Na czym polega chłodzenie za pomocą pompy ciepła? Jak działa klimatyzacja z użyciem urządzeń grzewczych?

Systemy wysokotemperaturowe z grzejnikami wodnymi w ogóle nie dają takiej możliwości. Mają małą powierzchnię wymiany, a ze względu na kierunek przepływu ciepła montuje się je nisko przy podłożu. Lepsze rezultaty daje podłogówka wypełniona tzw. wodą lodową. Warto oddzielić tę instalację od ogrzewania podłogowego, a jeszcze lepiej położyć na ścianach lub suficie. Oprócz rozwiązań podłogowych i powierzchniowych, wydajne chłodzenie za pomocą pompy ciepła umożliwiają instalacje nadmuchowe z użyciem klimakonwektorów lub innych urządzeń dodatkowych. Systemy gruntowe pozwalają korzystać z pasywnego chłodzenia naturalnego. Wtedy energię elektryczną pobierają jedynie pompy obiegowe, co jest zdecydowanie bardziej korzystne finansowo niż instalowanie osobnej klimatyzacji.

Aktywne chłodzenie za pomocą pompy ciepła przez odwrócenie obiegu

W odróżnieniu od tradycyjnego grzejnika czy klimatyzatora odwracalna pompa ciepła może pełnić obie funkcje zamiennie. Przełączanie pomiędzy trybem ogrzewania a funkcją chłodzenia aktywnego polega na odwróceniu obiegu czynnika chłodniczego. Przy schładzaniu skraplacz i parownik „zamieniają się” rolami, zawory ukierunkowują działanie sprężarki pompy ciepła w drugą stronę – w efekcie to wnętrza stają się dolnym, a obszar na zewnątrz górnym źródłem ciepła. Urządzenia rewersyjne są ok. 30% droższe od standardowych.

Mimo wszystko za takim zakupem przemawiają również czynniki ekonomiczne. Wybierając pompę ciepła do chłodzenia pomieszczeń latem, nie trzeba już instalować klimatyzacji w każdym pokoju – tłumaczy Tomasz Dolata, Dyrektor Regionalny w firmie Da Vinci Green Energy. – Energia cieplna, jaką wytwarza sprężarka w każdym trybie, nie musi iść na marne. Efektywne chłodzenie za pomocą pompy ciepła da się połączyć z jednoczesnym przygotowywaniem ciepłej wody użytkowej. Wszystkim sterują czujniki, które po osiągnięciu określonej temperatury c.w.u. lub powietrza w pomieszczeniu przełączają instalację w odpowiedni tryb funkcjonowania – wyjaśnia Tomasz Dolata. 

Ogrzewanie i chłodzenie pomieszczeń pompą ciepła – systemy powierzchniowe, klimakonwektor, wentylacja

System chłodzenia podłogowego sufitowego lub ściennego wymagają zastosowania czujników poziomu wilgoci. Jeżeli wilgotność powietrza w jakimkolwiek miejscu spadnie poniżej tzw. punktu rosy, dojdzie do skraplania. Byłoby to destrukcyjne dla powierzchni, w których umieszczono rury całej instalacji. Nieco mniej problemów w tym zakresie stwarzają klimakonwektory, nazywane również fancoilami. To urządzenia, które łączą funkcjonalności grzejników i klimatyzatorów. Nie ma potrzeby tworzenia odrębnego systemu rur. Woda, jaka wytwarza się w wyniku chłodzenia pomieszczeń za pomocą pompy ciepła, gromadzi się w specjalnych tackach na skropliny. Trzeba je od czasu do czasu opróżniać, choć są też modele odprowadzające nadmiar wilgoci bezpośrednio do kanalizacji.

Kolejny sposób na schłodzenie dolnego źródła ciepła to odpowiednia budowa systemu wentylacyjnego. W sezonie zimowym rekuperatory odzyskują nawet 90% energii termicznej traconej w wyniku wymiany powietrza w pomieszczeniu, natomiast latem możliwe staje się chłodzenie za pomocą pompy ciepła. Do obniżenia temperatury powietrza wpadającego do środka dochodzi dzięki wykorzystaniu jego energii do podgrzania c.w.u. Aby eksploatacja całości była maksymalnie wydajna i ekonomiczna, konieczne jest staranne wyliczenie i dopasowanie do siebie:

• mocy chłodnicy;
• rzędów w wymienniku ciepła;
• oporów powstających w układzie.

