Pompa ciepła powietrze-woda. Zastosowanie

Chcesz w łatwy sposób obniżyć koszty ogrzewania swojego budynku i szukasz szczególnie wydajnego źródła ciepła? To urządzenie jest dla Ciebie interesującym rozwiązaniem. Pompa ciepła powietrze-woda przydaje się jednak nie tylko do ogrzewania domu, sklepu czy lokalu gastronomicznego. Sprawdź, do czego jeszcze możesz ją wykorzystać i jakie są jej zalety.

Czym jest pompa ciepła powietrze-woda?

Wiesz zapewne, na jakiej zasadzie działa lodówka. Teraz wyobraź sobie urządzenie, które funkcjonuje według dokładnie odwrotnego schematu, to znaczy odprowadza chłodne powietrze, a jednocześnie pozyskuje energię cieplną z zewnątrz. Ciepło z powietrza najpierw dostarczane jest w nim do czynnika chłodniczego poprzez wymiennik ciepła, czyli parownik. Następnie energia cieplna jest odbierana przez nie za pośrednictwem sprężarki o wyższej temperaturze, dzięki czemu może być użyta do ogrzewania powietrza i wody wewnątrz budynku za pomocą kolejnego wymiennika ciepła, a więc skraplacza. Tak właśnie działa pompa ciepła powietrze-woda.

Istnieją dwa rodzaje tego urządzenia. Pierwszy z nich to split, który składa się z dwóch modułów połączonych rurami chłodniczymi: jednego instalowanego na zewnątrz i drugiego znajdującego się wewnątrz budynku. Pierwszy moduł zawiera sprężarkę i zawór rozprężny oraz wentylator i parownik. To w nim w głównej mierze odbywają się procesy pozyskiwania, wytwarzania i transportu ciepła. W drugim module znajduje się elektryczny podgrzewacz wspomagający, skraplacz i pompa obiegowa c.o.

Z kolei pompy ciepła powietrze-woda typu monoblok to, jak sama nazwa wskazuje, kompaktowe urządzenia jednomodułowe, na które składają się parownik, wentylator, skraplacz,  sprężarka i zawór rozprężny oraz elektryczny podgrzewacz wspomagający i pompa obiegowa.

Ogrzewanie budynku za pomocą pompy ciepła powietrze-woda

Głównym przeznaczeniem pompy ciepła powietrze-woda jest oczywiście ogrzewanie budynku. Może ona nawet w całości zastąpić konwencjonalne systemy grzewcze. Nadaje się zarówno do ogrzewania grzejnikowego, jak i płaszczyznowego (podłogowego czy ściennego). O tym, w jaki sposób urządzenie spełnia tę funkcję mówi przedstawiciel firmy Kołton z Jabłonki, produkującej i sprzedającej m.in. pompy ciepła powietrze-woda: Zasada działania pompy ciepła woda-powietrze nie jest szczególnie skomplikowana. Powietrze z otoczenia zasysane jest przez wentylator, który dostarcza je do urządzenia. W pierwszym wymienniku ciepła – parowniku dochodzi do przekazania energii cieplnej do czynnika chłodniczego w postaci gazowej, który następnie odparowuje. Powstała para jest pobierana przez sprężarkę, a ta powoduje wzrost temperatury czynnika chłodniczego. W kolejnym wymienniku ciepła, czyli skraplaczu gorący już gaz pod wysokim ciśnieniem oddaje ciepło i jest skraplany. Następnie trafia do zaworu rozprężnego, w którym zmniejsza się jego ciśnienie, a stan skupienia zmienia się na ciekły. Powstałe w ten sposób ciepło wody jest transportowane do instalacji grzewczej – płaszczyznowej lub wykorzystującej grzejniki.

W ogrzewaniu za pomocą pompy ciepła powietrze-woda istotne jest to, że do swojej pracy urządzenie wykorzystuje energię elektryczną jedynie w 20-25%. W związku z tym poza zakupem pompy i kosztami prądu eksploatacja nie wymaga praktycznie żadnych nakładów finansowych. Dodatkowo urządzenie jest bardzo łatwe w montażu i wygodne w użyciu, bo można je obsługiwać elektronicznie. Z tego powodu może być świetną, bardziej ekologiczną i opłacalną alternatywą dla tradycyjnych systemów grzewczych. Inwestycja wprawdzie kosztuje, ale zwraca się już po kilku latach.

Pompa ciepła powietrze-woda działa nawet wtedy, gdy na zewnątrz jest -25°C. Trzeba jednak pamiętać, że przy bardzo niskich temperaturach jej wydajność i efektywność spada. Z tego względu w niektórych przypadkach racjonalnym rozwiązaniem może być ogrzewanie hybrydowe, wykorzystujące zarówno pompę ciepła, jak i dotychczasowy system grzewczy, np. ogrzewanie gazowe czy elektryczne.

Ogrzewanie wody użytkowej przy użyciu pompy ciepła powietrze-woda

Dzięki pompie ciepła powietrze-woda możesz ogrzać nie tylko sam budynek, ale też wodę użytkową. Te dwie funkcje mogą być stosowane łącznie lub rozdzielnie. Pierwszy wariant jest możliwy w systemach o mniejszej mocy grzewczej (do 25 kW), która wystarcza do ogrzania wody w budynku o powierzchni do 250 m². Zasobnik ciepłej wody użytkowej może być zintegrowany z pompą (tak właśnie jest w urządzeniach typu monoblok) lub zainstalowany oddzielnie. W tym pierwszym przypadku ma on pojemność na ogół nieprzekraczającą 200 dm³. Jeśli potrzebujesz ciepłej wody o większej objętości, konieczne jest zainstalowanie dodatkowego zasobnika wyposażonego w wężownicę zasilaną z pompy ciepła, którego pojemność będzie nie mniejsza niż dobowe zużycie wody. To wymaga jednak również montażu dodatkowej grzałki elektrycznej, co oczywiście zwiększa koszty eksploatacji.     

Alternatywa dla klimatyzatora

Produkowane obecnie pompy ciepła powietrze-woda mogą być także wykorzystywane w okresie letnim jako klimatyzacja. Dzieje się tak wówczas, gdy kierunek przepływu czynnika chłodniczego zostaje odwrócony, a parownik i skraplacz zamieniają się rolami. W takiej sytuacji dochodzi do ochłodzenia czynnika wypełniającego instalacje grzewcze, dzięki czemu pompa pobiera ciepło z pomieszczeń i przekazuje na zewnątrz, do powietrza. W najnowszych urządzeniach funkcja chłodzenia aktywnego jest uruchamiana elektronicznie, bez konieczności ingerencji w instalację. Ze względu na wspomnianą specyfikę pracy są one nazywane pompami odwracalnymi.

Pompa ciepła powietrze-woda może przy tym odzyskiwać energię cieplną z powietrza usuwanego z budynku, by następnie spożytkować ją do podgrzania wody w instalacji centralnego ogrzewania lub wody użytkowej. Istnieje również wariant analogiczny: dzięki poborowi ciepła z powietrza w okresie letnim pompa ogrzewa wodę użytkową, a jednocześnie schładza powietrze napływające do pomieszczeń z zewnątrz. Jest więc urządzeniem wielofunkcyjnym, które w cieplejszych miesiącach z powodzeniem zastępuje klasyczny klimatyzator.