W jaki sposób działa pompa ciepła powietrze-woda

Należy wiedzieć, że w powietrznej pompie ciepła dolnym źródłem, czyli ośrodkiem, z którego ma być pobierane ciepło, jest powietrze, a górnym, czyli tym, do którego to ciepło będzie oddawane, jest woda, na przykład w instalacji ogrzewania podłogowego i/lub grzejnikach oraz instalacji ciepłej wody użytkowej. Ten rodzaj urządzeń nazywa się też pompami powietrze-woda, bowiem ich parownik jest ogrzewany powietrzem (na zewnątrz domu), a ciepło ze skraplacza jest przekazywanie wodzie w instalacji c.o. i/lub c.w.u.

Sprężarka

Pompa ciepła, a konkretnie wchodząca w jej skład sprężarka, spręża pary czynnika roboczego w obiegu zamkniętym. W trakcie sprężania podnosi się jego temperatura. To ciepło jest następnie przekazywane w wymienniku płytowym wodzie wykorzystywanej do ogrzewania domu lub kierowanej do kranów. Element dławiący (elektroniczny zawór rozprężny) ma za zadanie obniżyć temperaturę płynu roboczego wracającego ze skraplacza do parownika, żeby cykl mógł się zacząć od nowa.

Sprężarka jest najważniejszym urządzeniem w pompie ciepła. Najbardziej popularne obecnie są sprężarki rotacyjne, czasem w wersji podwójnej, ale spiralne (scroll) są wydajniejsze. Jeszcze lepiej sprawdzają się sprężarki z modulacją mocy (inwerterowe), ponieważ pozwalają precyzyjnie dobrać parametry pracy pompy do chwilowego zapotrzebowania na ciepło.

 

Modulacja mocy

Pompy ciepła z modulacją mocy są dzięki temu wydajniejsze i oszczędniejsze. Należy wiedzieć, że dodatkowym zabiegiem zwiększającym wydajność pompy ciepła może być zoptymalizowany wtrysk pary (EVI) realizowany przez dodatkowy zawór rozprężny i wymiennik. W ten sposób część czynnika chłodniczego zostaje dodatkowo odparowana i ponownie wprowadzona do sprężarki. W pompach ciepła typu powietrze-woda czynnik chłodniczy jest wstępnie poddawany działaniu temperatury powietrza nawiewanego przez wentylator. Dlatego też osiągi takich pomp ciepła zależą od warunków miejscowych i ciągle zmieniającej się temperatury powietrza. Im zimniej jest na dworze, tym mniejsza jest ich efektywność, a przecież właśnie wtedy potrzeba więcej energii cieplnej do ogrzania domu. Wybierając powietrzną pompę ciepła, trzeba sprawdzić, przy jak niskiej temperaturze będzie jeszcze działać, a kiedy włączy się grzałka elektryczna. Więcej na temat ogrzewania przeczytasz na stronie www.nafundament.pl

 

Warunki pogodowe

W Polsce każdej zimy temperatura przez krótki okres spada do wartości poniżej -20 stopni Celsjusza. Jednak dobieranie mocy pompy do tak ekstremalnych warunków i maksymalnego zapotrzebowania skutkowałoby jej przewymiarowaniem. W wyniku takiego dobrania urządzenia w cieplejszych dniach (a takie przeważają w sezonie grzewczym), pompa pracowałaby z nadmiarem mocy, a więc sprężarka włączałaby się często, ale na krótko, co negatywnie odbiłoby się na jej żywotności. Dlatego też moc pompy ciepła dobiera się przy założeniu, że będzie ona pracowała samodzielnie (bez potrzeby wspomagania) do temperatury -8 stopni Celsjusza. Warto dodać, że parametry pomp ciepła są podawane dla temperatury obliczeniowej w III strefie klimatycznej, która obejmuje zasięgiem przeważający obszar naszego kraju (Polska centralna z przyległościami). Graniczną temperaturą projektową jest -20 stopni Celsjusza.