Chłodzenie pasywne, wspomaganie pompy powietrze–woda gruntowym wymiennikiem ciepła

Funkcje „natural cooling”, bazujące na samodzielnej pracy pomp obiegowych, działają tylko w gruntowych pompach ciepła. W przypadku pozostałych typów urządzeń różnica temperatury pomiędzy górnym i dolnym źródłem będzie zbyt mała, aby w pomieszczeniu dało się odczuć różnicę. Efektywność w dużym stopniu uzależniona jest od warunków pogodowych. W pasywnym trybie chłodzenia dochodzi do stopniowego ogrzania dolnego źródła – gruntu lub wód gruntowych. Podziemne solanki nieznacznie dłużej utrzymują moc chłodniczą od warstw ziemi. W miarę upływu czasu coraz trudniejsze staje się dostarczanie chłodu do wnętrz, za to nagromadzone ciepło można wykorzystać w sezonie grzewczym.

Gruntowy wymiennik ciepła, jakim najczęściej jest jama wypełniona czystym żwirem, którego temperatura, jedynie w skrajnych warunkach wykracza poza przedział 6–12°C. Rozbudowa instalacji na wiele sposobów wspomaga pompę ciepła powietrze-woda, zwłaszcza po podłączeniu rekuperatora na wylocie powietrza z GWC. Systemy centralnego ogrzewania i do przygotowania ciepłej wody użytkowej są nawet o połowę efektywniejsze podczas eksploatacji w sezonie grzewczym. Przy wykorzystaniu pompy ciepła do chłodzenia już na wejściu:

• obniża się temperatura powietrza;
• odfiltrowuje się część zewnętrznych zanieczyszczeń;
• dochodzi do nawilżenia lub osuszenia powietrza.

O chłodzeniu za pomocą pomp ciepła najlepiej zdecydować już na etapie projektu

Podłogówka należy do najefektywniejszych rozwiązań na ogrzewanie domu, jednak przy chłodzeniu sprawa już się komplikuje – zwraca uwagę Tomasz Dolata z Da Vinci Green Energy. – I nie chodzi o samo wykonanie instalacji, które należy do stosunkowo prostych w porównaniu z innymi rozwiązaniami. Nie potrzeba szczególnie wielu skomplikowanych przeróbek, by już istniejący system wzbogacić o możliwość chłodzenia pompą ciepła typu powietrze–woda. Problem pojawia się przy braku wewnętrznego obiegu powietrza, który „podniósłby” chłód znad podłogi. Zimno pod stopami nie dla wszystkich jest komfortowe. Z uwagi na skraplanie, instalacje powierzchniowe są w stanie obniżyć temperaturę latem zazwyczaj do ok. 20°C – p.Tomasz.

Klimakonwektory zapewniają lepsze rezultaty, ale też generują więcej hałasu. Efekt chłodniczy jest praktycznie niezależny od warunków zewnętrznych. Jednak ma to swoją cenę w znacznie wyższych kosztach początkowych inwestycji. Wykonanie niezbędnej izolacji rur w takim systemie będzie tym droższe, im później dojdzie do zainstalowania pompy ciepła z funkcją chłodzenia oraz pozostałych urządzeń. Najbardziej opłaca się podjąć decyzję w takim momencie, by projektanci mogli uwzględnić docelowy sposób dogrzewania i klimatyzowania budynku oraz przekazać wykonawcom odpowiednie wytyczne.

Chłodzenie za pomocą pompy ciepła jest tańsze niż osobny system klimatyzacji

Coraz więcej firm i instytucji przedstawia wyliczenia, zgodnie z którymi wielofunkcyjna instalacja w dłuższej perspektywie opłaca się bardziej niż niezależne obiegi grzewcze i chłodnicze. O tym, który spośród wielu wariantów będzie optymalny w konkretnym przypadku, decydują m.in.:

• warunki klimatyczno-pogodowe w danym miejscu;
• jakość termoizolacji budynku;
• dolne źródło ciepła – jego wielkość, temperatura wyjściowa, czas użytkowania etc.

Niższe koszty eksploatacji w porównaniu z klimatyzacją dotyczą zwłaszcza pomp gruntowych z pasywnym efektem chłodzenia oraz pomp ciepła typu powietrze–woda zasilanych za pomocą paneli fotowoltaicznych. Podczas wstępnego audytu specjaliści Da Vinci Green Energy przedstawią ci wszystkie wyliczenia i pomogą w podjęciu decyzji najkorzystniejszej dla ciebie. Opłacalność i skuteczność chłodzenia za pomocą pompy ciepła naprawdę osiągną wysokie poziomy dzięki nowoczesnym rozwiązaniom!

Źródła:

http://www.e-instalacje.pl/a/chlodzenie-domu-pompa-ciepla-chlodzenie-pasywne-i-aktywne-czym-sie-roznia-20472.html