Chłodzenie pompą ciepła – co warto wiedzieć?

Podstawowym zadaniem pompy ciepła jest transportowanie energii cieplnej między budynkiem a jego otoczeniem. W trybie ogrzewania urządzenie pobiera energię z powietrza, gruntu lub wody i przekazuje ją do instalacji grzewczej. Podczas chłodzenia proces zostaje odwrócony – pompa odbiera ciepło z wnętrza budynku i przekazuje je na zewnątrz.

Reklama

W przypadku systemów wodnych schłodzona woda trafia do instalacji odbiorczej przystosowanej do pracy w trybie chłodzenia. W domach jednorodzinnych często wykorzystuje się instalacje płaszczyznowe – podłogowe, ścienne lub sufitowe – a także klimakonwektory.

O skuteczności chłodzenia decyduje jednak nie tylko sama pompa ciepła. Znaczenie ma cały system: urządzenie, instalacja odbiorcza, układ hydrauliczny oraz automatyka sterująca.

Funkcja chłodzenia coraz częściej jest jednym z kryteriów wyboru pompy ciepła. Trzeba jednak pamiętać, że o końcowym efekcie decyduje cały system – urządzenie, instalacja odbiorcza, układ hydrauliczny i sterowanie. Dlatego możliwość chłodzenia warto uwzględnić już na etapie projektu lub modernizacji instalacji – mówi Andrzej Dragan, Manager Działu Pomp Ciepła w KERMI.

Czy każda pompa ciepła może chłodzić?

Nie. Możliwość pracy w trybie chłodzenia zależy od konstrukcji urządzenia oraz zastosowanej automatyki. Przed zakupem warto sprawdzić, czy wybrany model został przystosowany do takiego sposobu pracy. Równie istotna jest instalacja odbiorcza. Samo urządzenie nie zapewni skutecznego chłodzenia, jeśli system nie został odpowiednio przygotowany. Dotyczy to m.in. rodzaju odbiorników, izolacji przewodów, sterowania oraz zabezpieczenia przed kondensacją.

W budynkach jednorodzinnych chłodzenie często realizuje się za pomocą instalacji płaszczyznowych. W przypadku ogrzewania podłogowego efekt chłodzenia ma zwykle charakter wspomagający, ponieważ temperatura powierzchni nie może zostać nadmiernie obniżona. Typowe grzejniki nie są projektowane do chłodzenia i nie zapewniają odpowiedniego efektu. Wyjątkiem są urządzenia przeznaczone do pracy zarówno w trybie ogrzewania, jak i chłodzenia, np. klimakonwektory.

Czym jest chłodzenie aktywne?

W powietrznych pompach ciepła najczęściej stosowane jest chłodzenie aktywne. Polega ono na odwróceniu obiegu chłodniczego. Sprężarka pracuje, ale zamiast dostarczać energię do budynku, odbiera z niego ciepło i przekazuje je do otoczenia. Proces ten wymaga energii elektrycznej. W przypadku instalacji fotowoltaicznej część zapotrzebowania na energię może być pokrywana z bieżącej produkcji. Zapotrzebowanie na chłodzenie często rośnie w okresie największego nasłonecznienia, choć rzeczywisty poziom autokonsumpcji zależy od profilu pracy instalacji.

W przypadku niektórych gruntowych pomp ciepła możliwe jest również chłodzenie pasywne. Wykorzystuje ono niską temperaturę gruntu i może odbywać się bez ciągłej pracy sprężarki. W powietrznych pompach ciepła stosuje się natomiast chłodzenie aktywne.

Dlaczego chłodzenie pompą ciepła różni się od klimatyzacji?

Choć oba rozwiązania pozwalają obniżyć temperaturę w pomieszczeniach, działają w inny sposób. Klimatyzator chłodzi i osusza powietrze, a efekt jego działania może być odczuwalny stosunkowo szybko. Pompa ciepła współpracująca z instalacją płaszczyznową odbiera natomiast ciepło poprzez podłogę, ściany lub sufit. Proces przebiega wolniej, ale pozwala na bardziej równomierne obniżenie temperatury, bez intensywnego nawiewu chłodnego powietrza.

