Wodna pompa ciepła, znana także jako pompa ciepła typu woda-woda, wykorzystuje ciepło zawarte w wodach gruntowych, powierzchniowych (np. jeziorach) lub w specjalnych zbiornikach jako źródło energii cieplnej. Jest szczególnie efektywna, ponieważ temperatura wody gruntowej i powierzchniowej jest stabilna przez cały rok, co pozwala na wydajne działanie nawet w chłodniejszych miesiącach. Proces działania wodnej pompy ciepła opiera się na podobnych zasadach jak powietrzna pompa ciepła, jednak różni się rodzajem źródła ciepła i sposobem jego pozyskiwania.
Etapy działania wodnej pompy ciepła:
- Pobieranie ciepła z wody:
- Wodna pompa ciepła pobiera wodę ze studni czerpalnej (w przypadku wód gruntowych) lub z innego źródła wodnego.
- Ciepło zawarte w tej wodzie przekazywane jest do parownika pompy ciepła, w którym znajduje się czynnik roboczy o niskiej temperaturze wrzenia.
- Parowanie czynnika roboczego:
- Czynnik roboczy pobiera ciepło z wody i pod jego wpływem paruje, przechodząc ze stanu ciekłego w gazowy.
- Ten etap, podobnie jak w innych typach pomp ciepła, służy pochłonięciu energii cieplnej przez czynnik.
- Sprężanie gazu:
- Gazowy czynnik roboczy jest następnie zasysany do sprężarki, gdzie jego ciśnienie i temperatura rosną.
- Wzrost temperatury gazu powoduje, że jest on cieplejszy niż woda użytkowa lub powietrze w budynku.
- Skraplanie czynnika roboczego:
- Gorący gaz przechodzi do skraplacza, gdzie oddaje swoje ciepło do obiegu grzewczego budynku.
- Czynnik schładza się, skrapla i wraca do stanu ciekłego.
- Powrót wody i rozprężanie czynnika:
- Po oddaniu ciepła, woda z powrotem trafia do studni chłonnej lub do naturalnego zbiornika wodnego.
- Tymczasem czynnik roboczy przepływa przez zawór rozprężny, który obniża jego ciśnienie i temperaturę, przygotowując go do ponownego cyklu pracy.
Wodna pompa ciepła jest bardzo wydajna, ponieważ woda gruntowa zwykle utrzymuje temperaturę między 8-12°C przez cały rok, co sprzyja stabilności działania i wysokiej efektywności systemu. Dzięki temu pompy ciepła woda-woda mogą być szczególnie atrakcyjne dla budynków o wysokich potrzebach grzewczych, a także tam, gdzie istnieje możliwość instalacji studni czerpalnych i chłonnych.