Każda pompa ciepła teoretycznie nadaje się zarówno do ogrzewania jak i chłodzenia. Przecież pompa ciepła w klimatyzacji to
lodówka, tyle że pracująca odwrotnie. Dokonajmy zatem odwrócenia funkcji pompy ciepła i uzyskamy chłodziarkę. Pompy ciepła mogą
więc służyć zarówno jako źródła ciepła jak też jako chłodziarki. Aby wykorzystać pompę ciepła do chłodzenia pomieszczeń,
wystarczy odwrócić zarówno kierunek tłoczenia sprężarki jak i zawór rozprężający, zmieniając tym samym kierunek przepływu
czynnika chłodniczego i, oczywiście, kierunek przepływu ciepła.

Można to zrealizować według schematu odwracalnej pompy ciepła. W obiegu czynnika chłodniczego sprężarkę podłączono przez zawór
czterodrożny, który pozwala odwracać kierunek jej włączenia. Dołączono też równolegle do zaworu rozprężającego drugi identyczny
zawór lecz skierowany w przeciwną stronę. Zawór trójdrożny pozwala włączyć w obwód jeden z dwóch zaworów rozprężających.

W trybie ogrzewania sprężarka tłoczy gazowy czynnik chłodniczy do wymiennika ciepła systemu grzewczego (c.o. i c.w.u.). W
wymienniku czynnik skrapla się oddając ciepło do systemu grzewczego. Przez przełączenie zaworu czterodrożnego sprężarka działa w
kierunku przeciwnym, zatem skraplacz i parownik zamieniają się rolami i ciepło jest odbierane (parownik) z systemu grzewczego,
schładzając jego czynnik (np. wodę w instalacji podłogowej, nazywaną w tym trybie pracy wodą lodową).

Następnie to ciepło jest oddawane przez wymiennik (skraplacz) do układu dolnego źródła (np. do solanki w kolektorze gruntowym).
Oczywiście, odwrócony jest też kierunek włączenia zaworu rozprężającego.

W trybie ogrzewania pompa ciepła ma trochę większą moc i sprawność, niż w trybie chłodzenia. Wynika to stąd, że energia
elektryczna pobierana przez sprężarkę zamienia się w ciepło, które w trybie ogrzewania dodaje się do ciepła pobieranego z
dolnego źródła. W trybie chłodzenia ta dodatkowa energia cieplna również powstaje w sprężarce, pogarszając jednak w tym
przypadku bilans chłodzenia.

Praktycznie każdy producent ma w swojej ofercie pompy ciepła odwracalne lub jest w stanie zaoferować taką pompę na zamówienie.
Jednak pompa ciepła z opcją chłodzenia jest droższa, nawet do 30%, mimo że tryb chłodzenia uzyskuje się przez niewielkie zmiany
konstrukcyjne i programowe.

W niektórych rozwiązaniach (np. VATRA) pompa odwracalna pracując w trybie chłodzenia aktywnego wytwarza wodę lodową do
klimatyzowania pomieszczeń, a jednocześnie zużywa pobierane ciepło do ogrzewania c.w.u. Mamy więc „dwa w jednym”, tj. można
powiedzieć, że klimatyzacja jest realizowana za darmo przy okazji podgrzewania c.w.u. Gdy temperatura c.w.u. osiągnie pewną
graniczną wartość, następuje przełączenie układu i ciepło pobierane z wody lodowej jest oddawane do dolnego źródła (np. do
solanki w kolektorze gruntowym).
Chłodzenie pasywne

Można powiedzieć, że pompa ciepła w tym rozwiązaniu nie pracuje, gdyż sprężarka jest wyłączona. Korzysta się z możliwości
naturalnego schładzania (funkcja „natural cooling”) pomieszczeń czynnikiem z dolnego źródła (solanka lub woda) oddającym ciepło
do gruntu. Jak wiemy, grunt ma temperaturę ok. 10°C, a więc niższą od temperatury w pomieszczeniach.

Ze względu na wysoką temperaturę powietrza w lecie, funkcja „natural cooling” jest oczywiście niemożliwa w pompach
powietrze/woda. W pompach z gruntowym dolnym źródłem ten tryb pracy wymaga niewielkich zmian konstrukcyjnych – dodatkowego
wymiennika z układem odpowiednio sterowanych zaworów trójdrożnych i pomp obiegowych
Programator wyłącza sprężarkę pompy ciepła i pracują tylko pompy obiegowe układu pierwotnego B oraz wtórnego E, a zawory
trójdrożne C, G włączają wymiennik ciepła chłodzenia D. Zatem woda z ogrzewania podłogowego F, przepływając przez wymiennik D,
oddaje swoje ciepło czynnikowi obiegu pierwotnego (solance w kolektorze gruntowym, lub wodzie w układzie dwóch studni).
Schładzana woda instalacji połogowej odbiera ciepło z pomieszczenia.

