Więcej niż ogrzewanie

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. 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. 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.

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 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

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.

Pompa ciepła a instalacja grzewcza

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.

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.

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: http://gramwzielone.pl/dom-energooszczedny/7142/chlodzenie-i-klimatyzowanie-pomieszczen-za-pomoca-pomp-ciepla

Kocioł jednofunkcyjny plus zasobnik – to najczęściej stosowane rozwiązanie w domach jednorodzinnych do zaopatrzenia w ciepłą wodę użytkową. Jest ono najwygodniejsze – ciepła woda dostępna jest niemal od razu (przy zastosowaniu cyrkulacji), można z niej korzystać z kilku punktów poboru jednocześnie, niezależnie od ich odległości od kotła i zasobnika, bez spadków ciśnienia i temperatury.

Budowa zasobnika

Zasobnik ciepłej wody to zbiornik ze stali w kształcie walca lub prostopadłościanu, zaizolowany zazwyczaj pianką poliuretanową (bezfreonową) ograniczającą straty ciepła. Powierzchnia zbiornika, zarówno wewnętrzna, jak i zewnętrzna, pokryta jest emalią ceramiczną (jedna lub dwie warstwy) zabezpieczającą przed korozją. Dodatkowym zabezpieczeniem przed korozją, a także osadzaniem się kamienia jest anoda magnezowa lub anoda aktywna, tytanowa. Dostępne są także zasobniki z nierdzewnej stali szlachetnej (wysokostopowej) – nie wymagają stosowania anody ochronnej.

Wewnątrz zbiornika, w dolnej jego części, znajduje się wężownica – rura zwinięta w spiralę. Pełni ona funkcję wymiennika ciepła – przekazuje ciepło z kotła wodzie zmagazynowanej w zbiorniku, ogrzewając ją.

W instalacjach grzewczych współpracujących z kolektorami słonecznymi stosuje się zasobniki wyposażone w dwie wężownice (dolna i górna). Są to biwalentne pojemnościowe podgrzewacze c.w.u. W podgrzewaczach tych ciepło z kolektorów słonecznych przekazywane jest wodzie przez dolną wężownicę (solarną). Górna wężownica (kotłów) zaś zapewnia dogrzewanie wody przez kocioł. Do pracy z pompami ciepła przeznaczone są zasobniki z jedną, ale bardziej rozbudowaną wężownicą (2 razy większą niż w standardowych podgrzewaczach). Zwiększona powierzchnia wężownicy umożliwia efektywne podgrzewanie wody użytkowej przy niskich parametrach czynnika grzewczego – dla pomp ciepła temperatura zasilania wynosi zazwyczaj 55/65ºC. Większość zasobnikowych podgrzewaczy jest wyposażona w króciec do podłączenia cyrkulacji, umożliwiającej użytkownikowi natychmiastowy dostęp do ciepłej wody.

Pojemność

Pojemność zasobnika dobiera się odpowiednio do zapotrzebowania na ciepłą wodę. Bierze się pod uwagę liczbę użytkowników, ilość punktów poboru wody, a także przyzwyczajenia i upodobania domowników – czy chętniej korzystają z prysznica czy też z kąpieli w wannie. Ogólnie przyjmuje się, że dla 3-4-osobowej rodziny wystarczają zasobniki o pojemności 120-150 litrów.

Ustawienie zbiornika

Miejsce ustawienia zasobnika powinno umożliwiać odpowiednie poprowadzenie instalacji wodnej, zarówno przewodów rozprowadzających wodę do poszczególnych punktów poboru, jak i doprowadzających wodę grzewczą. Wybierając miejsce na bojler trzeba też wziąć pod uwagę jego ciężar po napełnieniu wodą. Zasobnik o pojemności 120 l waży ok. 183 kg, o pojemności 150 l – 230 kg, a o pojemności 200 l – prawie 300 kg. Zasobnik ustawia się jak najbliżej kotła, aby uniknąć zbędnych strat ciepła – obok kotła stojącego i pod kotłem wiszącym. Dostępne są także modele zasobników, które przeznaczone są do montażu w poziomie.

