1 czerwca 2020

Kategoria:
Inne

Czy pompy ciepła mogą chłodzić?

Pompa ciepła to bardzo ekologiczne urządzenie, które pozwala na tanie i efektywne ogrzewanie budynku mieszkalnego lub użytkowego. Marzeniem wielu osób jest jednak posiadanie jednego systemu, który gwarantuje właściwą temperaturę bez względu na porę roku. Takie rozwiązanie wiązałoby się z oszczędnością miejsca w budynku, prostszą obsługą, a co za tym idzie większym komfortem dla osób, które z niego korzystają.

Zasada działania pompy ciepła a możliwość chłodzenia

Pompa ciepła to sprzęt, który może zbliżyć się do ideału, jakim jest system ogrzewania, który zawsze zapewnia użytkownikom pełny komfort termiczny. Ze względu na duże różnice występujące między temperaturami panującymi w okresie jesienno-zimowym a tymi, z którymi mamy do czynienia w sezonie wiosenno-letnim w większości budynków konieczne jest montowanie wydajnych kotłów centralnego ogrzewania oraz niezależnych instalacji klimatyzacyjnych. Takie rozwiązanie to nie tylko wysokie koszty zakupu urządzeń, ale również wysokie opłaty za ich eksploatację. Dodatkową uciążliwością jest też budowa dwóch oddzielnych systemów do rozprowadzenia ciepła i dystrybucji zimnego powietrza lub przesyłania czynnika chłodniczego z jednostki zewnętrznej klimatyzatora do modułów instalowanych wewnątrz. Ten sam efekt można natomiast osiągnąć, decydując się na pompę ciepła, która ma zarówno możliwość grzania, jak i chłodzenia – wyjaśnia przedstawiciel firmy GHS Inferno, specjalizującej się w montażu pomp ciepła.

Zasada działania pompy ciepła opiera się na przekazywaniu energii zgromadzonej w wodzie, powietrzu lub gruncie do instalacji grzewczej budynku. Specjalny czynnik krążący w instalacji odbiera ciepło z jednego z tych źródeł, po czym wykorzystuje je do ogrzania wody używanej w systemie ogrzewania. Wykorzystanie stosunkowo niewielkich różnic ciepła jest możliwe dzięki zmianie ciśnienia czynnika, ponieważ wraz z jego wzrostem podnosi się też temperatura. Czynnik pod ciśnieniem jest kierowany do skraplacza, gdzie jego ciśnienie ulega zmniejszeniu, a uwalniane ciepło służy do ogrzewania wody.

Odwrócenie schematu działania pompy ciepła pozwala na zmianę kierunku przepływu ciepła. Instalacja może obniżać temperaturę wody krążącej w rurach systemu c.o., a tym samym chłodzić wnętrze budynku. Żeby było to możliwe, musi być jednak odpowiednio przystosowana.

Niezbędne elementy instalacji chłodzącej do pompy ciepła

Pompa ciepła, która ma być wykorzystywana zarówno do grzania, jak i chłodzenia musi mieć konstrukcję, która umożliwia użycie źródła dolnego, czyli np. gruntu do zmniejszania temperatury krążącego w instalacji czynnika. Konstruowane są zarówno pompy pasywne, które działają bez wykorzystywana sprężarki, jak i pompy aktywne, używające wszystkich elementów systemu. W przypadku pomp pasywnych krążący dzięki pompie obiegowej czynnik oddaje ciepło do ziemi lub wody, a po powrocie do wymiennika ochładza wodę w instalacji. Ze względu na to, że nie korzysta się tu z efektu zmiany temperatury wraz ze zmianą ciśnienia, uzyskiwane różnice temperatur są mniejsze. W zamian jednocześnie znacznie niższe jest zużycie prądu. W przypadku pomp, które odwracają obieg czynnika, efekty są większe, choć koszt działania również wzrasta.

Instalacja, w której ma być stosowana pompa ciepła z możliwością chłodzenia, musi być wyposażona w dodatkowe elementy automatyki, m.in. zawory trój-, lub czworodrogowe, a także odpowiednie sterowanie wraz z czujnikami temperatury.

Do efektywnego chłodzenia wnętrza nie wystarczy jednak sama pompa ciepła, potrzebna jest również instalacja rozprowadzająca ochłodzoną wodę. Wykorzystywanie w tym celu tradycyjnych grzejników nie będzie efektywne. Można jednak rozważyć użycie zainstalowanego w budynku systemu podłogowego. W instalacji z chłodzącą pompą ciepła bardziej korzystne będzie jednak użycie instalacji płaszczyznowej umieszczonej w ścianach. Ze względu na dużą powierzchnię oraz fakt, że będzie się ona znajdowała na optymalnej wysokości tam, gdzie przepływ powietrza jest większy i jest ono bardziej nagrzane, uzyskiwane rezultaty będą o wiele lepsze.

Innym możliwym rozwiązaniem jest zastosowanie klimakonwektorów, które mogą być zainstalowane zamiast tradycyjnych grzejników i łączyć funkcje dystrybucji ciepła z rozprowadzaniem ochłodzonego dzięki zimnej wodzie powietrza. Przewagą instalacji wykorzystującej klimakonwektory jest jej mniejsza złożoność w porównaniu z systemem płaszczyznowym, ten działa jednak w zupełnej ciszy, natomiast klimakonwektor wykorzystuje zasilane elektrycznie wentylatory.