Ring „Magazynu Instalatora”: pompy ciepła. Fujitsu

Rynek pomp ciepła powietrze-woda jest jednym z bardziej dynamicznie rozwijających się rynków urządzeń grzewczych. Wynika to z kilku powodów. Jednym z nich jest to, że są to stosunkowo nowe urządzenia i postęp w ich rozwoju jest znaczny – co roku wprowadzane są wersje o dużo lepszych parametrach niż ich poprzednie edycje. Ważnym powodem jest również legislacja. Unia Europejska dyrektywą wchodzącą w skład pakietu energetycznego, określiła ramowe cele 20/20/20, które zakładają zarówno wzrost efektywności urządzeń, wzrost udziału energii odnawialnej oraz redukcję emisji gazów cieplarnianych. W dyrektywie ramowej dotyczącej kierunków rozwoju technologii, pompy ciepła zostały wskazane wprost, jako urządzenia, które należy rozwijać, aby realizować założenia polityki energooszczędnej. Pompa ciepła Fujitsu o handlowej nazwie Waterstage może posłużyć, jako doskonały przykład na urządzenie grzewcze – zbudowane na solidnych podstawach, z szerokimi możliwościami rozbudowy i rozwoju.

Wymiennik rurowy Jednym z najważniejszych elementów modułów hydraulicznych pomp ciepła (zresztą nie tylko, bo pozostałych urządzeń grzewczych również) jest wymiennik ciepła. To od jego konstrukcji w dużym stopniu zależy całkowita sprawność urządzenia. Właśnie w tym elemencie Waterstage oferuje bardzo ciekawe rozwiązanie. W większości urządzeń dostępnych aktualnie w sprzedaży zastosowane są wymienniki płytowe. Posiadają one, oczywiście, wiele zalet, do których należą głównie małe gabaryty i niskie koszty produkcji, ale posiadają również szereg wad: małą odporność na zabrudzenia wody, co pociąga za sobą konieczność instalowania filtrów, duże opory przepływu, co wiąże się z koniecznością wyposażania urządzeń opartych na nich w odpowiednio większe pompy obiegowe, czy minimalną akumulację ciepła, co z kolei rzutuje na sposób regulacji obiegów. W rozwiązaniu Fujitsu zastosowano rurowy współosiowy wymiennik ciepła o przepływie przeciwprądowym, dodatkowo zintegrowany z zasobnikiem akumulacyjnym. W wymienniku typu rura w rurze wymiana ciepła pomiędzy czynnikiem chłodniczym a wodą następuje wewnętrznej i zewnętrznej ściance rury, dzięki czemu powierzchnia wymiany jest odpowiednio duża. Wężownica zanurzona jest w zasobniku akumulacyjnym o pojemności 25 dm3. Zadaniem zasobnika jest stabilizacja temperatury zasilania instalacji ogrzewania, oraz ogólnie stabilizacja warunków wymiany ciepła. Korzyści jakie płyną z przyjęcia takiego rozwiązania to przede wszystkim zmniejszenie oporów przepływu przez wymiennik. Układ rura w rurze o stosunkowo dużych przekrojach przestrzeni przepływu płynów powoduje, że wymienniki te są również odporne na zanieczyszczenia zawarte w wodzie. Producent dopuszcza nawet rezygnację z filtrów wody na instalacji. Połączenie tego faktu z mniejszymi oporami przepływu przez wymiennik powoduje znaczne zmniejszenie wielkości poboru energii przez pompę obiegową.

Układ biwalentny Jak napisałem powyżej zasobnik akumulacyjny stabilizuje parametry wody na zasilaniu instalacji wewnętrznej. Dzieje się tak ponieważ następuje w nim podmieszanie wody z wewnętrznej przestrzeni wymiennika rurowego oraz z zasobnika. Ale posiada on jeszcze jedną własność. Jak wiadomo, wydajność pomp ciepła z wykorzystaniem, jako dolnego źródła ciepła powietrza zewnętrznego, jest mocno uzależniona od temperatur zewnętrznych. Wraz ze spadkiem tej temperatury zmniejsza się ona nawet o 30-40% w najniższych temperaturach obliczeniowych, czyli ok. -20oC. Dlatego optymalnym rozwiązaniem dla tego źródła ciepła są układy biwalentne. Pompy ciepła powinny być dobrane w ten sposób, aby całkowity czas pracy w sezonie grzewczym wynosił 60 do 90%, a w pozostałych okresach były one wspomagane przez grzałki elektryczne. Dla naszego klimatu punkt biwalentny powinien wypadać w przedziale 0 do -10oC. Praca w tym przedziale gwarantuje nam, że z jednej strony koszty eksploatacyjne będą na odpowiednio niskim poziomie (czyli współczynnik SCOP na poziomie gwarantującym zachowanie wysokiej klasy energetycznej) a z drugiej strony koszt zakupu pompy ciepła również utrzymany w rozsądnych granicach (czyli nie musimy jej zbytnio „przewymiarowywać” w stosunku do mocy nominalnych). W pompie ciepła Waterstage w zasobniku zainstalowane są fabrycznie grzałki elektryczne. Układ automatycznej regulacji czuwa nad utrzymaniem wydajności urządzenia nawet w niskich temperaturach. Zabudowanie grzałek w zasobniku akumulacyjnym znacznie upraszcza montaż systemu i podnosi jego bezpieczeństwo oraz niezawodność.

A dodatkowo… Waterstage to również szereg innych możliwości. Posiada dedykowany system automatyki obsługujący: dwa obiegi grzewcze, moduł zasobnika ciepłej wody, moduł wymiennika basenowego. Jeżeli zachodzi taka konieczność to Waterstage może współpracować z istniejącym kotłem grzewczym (nawet pracującym na innych parametrach wody) lub realizować funkcję chłodzenia. System jest przeznaczony do pracy we wszystkich strefach klimatycznych Polski, a zakres mocy od 5 do 15,5 kW zapewnia, że znakomita większość domów jednorodzinnych może być przez niego ogrzewana. Na koniec warto jeszcze wspomnieć o dodatkowych programach realizowanych przez system automatyki tj. czasowym programie temperaturowym, regulacji pogodowej obiegów grzewczych i programie antylegionella zapewniającym odpowiednią septykę układu ciepłej wody użytkowej. Wszystkie te cechy powodują, że Waterstage jest doskonałą propozycją dla małych obiektów i domów jednorodzinnych. Rosnące koszty paliw kopalnych powodują, że urządzenia wykorzystujące odnawialne źródła ciepła o tak wysokiej sprawności działania (400%!), nie tylko są wygodne w użytkowaniu i ekologiczne, ale również tańsze w eksploatacji. Waterstage jest z pewnością w czołówce tych rozwiązań.

Rafał Czyż
Zobacz artykuł w wersji pdf pdf pdf

Prenumerata Magazynu Instalatora

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