Autor wpisu: Zespół DUNEKO – eksperci zajmujący się energetyką oraz termodynamiką.  Specjalizują się w odnawialnych źródłach energii, w tym pompach ciepła i panelach słonecznych.

Nowoczesny dom dwukondygnacyjny wraz z pompą ciepła od Duneko - Lato podczas chłodzenia domu

Domowa klimatyzacja – pompa ciepła to nowoczesne rozwiązanie

System grzewczy znajduje się w prawie każdym budynku mieszkalnym lub użytkowym. To w ogrzewanie chętnie się inwestuje czy decyduje na modernizację instalacji – efektywne i bezawaryjne źródło ciepła to podstawa codziennego funkcjonowania. Na polskim rynku panuje obecnie moda na ekologiczne rozwiązania w tym zakresie, a konkretnie pompy ciepła. A co z komfortem termicznym latem? Okazuje się, że wspomniane urządzenie można również wykorzystać jako klimatyzator.

Na czym polega chłodzenie pompą ciepła?

Przy aktywnym chłodzeniu pomieszczeń (ang. active cooling) pompa ciepła działa na odwróconych zasadach. Parownik przejmuję rolę skraplacza, a skraplacz staje się parownikiem. Czynnik chłodniczy w pompie ciepła biegnie w drugą stronę. Zmienia się tym samym kierunek przepływu ciepła.

Co istotne, do wykorzystywania pompy ciepła jako klimatyzatora nie potrzeba żadnych dodatkowych elementów czy modyfikacji w instalacji – wystarczy po prostu wykorzystać tę funkcjonalność. To rozwiązanie jest dostępne niemal na wyciągnięcie ręki, ponieważ nowoczesne pompy ciepła coraz częściej zastępują tradycyjne piece. Za popularnością tego rozwiązania przemawia także jego ekologiczność. Jest wysoce energooszczędne, a pompa jako klimatyzator odznacza się jeszcze mniejszym zużyciem prądu. W końcu w odwróconym obiegu ciepła, czyli chłodzeniu, nie jest wymagana praca sprężarki. Ten system nazywa się fachowo chłodzeniem pasywnym lub biernym.

Skąd w instalacji grzewczej bierze się chłód?

Płyn w wymienniku gruntowym osiąga zwykle dość niską temperaturę, bo ok. 10oC. Pompa obiegowa wymusza krążenie takiej cieczy, a to sprawia, że w instalacji zaczyna płynąć zimna woda, wpływająca jednocześnie na temperaturę otoczenia.

W takiej sytuacji w układzie grzewczym muszą sprawnie działać elementy sterujące, odpowiedzialne za utrzymanie temperatury rur na odpowiednim poziomie. Dzięki temu nie dojdzie do skraplania się pary wodnej z powietrza, który styka się z zimną powierzchnią.

Różne rodzaje grzejników a chłodzenie pompą ciepła

To, jak bardzo pompa ciepła będzie wydajna jako klimatyzator, zależy od różnicy temperatur między jej górnym a dolnym źródłem. Im będzie ona mniejsza, tym efektywniej będzie działało urządzenie.

Tradycyjne grzejniki ścienne niekoniecznie są kompatybilne z pompą ciepła, ponieważ pełną wydajność osiągają przy temperaturze na poziomie 70–80oC. Z kolei temperatura wody w pompie ciepła to przeważnie 30–40oC. Choć na rynku można znaleźć wysokotemperaturowe pompy, nie zawsze jest to rozwiązanie ekologiczne i opłacalne.

Jeśli chodzi o połączenie funkcji grzania i chłodzenia, z pompą najlepiej pracuje:

  • klimakonwektor – urządzenie z wentylatorami, które pozwala na uzyskanie dużej efektywności ze względu na swoją dużą powierzchnię. Na rynku dostępne są modele kasetonowe, przysufitowe czy przypodłogowe. Gwarantuje wysoką wydajność energetyczną, a w niektórych modelach można liczyć również na funkcję oczyszczającą powietrze w pomieszczeniu,
  • ogrzewanie podłogowe – również w tym przypadku duża powierzchnia odpowiada za efektywność grzania,
  • grzejniki niskotemperaturowe rewersyjne – można je znaleźć w wersji ściennej albo kanałowej. Najlepsze efekty dają te o dużej powierzchni grzewczej (o ile pozwala ci na to przestrzeń).