Nie należy więc oczekiwać identycznego efektu jak w przypadku klasycznej klimatyzacji. Chłodzenie pompą ciepła dobrze sprawdza się przede wszystkim tam, gdzie celem jest ograniczenie przegrzewania budynku i utrzymanie stabilnej temperatury, a nie szybkie schłodzenie pomieszczenia.

Wilgotność i punkt rosy – ważne ograniczenie

Jednym z najważniejszych czynników wpływających na pracę instalacji jest wilgotność powietrza. Podczas chłodzenia temperatura wody w instalacji jest niższa od temperatury otoczenia. Jeżeli powierzchnia przewodów lub elementów instalacji osiągnie temperaturę niższą od punktu rosy, może dojść do wykraplania się pary wodnej. Dlatego system powinien być wyposażony w odpowiednie zabezpieczenia i automatykę, która pozwala kontrolować parametry pracy oraz ograniczać ryzyko kondensacji.

W przypadku chłodzenia płaszczyznowego nie chodzi o uzyskanie możliwie najniższej temperatury zasilania. Kluczowe jest zachowanie równowagi między komfortem użytkowników a ochroną instalacji przed wykraplaniem wilgoci. Sterowanie powinno więc uwzględniać temperaturę i wilgotność powietrza oraz punkt rosy.

Jakie znaczenie mają bufor i hydraulika?

Skuteczność chłodzenia zależy również od sposobu zaprojektowania instalacji hydraulicznej. W zależności od przyjętej koncepcji system może wykorzystywać zbiornik buforowy lub pracować bez niego. O sposobie wykonania układu decyduje projekt instalacji oraz wymagania producenta urządzenia.

Jeżeli w systemie zastosowano bufor, powinien być przystosowany do pracy zarówno w trybie ogrzewania, jak i chłodzenia oraz odpowiednio zaizolowany. Przy modernizacji istniejącej instalacji warto sprawdzić, czy zastosowane rozwiązania hydrauliczne są przygotowane do pracy z wodą o obniżonej temperaturze.

Dlaczego izolacja instalacji jest tak ważna?

Podczas chłodzenia izolacja przewodów ma szczególne znaczenie. Jej zadaniem jest nie tylko ograniczenie strat energii, ale przede wszystkim ochrona instalacji przed wykraplaniem wilgoci. Istotne jest zaizolowanie wszystkich elementów, przez które przepływa schłodzona woda – nie tylko przewodów, ale również zaworów, rozdzielaczy i pozostałych elementów armatury.

Niewłaściwie wykonana izolacja może prowadzić do zawilgocenia pomieszczeń technicznych, korozji elementów instalacji czy uszkodzenia materiałów wykończeniowych.

Sterowanie decyduje o komforcie

Automatyka zarządza temperaturą wody, pracą obiegów oraz przełączaniem systemu między ogrzewaniem i chłodzeniem. W bardziej zaawansowanych instalacjach może również współpracować z czujnikami temperatury, wilgotności oraz punktu rosy. Odpowiednio skonfigurowane sterowanie pozwala dostosowywać parametry pracy do zmieniających się warunków i ograniczać ryzyko nadmiernego schłodzenia powierzchni oraz kondensacji.

Komfort zależy również od budynku

Najlepsze efekty chłodzenia osiąga się w dobrze zaizolowanych budynkach o niewielkich zyskach ciepła. Duże znaczenie mają także rolety zewnętrzne, żaluzje, wielkość przeszkleń oraz ich ekspozycja na słońce.

Chłodzenie pompą ciepła dobrze odpowiada potrzebom osób, które oczekują równomiernego obniżenia temperatury bez przeciągów i intensywnego nawiewu chłodnego powietrza. Jeśli natomiast priorytetem jest bardzo szybkie schłodzenie pojedynczych pomieszczeń lub intensywne osuszanie powietrza, warto rozważyć uzupełnienie systemu o klasyczną klimatyzację. Dlatego możliwość chłodzenia najlepiej uwzględnić już na etapie projektowania lub modernizacji instalacji. Dobrze zaprojektowany system może skutecznie poprawić komfort cieplny w domu nie tylko podczas największych upałów, ale również w cieplejszych okresach późnego lata.

Źródło: Kermi