywne urządzenia.

W ofertach producentów możemy znaleźć różne skróty pod którymi kryją się nazwy urządzeń różniących się sposobem działania: EHP (Electric Heat Pump) to pompa sprężarkowa, GHP (Gas Heat Pump) to gazowa pompa ciepła, a GAHP (Gas Absorbtion Heat Pump) to gazowa absorpcyjna pompa ciepła.

A więc GHP to nie jest to samo co GAHP.

GHP czerpie energię do sprężenia czynnika roboczego ze spalinowego silnika na gaz, a GAHP energię tą wykorzystuje w postaci ciepła bezpośrednio ze spalania gazu.

Zapraszamy do zagłębienia się w technologię tych dwóch typów pomp ciepła na gaz.

GHP (Gas Heat Pump)

W celu przekazania ciepła czynnik roboczy w pompie ciepła musi przejść przez cztery etapy cyklu termodynamicznego:

  1. Sprężanie – wzrost ciśnienia i temperatury
  2. Skraplanie – oddanie ciepła w procesie kondensacji (skraplania)
  3. Rozprężanie – obniżenie ciśnienia
  4. Parowanie – pobranie ciepła w procesie parowania

 

W GHP sprężanie (1) następuje przy pomocy sprężarki mechanicznej napędzanej nie za pomocą prądu, jak w pompie ciepła elektrycznej, ale za pomocą silnika spalinowego, którego paliwem jest gaz. Sprężony czynnik w procesie skraplania oddaje ciepło do wody grzewczej lub ciepłej wody użytkowej (2). Następnie po przejściu przez zawór rozprężny (3) zimny skroplony czynnik pobiera w parowniku ciepło z otoczenia (np. z powietrza), podnosi swoją temperaturę i znów może zostać sprężony (1). Tak wygląda tryb grzania.

Podczas pracy silnika spalinowego w pompie powstają duże ilości ciepła (dobrze wiemy jak nagrzewają się silniki naszych samochodów), które w pompie GHP, aby nie były tracone, powinny zostać wykorzystane na przykład do kolejnego podgrzania wody.

W trybie chłodzenia cykl wygląda następująco: Sprężony czynnik skrapla się w kontakcie z powietrzem z otoczenia (2); zimny skroplony czynnik jest rozprężany (3), wpływa do jednostek klimatyzacyjnych i pobiera ciepło z pomieszczenia odparowując i podnosząc swoją temperaturę (4); następnie czynnik jest sprężany (1) i cykl się powtarza. Ciepło z pracy silnika nie jest potrzebne do przebiegu tego cyklu. Dlatego żeby go nie zmarnować trzeba je wykorzystać i najczęściej robi się to ogrzewając ciepłą wodę użytkową.

GAHP (Gas Absorption Heat Pump)

Gazowa absorpcyjna pompa ciepła nie posiada sprężarki mechanicznej tylko termiczną. W jej skład wchodzi pojemnik wypełniony roztworem woda-amoniak zwany generatorem i ogrzewający go gazowy palnik. Pod wpływem energii ze spalania gazu amoniak odparowuje z wody, podnosi swoją temperaturę i ciśnienie (1). Następnie oddając ciepło do wody użytkowej skrapla się (2), potem rozpręża na zaworze (3) i na końcu pobiera ciepło z powietrza, gruntu lub wody w procesie parowania (4).

Znaczącą cechą absorpcyjnej pompy ciepła jest to, że odparowany amoniak możemy ponownie połączyć z wodą. Zachodzi proces nazywany absorpcją (stąd nazwa pompy), w którym wydziela się duża ilość ciepła (proces egzotermiczny). Otrzymaną dodatkową ilość ciepła przekazujemy do dalszego podgrzania wody użytkowej, a powstały roztwór woda-amoniak przepompowujemy z powrotem do generatora i możemy powtórzyć cały cykl.

 

Schemat absorpcyjnej pompy ciepła.

Porównanie pomp ciepła GHP i GAHP

Istotnym faktem jaki możemy wyciągnąć po zgłębieniu zasad funkcjonowania obu pomp jest ograniczenie do minimum mechanicznych elementów w GAHP. W GHP mamy silnik i sprężarkę. Urządzenia mechaniczne poprzez swoją ciągłą pracę zużywają się i muszą być serwisowane, naprawiane, czy w końcu wymieniane. Ograniczając te elementy w GAHP upraszczamy serwis urządzenia, obniżamy koszt serwisu, zwiększamy jego żywotność pompy ciepła i zmniejszamy ryzyko usterkowości. GAHP jest mniej awaryjna.  Mechanicznymi elementem w GAHP jest, prosty w budowie wentylator osiowy i pompa roztworu, która została przetestowana w laboratoriach pod kątem 40-to letniej bezawaryjnej pracy i nie powinna sprawiać użytkownikowi większych kłopotów.

Największą zaletą GAHP jest bardzo wysoka sprawność procesu spalania gazu rzędu 98%. Spalinowy silnik w GHP posiada sprawność 45-50%. Duża część energii ucieka w postaci ciepła i trzeba dobrych rozwiązań technologicznych aby je efektywnie wykorzystać do podgrzewu wody. Kolejne straty pojawiają się podczas spalania. Spalanie ciągłe w palniku gazowym jest bardziej wydajne niż spalanie zapłonowe w silniku. Te wszystkie czynniki pokazują, że w pompie GAHP lepiej wykorzystujemy energię pierwotną paliwa gazowego, a więc jest to tańszy i bardziej ekologiczny sposób wytwarzania energii.

Potrzebujesz rzetelnej i kompleksowej wiedzy? Zapytaj naszego eksperta!

Napisz do nas lub zadzwoń +58 698 21 48