Konserwacja zasobnika

Zewnętrzne części zbiornika raz na jakiś czas powinno się przetrzeć wilgotną ścierką z dodatkiem delikatnego środka czyszczącego. Nie wolno używać środków do szorowania i rozpuszczalników.
Po roku eksploatacji powinno się sprawdzić stan zużycia magnezowej anody ochronnej. Taką kontrolę warto przeprowadzać co roku i jeśli to konieczne wymienić anodę na nową. Raz w roku także powinno się sprawdzić szczelność wszystkich połączeń w instalacji. Dobrze jest również wyczyścić wnętrze zbiornika. W tym celu najpierw spuszcza się wodę ze zbiornika, a następnie przepłukuje się go wodą (przez otwór rewizyjny), usuwając ewentualne osady. Trzeba pamiętać, że w zbiorniku przechowywana jest woda użytkowa, a więc jego czyszczenie powinno się odbywać z zachowaniem zasad higieny. W czasie eksploatacji zasobnika dobrze jest przeprowadzać tzw. dezynfekcję termiczną, polegającą na podgrzewaniu wody (przez co najmniej godzinę) do temperatury powyżej 60ºC (na ten czas trzeba wyłączyć pompę cyrkulacyjną).

Źródło: http://www.e-instalacje.pl/a/4140,zasobniki-cieplej-wody

Największy udział w koszcie utrzymania domu stanowi ogrzewanie. Dzięki zastosowaniu pompy ciepła możemy te koszty znacznie ograniczyć korzystając z naturalnego „darmowego” źródła energii jakim jest słońce. Współczynnik wydajności cieplnej COP określa stosunek dostarczanej przez pompę mocy cieplnej do mocy pobieranej przez urządzenie w postaci energii elektrycznej. Pompy ciepła charakteryzujące się współczynnikiem COP wynoszącym 4, z 1kW energii dostarczonej wytwarzają 4kW energii cieplnej. Pompy ciepła to rozwiązanie tanie w eksploatacji i energooszczędne.

Niezależność od cen tradycyjnych źródeł ciepła

Korzystając nawet w 75% z naturalnej energii zmagazynowanej w otoczeniu, pompy ciepła pozwalają na ogrzewanie domu bez obaw przed wzrostem cen oleju, gazu czy węgla.

Oszczędność przestrzeni

Zastosowanie pompy ciepła w nowoprojektowanym budynku pozwala na zaoszczędzenie miejsca tradycyjnie zarezerwowanego na kotłownię i magazyn paliwa. Ponadto nie wymaga ona budowy komina czy dodatkowego systemu wentylacji. Pompa ciepła jest urządzeniem kompaktowym o estetycznym wyglądzie, które bez trudu można umieścić w dowolnym pomieszczeniu. Pompa ciepła o mocy 16kW z wbudowanym zasobnikiem ciepłej wody użytkowej 180l to urządzenie o szerokości 60cm, głębokości 70cm i wysokości 180cm, a zatem zajmujące jedynie 0,5m2 powierzchni użytkowej!

Komfort użytkowania

Pompa ciepła jest urządzeniem łatwym w obsłudze i niewymagającym konserwacji i okresowych przeglądów. Podczas pracy nie emituje zapachów i jest cicha, dzięki czemu nie zakłóca spokoju domowników.

Dodatkowe funkcje

Pompa ciepła to nie tylko źródło ciepła dla budynku. Pozwala ona również na przygotowanie ciepłej wody użytkowej czy podgrzewanie wody w basenie. Ale na tym nie kończą się jej możliwości – wykorzystując niższą temperaturę gruntu może w okresie letni chłodzić powietrze w pomieszczeniach.

Technologia przyjazna środowisku naturalnemu

Pomyśl, ile zanieczyszczeń powietrza generują tradycyjne sposoby ogrzewania domu?

Pompa ciepła wykorzystuje odnawialne naturalne źródło energii jakim jest słońce. Zużywa niewielkie ilości energii konwencjonalnej w porównaniu z ilością energii wytworzonej dla ogrzania Twojego domu. Dzięki zastosowaniu pompy ciepła redukujesz emisję CO2 i przyczyniasz się do zmniejszenia zanieczyszczenia środowiska naturalnego.

Źródło: http://www.p-ciepla.pl/korzysci.html