Klimatyzacja z pompą ciepła

Jak działa pompa ciepła?

Pompy ciepła, poza standardowym zastosowaniem, jakim jest ogrzewanie pomieszczeń, mogą pełnić rolę urządzeń do ich chłodzenia. Technologia ich pracy opiera się na zasadzie termodynamiki, która umożliwia transport energii cieplnej z dolnego źródła (gruntu, wody lub powietrza) do górnego źródła, czyli ogrzewania podłogowego, grzejnikowego czy klimakonwektorów.

Czym jest czynnik roboczy?

Czynnik roboczy, będący nośnikiem energii cieplnej, odpowiada za przepływ ciepła w zamkniętym obiegu termodynamicznym. Pompa pobiera ciepło z wymiennika zewnętrznego, podnosząc parametry czynnika tak, aby były użyteczne do ogrzania budynku.

Zobacz także:  Pompy ciepła – praca, moc, cena

Pompa ciepła, działanie aktywne i pasywne – różnice

Podczas chłodzenia pompy ciepła mogą działać dwojako: pasywnie lub aktywnie. Pierwszy sposób korzysta z niskiej temperatury dolnego źródła. Druga metoda wymaga dostarczenia energii elektrycznej i włączenia sprężarki, co powoduje zmianę kierunku przepływu czynnika roboczego. W tym wypadku pompa odbiera ciepło z pomieszczenia i przekazuje do wymiennika gruntowego, co powoduje obniżenie temperatury w budynku.

Czym się charakteryzuje chłodzenie pasywne?

W systemie tym sprężarka pompy ciepła pozostaje wyłączona, a pracują tylko pompy obiegowe. Chłodzenie pasywne wykorzystuje naturalną różnicę temperatur w okresie letnim - wyższą w budynku i niższą w gruncie. Jego efektywność zależy od trzech czynników: wielkości dolnego źródła, jego temperatury i czasu eksploatacji. Należy pamiętać, że temperatura gruntu po pewnym czasie podniesie się o kilka stopni, co skutkuje ograniczeniem mocy chłodzenia. Dlatego za bardziej efektywne źródło uważana jest woda gruntowa, której temperatura nie jest tak zmienna w ciągu roku. Niska temperatura wód gruntowych sprawia, że system zabiera energię cieplną z budynku, zamieniając ją następnie w chłód.

- Największym atutem chłodzenia pasywnego jest jego ekonomiczność. W systemie Termeo działają jedynie pompy obiegowe, co znacznie obniża koszty eksploatacji i czyni tę metodę najtańszą opcją chłodzenia pomieszczeń. Drugą, niemniej istotną zaletą, jest korzystny wpływ chłodzenia pasywnego na regenerację źródła ciepła, w tym wypadku gruntu, eksploatowanego w zimie. W takim systemie dolne źródło jest podgrzewane energią z powietrza, która zostaje pobrana z ochładzanych pomieszczeń - wyjaśnia Rafał Magiera, ekspert Sofath.

Chłodzenie aktywne - pompa ciepła Caliane Sofath - technologia bezpośrednie parowanie-woda. Fot. Sofath

Na czym polega chłodzenie aktywne?

To stosunkowo nowe rozwiązanie, dostępne na rynku od kliku lat. W przeciwieństwie do chłodzenia pasywnego, sprężarka pompy zostaje włączona. Dzięki temu wysoka temperatura jest skuteczniej odprowadzana do dolnego źródła. Pompa odbiera ciepło panujące w domu, przekazując je do wymiennika gruntowego.

- Chłodzenie aktywne, mimo że wymaga większych nakładów finansowych spowodowanych dostarczeniem energii elektrycznej, ma ogromne zalety. Jest dużo bardziej wydajne niż chłodzenie pasywne - przy zastosowaniu klimakonwektorów działa na zasadzie standardowej klimatyzacji, która swoją pracę opiera na wodzie lodowej o temperaturze 7/12°C. O ile chłodzenie pasywne zapewnia jedynie delikatną różnicę temperatur, system chłodzenia aktywnego pozwala na znaczne obniżenie temperatury panującej w pomieszczeniu, co jest szczególnie istotne podczas letnich upałów – tłumaczy Rafał Magiera, ekspert Sofath.  

Zobacz także:  Pompa do centralnego ogrzewania – jak dobrać odpowiednią?

Pompa ciepła a grzewcza ogrzewanie podłogowe

Istotne znaczenie dla skuteczności systemu chłodzenia za pomocą pomp ciepła ma zastosowana instalacja grzewcza. Sprawdzonym rozwiązaniem jest ogrzewanie podłogowe. Większą efektywność przynosi jednak montaż dwóch instalacji naraz –  „podłogówki”, która zapewnia ciepło zimą oraz klimakonwektorów, które latem dostarczają chłód. Niewielka powierzchnia tradycyjnych grzejników całkowicie uniemożliwia wymianę chłodu z otoczeniem, co jednocześnie wyklucza je jako urządzenia do obniżania temperatury budynków. Chłodzenie pasywne, ze względu na zastosowaną technologię ma wydajność niższą niż aktywne, dlatego nie powinno wykorzystywać się w nim klimakonwektorów. Sprawdzą się one przy chłodzeniu aktywnym  - dając możliwość pełnej klimatyzacji domu.

Zobacz także:  Ile kosztuje pompa ciepła?

Czy pompy ciepła mogą  zastąpić tradycyjną klimatyzację?

Doświadczenie pokazuje, że współczynniki wydajności chłodniczej dla gruntowych pomp ciepła działających w odwróconym obiegu są lepsze niż w przypadku tradycyjnej klimatyzacji. Co więcej, decydując się na instalację pompy do chłodzenia pomieszczeń nie musimy martwić się o montaż dodatkowej jednostki zewnętrznej wyposażonej w sprężarkę i wentylatory. Dzięki temu, nie tylko oszczędzamy miejsce, ale też minimalizujemy hałas. Takie rozwiązanie jest również ekonomiczne, gdyż jedna instalacja podłogowa w systemach marki Sofath jest w stanie dostarczać chłód latem i ciepło zimą do każdej przestrzeni w budynku. Natomiast przy tradycyjnej klimatyzacji niezbędne jest umieszczenie urządzenia w każdym pomieszczeniu, które chcemy ochłodzić.

Zobacz także: Pompy ciepła – fakty i mity

Pompy ciepła wkroczyły w drugą fazę rozwoju. Dziś nie służą już tylko ogrzewaniu domu i dostarczaniu ciepłej wody użytkowej. Od kilku lat skutecznie działają także jako system chłodniczy i klimatyzacyjny. Rozwój technologiczny i wielozadaniowość, które za cel postawiła sobie marka Sofath sprawiają, że pompy ciepła są synonimem nie tylko ekologii, ale także komfortu i oszczędności.

Źródło: Sofath