CentrumPR.pl

Dom » Budownictwo

Opcja chłodzenia w instalacji z pompą ciepła

Do obniżania temperatury w budynku często stosowane są osobne urządzenia, a przecież można byłoby wykorzystać wszystkie dostępne funkcje jakie oferuje pompa ciepła. Oczywiście pompa ciepła musi być do tego przystosowana. Ponadto, aby mogła pracować w trybie chłodzenia w instalacji musi być zastosowany element, który przekaże chłód do pomieszczeń. Najczęściej jest to:
- system ogrzewania podłogowego,
- system ogrzewania sufitowego
- klimakonwektory wentylatorowe (urządzenia wyposażone są w wentylatory, dzięki którym temperatura obniżana jest znacznie szybciej)

Tradycyjne grzejniki nie nadają się do chłodzenia. Jest to spowodowane małą różnicą temperatur pomiędzy wodą chłodzącą, a powietrzem w pomieszczeniu, a także dużą wrażliwością grzejników na kondensat.

W trybie chłodzenia pompą ciepła wyróżniamy:
chłodzenie pasywne „Natural cooling” – chłodzenie przy wykorzystaniu niskiej temperatury dolnego źródła ciepła: gruntu, wody gruntowej
chłodzenie aktywne „Active cooling” – przez odwróconą pracę pompy ciepła, która działa wówczas jak chłodziarka

„Natural cooling”
Chłodzenie odbywa się poprzez odwrócenie pracy pompy ciepła typu woda-woda lub woda-solanka. Nie wykorzystuje się w tym celu pomp woda-powietrze, ponieważ temperatura zewnętrzna w sezonie letnim jest zbyt wysoka. W przypadku chłodzenia „Natural cooling” wykorzystuje się tylko część podzespołów pompy ciepła. Pracują jedynie dwie pompy obiegowe i pozostałe urządzenia zasilane energią elektryczną. Sprężarka w takim przypadku uruchamiania jest tylko podczas podgrzewania c.w.u..
Wydajność chłodzenia naturalnego zależy w dużej części od wielkości dolnego źródła ciepła, jego temperatury i czasu eksploatacji. Najbardziej efektywnym źródłem dla tego typu chłodzenia są tzw. sondy gruntowe, które zapewniają stabilność temperaturową.

W okresie letnim dolne źródło, jakim jest grunt lub woda, charakteryzuje się niższymi temperaturami niż temperatura powietrza w budynku, z tego względu czynnik roboczy krążący w instalacji pochłania chłód ze źródła i transportuje go poprzez wymiennik do instalacji. Z kolei za pomocą, np. instalacji jak ogrzewanie podłogowe, czynnik grzewczy absorbuje ciepło z pomieszczeń i przekazuje je do źródła ciepła.
Zaletą takiego rozwiązania jest:
- naturalna i szybka regeneracja źródła ciepła po okresach zimowych,
- niewystępowanie nadmiernego schładzania i wysuszania powietrza,
- niewielkie koszty eksploatacji
- oraz bardzo niskie zużycie energii.

Wadą natomiast jest mniejsza moc chłodnicza w porównaniu z instalacjami klimatyzacyjnymi. Taki przypadek ma najczęściej miejsce pod koniec okresu letniego kiedy kolektor gruntowy nagromadzi dużo ciepła.
„Active cooling”

Aktywne chłodzenie przebiega analogicznie jak chłodzenie pasywne z tą różnicą że w przypadku aktywnego chłodzenia pracuje sprężarka. Chłodzenie aktywne jest możliwe dzięki zastosowanym pompom odwracalnym (rewersyjnym), działającym analogicznie do lodówki. Tryb pracy rewersyjnej polega na zmianie kierunku obiegu czynnika chłodniczego w układzie wewnętrznym pompy ciepła. Pompy ciepła firmy Viessmann realizują ten proces poprzez specjalny zawór czterodrogowy, dodatkowy zawór rozprężny w obiegu czynnika chłodniczego pompy ciepła oraz zamianą funkcji parownika i skraplacza – parownik pełni wówczas funkcję skraplacza, a skraplacz parownika. Pozostała część procesu chłodzenia jest identyczna jak w przypadku metody naturalnego chłodzenia.

Należy jednak pamiętać że moc chłodnicza pompy ciepła oraz współczynnik efektywności COP będą zawsze niższe od mocy grzewczej.  Różnica ta jest wynikiem wytwarzania się ciepła podczas pracy sprężarki, które wykorzystuje się jako ogrzewanie pomieszczeń natomiast w trybie chłodzenia zwiększa temperaturę czynnika chłodniczego.

Active cooling może być realizowane zarówno przy pompach ciepła pobierających ciepło z gruntu i wody gruntowej jak i powietrza atmosferycznego. Rozwiązanie to charakteryzuje się czterokrotnie wyższą efektywnością, jednakże poprzez pracę sprężarki zwiększają się koszty eksploatacyjne oraz pobierana energia elektryczna. Porównując jednak system do szeroko stosowanych instalacji klimatyzacyjnych, zapotrzebowanie energetyczne jest mniejsze.