Jak zainstalować monoblok lub HydroSplit?

W każdej pompie ciepła typu powietrze/woda (A2W) mamy kilka podstawowych elementów - sprężarkę, zawór rozprężny, parownik i skraplacz. W urządzeniach typu monoblok wszystkie zamknięte są w jednej obudowie. W pompach typu split są zaś rozdzielone na jednostkę zewnętrzną i wewnętrzną.

Specyficznym typem są tzw. pompy HydroSplit. W ich przypadku wszystkie elementy, w których znajduje się czynnik chłodniczy umieszczone są w jednostce zewnętrznej. Czyli dokładnie tak, jak w przypadku klasycznej pompy typu monoblok. Jednostka wewnętrzna to zaś tak naprawdę moduł hydrauliczny i zasobnik c.w.u. Łączą go z jednostką zewnętrzną rury, w których płynie woda lub roztwór płynu niezamarzającego. Montaż odbywa się więc według tych samych zasad, co w przypadku klasycznej pompy typu monoblok.

Jednak w każdym z tych rodzajów wiele elementów jest po prostu identycznych. Charakteryzuje je też sprawność na podobnym poziomie, dla przykładu w nowej generacji pomp ciepła Panasonic sezonowy współczynnik efektywności SCOP może przekraczać nawet 5, niezależnie od tego, czy wybierzemy split, czy monoblok. Podobnie oba rodzaje mogą współpracować z identyczną automatyką sterującą oraz tą samą aplikacją - w przypadku wszystkich pomp wyżej wspomnianego japońskiego producenta jest to Aquarea Smart Cloud.

Niezależnie od tego, który typ wybierzemy, pompę Aquarea będzie charakteryzować najwyższa sprawność i cicha praca.

Dlatego na pompy split i monoblok oraz HydroSplit powinno się patrzeć nie jak na rozwiązania konkurencyjne lecz komplementarne. Wybrać zaś takie urządzenie, którego wymagania montażowe łatwiej będzie spełnić.

Split

W pompie typu split pomiędzy jednostkę zewnętrzną i wewnętrzną krąży gazowy czynnik roboczy. Natomiast woda z instalacji c.o. dopływa tylko do jednostki wewnętrznej i tam odbiera ciepło dostarczane przez pompę.

Zgodnie z nazwą, jednostkę wewnętrzną zakłada się wewnątrz budynku, w miejscu, gdzie temperatura nigdy nie spada poniżej 0°C. W związku z tym woda w instalacji grzewczej nie jest narażona na zamarzanie. To duża zaleta, ale montaż splitu wymaga od instalatora wiedzy, doświadczenia, użycia specjalistycznych narzędzi i posiadania tzw. uprawnień f-gazowych. Trzeba bowiem wykonać szczelne połączenia pomiędzy jednostkami, odessać z układu powietrze pompą próżniową i napełnić całość ściśle odmierzoną ilością czynnika roboczego.

Monoblok i HydroSplit

Można powiedzieć, że w pompie typu monoblok oraz HydroSplit do jednostki zewnętrznej dołączono to, co w pompie typu split mieści się w jednostce wewnętrznej. Wszystko co zawiera czynnik chłodniczy zamknięto więc w jednej obudowie, przeznaczonej do montażu na zewnątrz.

Ma to tę zasadniczą zaletę, że na placu budowy instalator nie musi już samodzielnie łączyć rurami jednostek, napełniać układu czynnikiem roboczym itd. Pompa przyjeżdża napełniona czynnikiem gazowym w optymalnej ilości, bo wszystko wykonano i skontrolowano już w fabryce. Pod tym względem montaż jest łatwiejszy, szybszy i nie ma ryzyka popełnienia błędów przez instalatora.

Jednak to do ustawionej przy budynku pompy podłączamy rury wodnej instalacji c.o. W związku z tym wymagane jest wykonanie zabezpieczenia chroniącego przed zamarznięciem wody w samym monobloku lub ułożonych na zewnątrz budynku rurach.

Zabezpieczenie przed mrozem

Gdy pompa ciepła pracuje, to woda w niej jest wciąż podgrzewana. Nie grozi jej więc zamarznięcie. Jednak trzeba się liczyć z możliwością dłuższej przerwy w zasilaniu, na skutek awarii sieci lub domowej instalacji elektrycznej. Awarii może też ulec sama pompa ciepła. Ponadto urządzenie może być celowo wyłączane. Na przykład działać zgodnie z określonym harmonogramem, chociażby w czasie obowiązywania tańszej drugiej taryfy na prąd. Albo być wyłączane w czasie gdy temperatura zewnętrzna jest najniższa i sprawność pompy bardzo spada.