Pompa ciepła z funkcją chłodzenia a tradycyjny klimatyzator – czy działają równie skutecznie?

Nie da się ukryć, że klasyczny klimatyzator, który ma po prostu chłodzić, będzie efektywniejszy niż pompa ciepła z dodatkową funkcją. Wszystko oczywiście zależy od tego, czego oczekujesz. Jakie są ograniczenia? Przy chłodzeniu pompą ciepła raczej nie możesz liczyć na zimną podłogę. Posadzka nigdy nie osiągnie temperatury niższej niż 20oC, co przy upale nie zawsze satysfakcjonuje.

Poza tym pompa ciepła działająca w odwróconym obiegu nie będzie oczyszczała jednocześnie powietrza i zapewniała odpowiedniej wilgotności w pomieszczeniu. Na to można liczyć jedynie z klimatyzatorem.

Pompa i klimatyzator różnią się także formą oddawania chłodu do wnętrza budynku. Działanie tego ostatniego przypomina nadmuch powietrza. Z kolei pompa ciepła działa przy pomocy czynnika pośredniczącego, a więc wody z instalacji grzewczej (przeważnie z ogrzewania podłogowego).

Która inwestycja bardziej się opłaca?

Klimatyzatorów i pomp ciepła z funkcją chłodzenia nie należy traktować jako zamienników. Jeśli stoisz przed wyborem systemu ogrzewania w nowo wybudowanym domu lub zmiany już obecnej instalacji, odpowiedz sobie na pytanie, co możesz zyskać z nowoczesną pompą i czy będzie to satysfakcjonujące rozwiązanie o każdej porze roku.

Pamiętaj, że inwestycja w pompę ciepła, choć szybko się zwróci, będzie na początku wymagała znacznych nakładów finansowych. W kalkulacjach należy bowiem uwzględnić:

  • zakup samego urządzenia,
  • usługę montażu,
  • zakup elementów instalacyjnych.

Początkowy zakup zwróci się jednak dzięki dużej energooszczędności takiego rozwiązania.

Czy pompa ciepła jako klimatyzacja może działać efektywnie? To w dużej mierze zależy od wyboru konkretnego rodzaju urządzenia, jakości izolacji budynku czy typu grzejników. Tradycyjny klimatyzator będzie z pewnością tańszym rozwiązaniem i bardziej wydajnym w trybie chłodzenia. Jeżeli jednak zależy ci na ekologicznym i komfortowym systemie ogrzewania, który zapewni ci komfort o każdej porze roku, warto zastanowić się nad nowoczesną i energooszczędną pompą ciepła.

Profesor Zwyczajny Andrzej J. Nowak

Autorski nadzór merytoryczny nad artykułami prowadzi Profesor Zwyczajny Andrzej J. Nowak – Przedstawiciel Polski w EUROTHERM Committee Unii Europejskiej z Zakładu Przepływu Ciepła i Energetyki Jądrowej, profesor Politechniki Śląskiej cytowany według Google Scholar 3437.

Prof. dr hab. inż. Andrzej J. Nowak specjalizuje się w modelowaniu matematycznym procesów przepływu ciepła, numerycznej mechanice płynów, sprzężonych procesach transportu ciepła i masy, procesach zmiany fazy, problemach odwrotnych w wymianie ciepła, procesach wymiany biociepła, równaniach stanów gazów rzeczywistych, pompach ciepła i zastosowaniach strumienic w chłodnictwie, równowadze chemicznej w roztworach czynników rzeczywistych.

Biografia, przebieg pracy i osiągnięcia naukowe:
Profesor zwyczajny, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej, od października 2007. Ponadto profesor zwyczajny, Uniwersytet Neapolu „Parthenope”, od czerwca 2019,
Profesor nadzwyczajny tytularny, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej, od maja 2005,
Cytowalność prac Profesora Andrzeja J.Nowaka wynosi 2452 na podstawie Google Scholar.
Profesor nadzwyczajny, Instytut Techniki Cieplnej Politechniki Śląskie, 1 maja 2003 – 4 kwietnia 2005
Profesor wizytujący, Wessex Institute of Technology.
Współorganizator i organizator międzynarodowych konferencji naukowych w tym: Europejskiej Konferencji Nauk-termalnych European Thermal-Sciences Conference zorganizowanej pod auspicjami Komitetu EUROTHERM, 19-23 czerwca 2016, Kraków, Polska.

Zobacz film i dowiedz się więcej

Zobacz również

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *