Chłodzenie pompą ciepła

Jedną z częstych motywacji do zakupu pompy ciepła jest możliwość wykorzystania jej w układach chłodzenia. Czy kupując pompę ciepła, musimy ponieść dużo większe nakłady finansowe, chcąc ją wykorzystać również do chłodzenia? Poniżej chcę przedstawić kilka rozwiązań dla domowych instalacji związanych z chłodzeniem.

Chłodzenie płaszczyznowe pompą ciepła

Chłodzenie płaszczyznowe przez użytkowników odczuwane jest jako najbardziej komfortowe, a zarazem na specyfikę (temperatura wody chłodzącej jest wyższa niż w innych systemach – obniża to koszty przygotowania wody lodowej). Poprzez niższą temperaturę przegrody (np. ścian) uczucie komfortu jest zapewnione w optymalny sposób. Najczęściej jako płaszczyznę do chłodzenia wykorzystuje się ściany lub sufity. Niestety najbardziej popularna instalacja podłogowa do celów chłodniczych jest mało przydatna i jeśli zależy nam na komforcie (osiągnięciu odpowiedniej temperatury w pomieszczeniu), to instalacja powinna być wyprowadzona również na ściany lub sufit.

Minusem tego rozwiązania jest konieczność jego przeprowadzenia w czasie budowy domu lub wiąże się z poważnym remontem. Już w czasie eksploatacji należy zwrócić uwagę na tzw. punkt rosy. Jest to zależność wilgotności względnej powietrza oraz jego temperatury, w jakiej zacznie wykraplać się para wodna z powietrza – zbytnie obniżenie temperatury wody zasilającej może spowodować efekt mokrych powierzchni. Oprócz dyskomfortu użytkowania może być to przyczyna powstawania grzybów, pleśni i degradacji konstrukcji budynku.

Z wentylacją mechaniczną

Jest to jedno z najczęściej wykorzystywanych rozwiązań, jeśli w budynku zastosowana została wentylacja mechaniczna. Koszty inwestycyjne w tym przypadku wzrastają nieznacznie jedynie o chłodnicę wodną zamontowaną na wlocie powietrza do pomieszczeń. Minusem tego rozwiązania jest konieczność ustawienia wysokich przepływów powietrza, co dla niektórych osób może nie być do zaakceptowania. Temperatura wody w chłodnicy zwykle oscyluje w granicach 7-10oC, więc temperatura wody jest niższa niż w przypadku chłodzenia płaszczyznowego – podnosi to koszty uzyskania odpowiedniej ilości chłodu. Minusem jest też jednakowe schładzanie wszystkich pomieszczeń w domu z brakiem możliwości regulacji.

Z klimakonwektorami

W domach, gdzie alternatywą są grzejniki do współpracy z pompą ciepła, bardziej rozbudowaną alternatywą są klimakonwektory. Mogą być one nośnikiem zarówno ciepła, jak i chłodu. Bardzo ułatwiają instalację – z jednej strony nie musimy myśleć o punkcie wykroplenia się pary wodnej z powietrza, ponieważ są wyposażone w odpływ kondensatu, z drugiej strony powierzchnia, którą zajmują, jest stosunkowo mała dzięki wymuszonemu przepływowi powietrza. Usadowienie osobno klimakonwektorów w poszczególnych pomieszczeniach daje możliwość również łatwego sterowania każdym pomieszczeniem według własnych upodobań. Minusem pracy klimakonwektorów jest niższa temperatura wody lodowej (wyższe koszty niż w chłodzeniu płaszczyznowym) oraz znaczny przepływ powietrza (podobnie jak w przypadku klimatyzatorów). Do prawidłowej pracy potrzebują również zasilania elektrycznego.

Chłodzenie pompą ciepła – układ hydrauliczny

Wszystko zależy od wybranego modelu rozprowadzenia chłodu. Jeśli chłodzenie będzie przeprowadzane za pomocą rurociągów w ścianach czy sufitach przy zastosowaniu odpowiedniego zładu wody bufor w niektórych przypadkach będzie mógł być pominięty (np. pompa ciepła ze sprężarką inwerterową z odpowiednią automatyką sterującą). W przypadku układów z małym zładem wody lodowej – jak klimakonwektory czy chłodnica wentylacyjna – raczej praktykowane będzie włączenie w układ buforowy. Podstawowymi wymaganiami dla bufora będzie zamknięta komórkowo izolacja takiego zbiornika z każdej jego strony (również od spodu), tak aby uniknąć wykroplenia się rosy z powietrza.

