Pompa ciepła jako system chłodzenia i klimatyzacji wnętrz

Ogrzewanie to nie wszystko

Czynnik roboczy, który jest nośnikiem energii cieplnej umożliwia transport ciepła w zamkniętym obiegu termodynamicznym. Oznacza to, że ciepło jest najpierw pobierane z dolnego źródła (gruntu, wody lub powietrza), a następnie odprowadzane i dostarczane za pomocą czynnika roboczego do domu. Proces ogrzewania następuje dzięki stałej zmianie stanu fizycznego czynnika w procesie parowania, sprężania, skraplania i rozprężania.

W chłodzeniu pomieszczeń przy użyciu pomp ciepła stosowane są dwie metody: pasywna i aktywna. Pierwsza z nich wykorzystuje naturalnie niską temperaturę dolnego źródła. Drugi sposób wymaga dostarczenia energii elektrycznej i uruchomienia sprężarki. Skutkuje to odwróceniem kierunku przepływu czynnika roboczego, w wyniku czego pompa odbiera ciepło z budynku i transferuje je do wymiennika gruntowego, ochładzając wnętrze.

Chłodzenie pasywne

W tym systemie ciepło z otoczenia zostaje pobrane przez górne źródło i za pomocą wymiennika wraca do dolnego źródła. Chłodzenie pasywne nie wykorzystuje sprężarki pompy ciepła, w użyciu pozostają tylko pompy obiegowe. Istotą tego rodzaju chłodzenia jest wykorzystanie naturalnych różnic temperatur gruntu w zależności od pory roku. W upalnych miesiącach jest ona niższa niż ta, która panuje w domu. Chłodzenie pomieszczeń odbywa się właśnie dzięki tej różnicy.

Efektywność chłodzenia naturalnego zależy nie tylko od wielkości dolnego źródła, ale także jego temperatury i czasu eksploatacji. Istotnym faktem jest to, że moc chłodzenia pasywnego zostaje po pewnym czasie zmniejszona na skutek podniesienia się temperatury gruntu o kilka stopni. Pewniejszym źródłem chłodu jest więc woda gruntowa, której temperatura nie ulega wahaniom. Takie rozwiązanie zostało zastosowane w pompach ciepła Termeo marki Sofath.

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 zimą. W takim systemie dolne źródło jest podgrzewane energią z powietrza, która zostaje pobrana z ochładzanych pomieszczeń, wyjaśnia Rafał Magiera, ekspert Sofath.

Chłodzenie aktywne

Relatywnie nowym rozwiązaniem, dostępnym na rynku od kilku lat, jest chłodzenie aktywne, które w przeciwieństwie do metody pasywnej, korzysta z pracy sprężarki. Tym samym, zapewnia skuteczną wymianę ciepła między górnym a dolnym źródłem, obniżając temperaturę otoczenia.

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.

Pompy ciepła Caliane i Lizea marki Sofath doskonale wykorzystują system chłodzenia aktywnego. Zapewniają stały komfort cieplny niezależnie od zastosowanych instalacji grzewczych - ogrzewania podłogowego czy klimakonwektorów. Stanowią również źródło dodatkowych oszczędności dla tych, którzy postanowili użytkować klimakonwektory zarówno do ogrzewania jak i obniżania temperatury pomieszczeń. Co więcej, ten rodzaj chłodzenia korzystnie wpływa na powietrze we wnętrzach - osusza je i dzięki temu przeciwdziała powstawaniu wilgoci.

Jaka instalacja grzewcza przy chłodzeniu pompą ciepła?

Najistotniejszą kwestią w przypadku efektywności systemu chłodzenia za pomocą pomp ciepła jest instalacja grzewcza domu. Najprostszą i jednocześnie sprawdzoną opcją, jest ogrzewanie podłogowe. Natomiast najbardziej polecanym rozwiązaniem jest zamontowanie dwóch instalacji jednocześnie - "podłogówki" do grzania pomieszczeń zimą oraz klimakonwektorów do klimatyzacji latem. Tradycyjne grzejniki są nieprzystosowane do chłodzenia za pomocą pomp ciepła - ich powierzchnia uniemożliwia dostateczną wymianę chłodu z otoczeniem. Decydując się na chłodzenie pasywne, nie należy stosować instalacji klimakonwektorów. Sprawdzą się one doskonale przy chłodzeniu aktywnym, pozwalając na uzyskanie efektu pełnej klimatyzacji.

Pompy ciepła czy tradycyjna klimatyzacja?

Współczynniki wydajności chłodniczej przy odwróconym obiegu gruntowych pomp ciepła są korzystniejsze niż w przypadku tradycyjnej klimatyzacji. Nie ma potrzeby montażu dodatkowej jednostki zewnętrznej wyposażonej w sprężarkę i wentylatorów. W ten sposób nie tylko oszczędzamy miejsce w naszym domu, ale też nie generujemy dodatkowego hałasu. Istotnym aspektem tego typu chłodzenia jest ekonomia. Jedna instalacja w postaci ogrzewania podłogowego w połączeniu z pompami Sofath jest w stanie dostarczać chłód latem i ciepło zimą do wszystkich wnętrz. Dla porównania - tradycyjna klimatyzacja wymaga instalacji osobnego urządzenia w każdym pomieszczeniu, w którym chcemy obniżyć temperaturę.

Pompy ciepła odkrywają przed nami swoje kolejne zalety. Urządzenia służące do ogrzewania domu i dostarczania ciepłej wody użytkowej, od pewnego czasy doskonale sprawdzają się także jako system chłodniczy i klimatyzacyjny.

źródło i zdjęcie: Sofath