Do chłodzenia pomieszczeń można stosować również instalację nadmuchową, działającą poprzez klimakonwektory lub kasetony
sufitowe. Instalacja nadmuchowa ma prostsze sterowanie, gdyż wymaga tylko zastosowania czujnika temperatury powietrza wewnątrz
pomieszczeń, który wyłączy system chłodzenia, gdy temperatura spadnie poniżej zadanej wartości. W przypadku podłogówki lub innej
instalacji płaszczyznowej (ściennej lub sufitowej), poza czujnikiem temperatury, konieczny jest również czujnik wilgotności, aby
automatyka wyłączała system chłodzenia, gdy powietrze osiąga wilgotność bliską punktu rosy.

Chodzi o to, aby uniknąć skraplania się wilgoci z powietrza na chłodnej powierzchni podłogi. Porównując różne rozwiązania
chłodzenia pomieszczeń, można je uszeregować w kolejności od najgorszych do najlepszych. Najgorszym rozwiązaniem jest
zastosowanie grzejników wodnych, zresztą nie zalecane również do ogrzewania pompą ciepła. Do chłodzenia tym bardziej się nie
nadaje, ze względu na niewielką powierzchnię grzejników, a więc słabą wymianę ciepła. Ponadto, grzejniki są montowane nisko przy
podłodze, a ciepłe powietrze zbiera się wysoko przy suficie.

Lepszym rozwiązaniem jest chłodzenie zimną wodą krążącą w rurach podłogówki. Wprawdzie wymiana ciepła może się odbywać wyłącznie
przez promieniowanie, gdyż ciepłe powietrze nie opada na dół, ale chłodzenie odbywa się całą powierzchnią podłogi. Skuteczność
chłodzenia podłogowego można znakomicie poprawić przez wywołanie krążenia powietrza.

W przypadku stosowania instalacji podłogowej zarówno do ogrzewania jak i chłodzenia, należy zadbać o to, by rury były płytko
zagłębione pod posadzką (<1 cm). Jeszcze lepszym rozwiązaniem jest „strop chłodzący”, czyli chłodzenie powietrzem zimnym
opadającym od sufitu ku podłodze. Najlepszym rozwiązaniem są konwektory wyposażone w wentylator z regulowanym strumieniem
chłodnego powietrza.

Takie rozwiązanie umożliwia szybkie i skuteczne schładzanie pomieszczeń, a także precyzyjną regulację klimatu w pomieszczeniu.
Jednak stosowanie klimakonwektorów zarówno do chłodzenia jak i do grzania jest nie najlepszym rozwiązaniem, gdyż grzanie
podłogowe ma swoje charakterystyczne zalety, a wadą klimakonwektorów jest generowany przez nie lekki szum, który podczas grzania
w nocy może być dokuczliwy.

Najlepszym wyjściem jest stosowanie obu rozwiązań razem, tj. podłogówki wykorzystywanej wyłącznie do ogrzewania w zimie oraz
klimakonwektorów używanych wyłącznie w lecie do chłodzenia. W lecie po schłodzeniu pomieszczeń w ciągu dnia, można wyłączyć
szumiące klimakonwektory na noc.

Chłodzenie pasywne ma dwie zalety. Pierwszą jest bardzo duża efektywność energetyczna, czyli bardzo niskie koszty eksploatacji,
wynikające wyłącznie z niewielkich strat mocy (około 300 W) w pracujących pompach obiegowych. Drugą zaletą jest korzystny wpływ
pracy w trybie chłodzenia na regenerację termiczną dolnego źródła wyziębionego po zimowym sezonie grzewczym. W trybie chłodzenia
dolne źródło jest podgrzewane ciepłem pobieranym z pomieszczenia.

Źródło: http://www.budujemydom.pl/pompy-ciepla/1360-pompa-ciepla-w-klimatyzacji-zima-grzeje-latem-chlodzi

Dwie trzecie kosztów utrzymania budynku związane są z jego ogrzewaniem. Stosując tanie w eksploatacji źródło ciepła możemy zapewnić sobie niskie koszty jego ogrzewania przez nawet 50 lat.

Pompy ciepła produkowane obecnie są niezawodnym, oszczędnym i przyjaznym środowisku źródłem ciepła o zapewnionej przyszłości.
W Polsce pompy ciepła z roku na rok zyskują coraz więcej zwolenników.

Dlaczego warto rozważyć ogrzewanie pompą ciepła ?
Niższe koszty budowy domu – wybierając pompę ciepła ni potrzebujemy budować komina, magazynu opału itp.

