Rodzaje pomp ciepła.

Technologia powietrznych pomp ciepła powietrze-woda, dzieli się na dwa typy :

• MONOBLOK – urządzenie mniej skomplikowane do układu SPLIT, ponieważ w obudowie znajdują się wszystkie elementy instalacji chłodniczej, czyli parownik, sprężarka oraz skraplacz. Ten typ urządzeń umieszcza się bezpośrednio na zewnątrz budynku.

• SPLIT – charakteryzuje się tym, iż posiada dwie jednostki instalacyjne : zewnętrzną, zawierającą parownik oraz sprężarkę, a także wewnętrzną : hydrauliczną, w której przekazywana jest energia cieplna. Układ tego typu połączony jest instalacją chłodniczą, w której krąży czynnik chłodniczy. Pracują w bardzo szerokim zakresie temperatury zewnętrznej, tym samym osiągając wysokie parametry systemu grzewczego lub ciepłej wody użytkowej. Zaletą jest brak emisji szkodliwych substancji do otoczenia, bezpieczeństwo użytkowania oraz bezobsługowość. Są idealnym rozwiązaniem dla każdego użytkownika, który buduje dom lub modernizuje istniejące źródło ciepła. Pompy ciepła typu SPLIT mają zastosowanie zarówno w budownictwie jednorodzinnym jak i komercyjnym.

 

Dobranie mocy urządzenia

Przed doborem odpowiedniego urządzenia musimy poznać wartość zapotrzebowania na moc cieplną w budynku. Te informacje powinniśmy uzyskać od projektanta. Dokonujemy analizy zysków i strat ciepła w danym budynku na podstawie dostarczonej dokumentacji oraz wykazu materiału budowlanych, które były wykorzystane podczas budowy.

Drugą opcją jest określenie zapotrzebowania energetycznego na podstawie zużytego dotychczas paliwa. Trzecią możliwością jest skorzystanie z usług firmy zewnętrznej. To ona dokona audytu budynku pod kątem zapotrzebowania na energię w celu utrzymania konkretnej temperatury w budynku.

Należy wystrzegać się wyliczeń, które bazują na powierzchni, wieku, kubaturze oraz sposobie ocieplenia danej nieruchomości.

Najczęściej podawane wartości to : moc grzewcza, moc chłodnicza, moc elektryczna oraz współczynnik COP.

Moc grzewcza to jeden z kluczowych parametrów. Bez odpowiedniej mocy urządzenie może nie być w stanie dostarczyć nam takiej temperatury w pomieszczeniach, jakiej oczekujemy. Za pomocą mocy (Pg) określa się energię, którą sprężarka dostarcza do systemu grzewczego. Skutkiem może być większe zużycie prądu, czyli nieefektywność urządzenia.

Obliczanie Pg

Należy pomnożyć powierzchnię budynku przez zapotrzebowanie na moc. Przykładem może być dom o powierzchni 1 20 m² i zapotrzebowaniu 35 W/m² , czyli obliczenia potrzebnej mocy pompy ciepła będą wyglądać w następujący sposób: 120*35 = 4,2 kW.  Jeżeli pompa służy także do ogrzewania ciepłej wody użytkowej, to należy doliczyć średnio około 1 kW na 4 osoby w domu.

Moc elektryczna

Im mniejszy wskaźnik Pe, tym tańsza w eksploatacji jest pompa ciepła. Prąd stanowi średnio 25% zapotrzebowania energetycznego pompy ciepła. Źródło ciepła dolne dostarcza pozostałe zapotrzebowanie.

Moc chłodnicza

Wskaźnik ten mówi, z jaką największą mocą sprężarka jest w stanie pobierać ciepło z dolnego źródła. Zależy w dużej mierze od temperatury panującej na zewnątrz. Im niższa temperatura, tym gorsza sprawność systemu grzewczego. Pch jest szczególnie istotne, kiedy mam zamiar wykorzystać pompę ciepła do chłodzenia budynku w upalne dni.

Wydajność cieplna COP

Niezwykle istotnym wskaźnik jest COP, który mówi nam jak bardzo ekologiczna i energooszczędna jest nasza pompa. Wskaźnik COP określa nam stosunek mocy grzewczej pompy do mocy, jaką musi ona pobierać do pracy z zewnątrz – im jest on wyższy, tym mniej energii potrzeba do uzyskania tej samej ilości ciepła. Dla przykładu – jeżeli pompa ciepła uzyskuje dla nas 8 kW energii cieplnej, z czego 2 kW pobieramy do pracy pompy z sieci, wówczas COP wynosi 8 kW / 2 kW = 4. Pompa o tej samej mocy, a ze wskaźnikiem COP na poziomie 2 oznaczać będzie, że dla uzyskania tych samych 8 kW energii musielibyśmy dostarczyć pompie 4 kW energii z sieci. Pompy ciepła, aby uzyskać znak jakości EHPA ,muszą w zależności od rodzaju uzyskiwać współczynnik na poziomie od 3.1 (dla pomp powietrze/woda) do 5.1(dla pomp woda/woda).

 

Jednostka wewnętrzna

Pomieszczenie, w którym będzie zamontowana pompa ciepła w wersji z wbudowanym zasobnikiem c.w.u., powinno mieć wysokość minimum 2-2,4m. Jeśli jest to niemożliwe, najlepszym rozwiązaniem będzie postawienie na urządzenie z oddzielnym buforem i zasobnikiem c.w.u. – co często stosowane jest podczas modernizacji. Poza tym należy zaznaczyć, że jednostki wewnętrzne powietrznych pomp ciepła zajmują minimalną powierzchnię – mniej niż 1m2(w wersji  z wbudowanym zasobnikiem c.w.u.), i wyglądają bardzo estetycznie.

Jednostka zewnętrzna

Ogromną zaletą powietrznych pomp ciepła i wykorzystywanych przez nie jednostek zewnętrznych jest fakt, że nie wymagają przeprowadzania kosztownych prac ziemnych. Dla ich działania nie ma znaczenia także posadowienie względem stron świata. Decydując się na to rozwiązanie należy przestrzegać zalecanych przez producentów odległości od elewacji i pozostałych przeszkód występujących w najbliższym otoczeniu. Miejsce montażu tej jednostki powinno znajdować się na fundamencie na wysokości ok. 30-60 cm lub elewacji budynku. Istotne jest także to, aby miejsce w którym zostanie ona zainstalowana, pozwalało na odprowadzenie skroplin powstałych w procesie odszraniania parownika jednostki zewnętrznej pompy ciepła. Lokalizacja jednostki powinna także uwzględniać maksymalną długość i trasę instalacji chłodniczej, a odległości pomiędzy jednostką wewnętrzną, a zewnętrzną mogą wynosić najczęściej ok. 10-20 m. Stosowanie się do zalecanych odległości zapewni małe straty na rurach oraz brak konieczność uzupełnienia czynnika chłodniczego.