Chłodzenie pompą ciepła – wymóg przyszłości?

Wg analityków zajmujących się wymogami budownictwa jednorodzinnego coraz więcej inwestorów zainteresowanych jest technologią chłodzenia. Im dom lepiej docieplony i szczelny, tym większe procentowo zapotrzebowanie domu na chłodzenie (m.in. zyski wewnętrzne z gotowania, pracy urządzeń elektrycznych). Chłodzenie w motoryzacji stało się już praktycznie standardem, choć zdecydowana większość użytkowników w swoim samochodzie spędza średnio kilkakrotnie mniej czasu niż we własnym domu. Odpowiednio zbudowana instalacja grzewczo-chłodząca może dać wymagane warunki komfortu niewiele wyższym kosztem inwestycyjnym i praktycznie najlepszymi dostępnymi późniejszymi kosztami eksploatacji systemu.

Koszt chłodzenia budynku pompą ciepła

Współczynnik efektywności pompy ciepła w trybie chłodzenia zawsze będzie mniejszy niż w trybie grzania. W przejściowych okresach grzewczych możemy liczyć na COP na poziomie nawet 4-5, a w chłodzeniu aktywnym (czyli z użyciem sprężarki pompy ciepła) współczynnik efektywności dla chłodzenia EER będzie zwykle oscylował w granicach 2-3. Wynika to z tego, że w czasie pracy urządzenia sprężarka wytwarza ciepło. W przypadku grzania wykorzystujemy je do ogrzewania wody, w przypadku chłodzenia natomiast wyrzucamy je na zewnątrz traktując jako stratę. Dla pompy ciepła wykorzystującej ciepło z gruntu w przypadku chłodzenia pasywnego możemy mówić nawet o COP dochodzącym do 15-20.

Chłodzenie płaszczyznowe jest najbardziej ekonomiczne i przyjemne dla użytkownika

Rys. Chłodzenie płaszczyznowe jest najbardziej ekonomiczne i przyjemne dla użytkownika. Wadą są wysokie koszty inwestycyjne.

Wynika to z braku pracy sprężarki i wykorzystaniu niższej temperatury gruntu. Jednak chłodzenie pasywne nie zawsze wystarcza – w cieplejszych okresach konieczne będzie włączenie pompy ciepła w tryb aktywny, aby dostarczyć niższą temperaturę do instalacji. Same więc koszty będą zależne od rodzaju budynku oraz sposobu przekazania chłodu (płaszczyznowo, klimakonwektorem czy chłodnicą) – im niższa temperatura zasilania instalacji w tym przypadku koszty uzyskania chłodu rosną.

Podsumowanie

Jeśli w tym momencie jesteśmy na etapie rozpoczynającej się budowy domu jednorodzinnego to warto przemyśleć kwestie związane nie tylko z jego ogrzewaniem, ale również z chłodzeniem. Wymogi dotyczące komfortu wśród inwestorów stale rosną i podejrzewam, że za kilka-kilkanaście lat chłodzenie w budownictwie jednorodzinnym, tak jak jest to już przyjęte w budownictwie publicznym powoli stanie się standardem. Pompa ciepła jako jedyne z dostępnych na rynku urządzeń jest w stanie zapewnić nam ekonomiczne ogrzewanie i chłodzenie.

Szymon Piwowarczyk

Fot. Klimakonwektory są najprostsze w przypadku rozbudowy instalacji o chłodzenie. Mogą być używane do efektywnego grzania i chłodzenia. Niektórym może jednak przeszkadzać duży przepływ powietrza (podobny jak w klimatyzatorze).



Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Ta strona korzysta z ciasteczek (cookies) Więcej informacji

Ustawienia plików cookie na tej stronie są włączone na "zezwalaj na pliki cookie", aby umożliwić najlepszy z możliwych sposób przeglądania. Jeśli w dalszym ciągu chcesz korzystać z tej strony, bez zmiany ustawienia plików cookie lub kliknięciu przycisku "Akceptuję", a następnie użytkownik wyraża zgodę na to.

Zamknij