Nie musimy tracić czasu na szukanie paliwa o dobrej jakości za przystępną cenę – przy niektórych źródłach ciepła jest to zasadnicza kwestia wpływająca na trwałość kotła, jego awaryjność i koszt ogrzewania

Jest jednym z najtańszych w eksploatacji źródeł ciepła i nie wymaga uciążliwej obsługi – obsługa pompy ciepła i instalacji grzewczej sprowadza się jedynie do odpowiednich ustawień regulatora i dostosowania pracy instalacji do indywidualnych potrzeb użytkowników

Szybki zwrot poniesionych nakładów inwestycyjnych – realny czas zwrotu inwestycji wynosi 5 do 7 lat, w stosunku do kotłowni na olej opałowy, gaz płynny czy ogrzewania elektrycznego (grzejniki elektryczne)

Długa żywotność pompy ciepła – nawet do 50 lat

Pompa ciepła jest przyjazna dla środowiska naturalnego – łatwo można uzyskać niskooprocentowany kredyt na inwestycję proekologiczną. Mimo że pompa ciepła zasilana jest energią elektryczną, która w Polsce wytwarzana jest głównie ze spalania węgla. Jednak, aby uzyskać 1 kW ciepła z pompy ciepła trzeba spalić znacznie mniej węgla niż dla 1 kW z kotła/pieca elektrycznego lub, mniej niż w kotle węglowym. Elektrownie wyposażone są w instalacje odsiarczania i odpylania spalin dzięki czemu w większym stopniu dbają o środowisko

Udział energii elektrycznej pochodzącej z biopaliw, energii słonecznej i wiatru systematycznie wzrasta – w przyszłości pompy ciepła będą zasilane wyłącznie energią elektryczną z odnawialnych źródeł energii tzw. „zielonym prądem”

Pompa ciepła może być jedynym źródłem ciepła do ogrzewania budynku (wyjątkiem jest pompa ciepła powietrze/woda), może również współpracować z dodatkowymi – łatwo można podłączyć do instalacji np. kolektory słoneczne czy kominek z płaszczem wodnym, może również współpracować z kotłem gazowym, olejowym lub na paliwo stałe

Pompa ciepła oprócz ogrzewania może również chłodzić pomieszczenia w lecie podnosząc komfort w budynku

Pompy ciepła mają wiele zalet ale i „wady” :
Odpowiednie ogrzewanie budynku – pompa ciepła jest niskotemperaturowym źródłem ciepła, co oznacza że może ogrzać wodę zasilającą instalację centralnego ogrzewania do stosunkowo niskiej temperatury: 55, 65°C. Co z kolei wymaga zastosowania przystosowanej do tego instalacji grzewczej

Wyższy koszt początkowy inwestycji w porównaniu z tradycyjnymi źródłami ciepła, który jednak szybko zwraca się

Pompy ciepła stosuje się w nowych jak i modernizowanych budynkach. Szczególnie polecana są jako alternatywa dla ogrzewania olejem opałowym czy gazem płynnym, przede wszystkim ze względu na dużo niższe koszty ogrzewania. Będzie również godną uwagi alternatywą dla gazu ziemnego przy kosztownym wykonaniu przyłącza gazu do budynku.

Jest idealnym rozwiązaniem dla budynków energooszczędnych, o małym zapotrzebowaniu na ciepło. Im budynek będzie „cieplejszy”, tym niższe będą koszty jego ogrzewania i tańsza inwestycja.

Pompa ciepła należy do niskotemperaturowych źródeł ciepła i instalacja grzewcza w budynku powinna być do tego przystosowana. Im temperatura wody grzewczej będzie niższa, tym pompa ciepła będzie pracować oszczędniej – zużyje mniej energii elektrycznej.
Nowy budynek, który będzie ogrzewany pompą ciepła powinien być wyposażony w ogrzewanie podłogowe lub ścienne. W najzimniejsze dni do zapewnienia wymaganej temperatury w ogrzewanych pomieszczeniach powinna wystarczyć woda grzewcza o temperaturze 35 – 40 °C.

Ogrzewanie podłogowe ma tą przewagę nad innymi systemami, że jego duża bezwładność cieplna pozwala na dłuższe przerwy w pracy pompy ciepła bez obniżenia komfortu w ogrzewanych pomieszczeniach.

Pompa ciepła może również pracować w instalacji z grzejnikami, jednak zaprojektowanymi na stosunkowo niską temperaturę wody grzewczej na zasilaniu np. 50 – 60 °C. Należy liczyć się z tym że grzejniki o tak niskiej temperaturze wody grzewczej będą duże lub trzeba będzie zastosować kilka na jedno pomieszczenie.

Również w budynkach modernizowanych, które zostały ocieplone, można zastosować pompę ciepła. Ocieplenie ścian zewnętrznych, wymiana okien itp., powoduje że zapotrzebowanie na ciepło budynku i poszczególnych pomieszczeń zmniejszy się – tym samym woda grzewcza zasilająca istniejące grzejniki (stare) może być niższa np. 55°C. Pozwala to na zastosowanie pompy ciepła bez konieczności wymiany grzejników.

Decydując się na pompę ciepła nie musimy rezygnować z obecnego ogrzewania kotłem gazowym, olejowym czy na paliwo stałe – pompa może współpracować z istniejącym źródłem ciepła. Instalacja może być tak zaprojektowana, że w pierwszej kolejności wykorzystywane będzie tańsze źródło ciepła a cała instalacja będzie pracować automatycznie.

Źródło:http://www.kotly.pl/ABC_ogrzewania_pompy_ciepla.php?artykul=dla_kogo_pompa_ciepla

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