W klasycznych pompach typu monoblok oraz HydroSplit z urządzeniem zamontowanym na zewnątrz łączą się rury przyłączy wodnych. Dlatego w naszym klimacie trzeba zastosować zabezpieczenie przed jej zamarzaniem.

Płyn niezamarzający

Najpopularniejszy sposób zabezpieczenia przed mrozem polega na zastąpieniu czystej wody roztworem płynu niezamarzającego. To rozwiązanie bardzo proste i pewne, o ile tylko płyn ma wystarczająco niską temperaturę zamarzania. W domowych instalacjach używa się najczęściej roztworu glikolu propylenowego. Bardzo ważne, że jest on nietoksyczny, używa się go nawet jako dodatku do żywności. Dlatego ewentualny wyciek nie stwarza żadnego niebezpieczeństwa. Natomiast właśnie ze względu na toksyczność w domach jednorodzinnych nie stosuje się popularnego w instalacjach przemysłowych glikolu etylowego.

Wadą glikolu jest duża lepkość, znacznie większa niż w przypadku wody. Trzeba to uwzględnić dobierając parametry pomp obiegowych. Ponadto jest on bardziej reaktywny chemicznie, dlatego gotowe płyny i koncentraty zawierają dodatki antykorozyjne.

Zawory przeciwzmrożeniowe

Jako zabezpieczenie w instalacji można założyć specjalne zawory termostatyczne na rurach przyłączy wodnych. Samoczynnie otwierają się one jeżeli temperatura zaworu spadnie poniżej pewnej wartości, najczęściej +3°C. Założone na zasilaniu i powrocie do pompy powodują wówczas samoczynne opróżnienie jej z wody.

Oczywiście, zawór i rury trzeba zabezpieczyć odpowiednią izolacją cieplną przed bezpośrednim wpływem mrozu. Chodzi o to, żeby otworzył się dopiero wówczas, gdy temperatura wody w pompie i rurach rzeczywiście spadnie do +3°C.

Jest to zabezpieczenie mniej pewne niż użycie płynu niezamarzającego. Jego zadziałanie należałoby traktować jako swego rodzaju ostateczność, ratunek dla pompy, w której normalnie woda nie zamarza dzięki jej ciągłej pracy. Tym bardziej, że po zadziałaniu takich zaworów przed ponownym uruchomieniem ogrzewania trzeba pompę i resztę układu znów napełnić wodą.

Pompy różnią się wieloma cechami. Dlatego wybór urządzenia zawsze powinno się przedyskutować z fachowcem, który dopasuje je do specyficznych cech domu oraz instalacji c.o.

Z wymiennikiem ciepła

W istniejących budynkach, w ramach termomodernizacji, najczęściej zakłada się pompy typu monoblok. Ich montaż jest łatwy i wystarcza wykonanie tylko przyłączy hydraulicznych, czyli wprowadzenie dwóch rur do budynku (zasilanie i powrót). Dość często jednak pompę łączy się z instalacją c.o. nie bezpośrednio, lecz za pośrednictwem wymiennika ciepła. Wymiennik można zastosować także montując pompę typu split, lecz to mniej popularne rozwiązanie.

W układzie z wymiennikiem system grzewczy składa się z dwóch obiegów. Pierwszy sięga tylko od pompy do wymiennika, natomiast drugi - od wymiennika do grzejników. Ta druga część to cały dotychczasowy system grzewczy zachowany bez zmian.

Zastosowanie wymiennika ciepła jest uzasadnione, jeżeli przyłączenie pompy ciepła do instalacji c.o. byłoby trudne. Wszystkie pompy ciepła muszą np. pracować w układzie ciśnieniowym z zamkniętym naczyniem wzbiorczym. Oddzielając je wymiennikiem można nadal mieć w instalacji zabezpieczony otwartym naczyniem wzbiorczym kominek z płaszczem wodnym lub kocioł na paliwo stałe (węgiel, drewno). Ponadto, gdy w takim układzie c.o. jest zamontowany duży zbiornik - akumulator ciepła o pojemności np. 1000 l, to podłączenie pompy bezpośrednio i wymiana całej wody na płyn niezamarzający byłoby kłopotliwe.

Oddzielenie pompy wymiennikiem ma jednak pewną wadę - nieco spada maksymalna temperatura wody uzyskiwana na zasilaniu (za wymiennikiem). Natomiast w domach remontowanych prawie zawsze mamy grzejniki, w przypadku których pożądana jest stosunkowo wysoka temperatura zasilania. Dlatego bardzo ważne jest to jak wysoką temperaturę wody na zasilaniu może zapewnić pompa. Szczególnie w czasie mrozów, gdy zapotrzebowanie na ciepło jest największe. Dlatego tak ważny jest wybór pompy , która będzie dobrze pracować, nawet przygotowując bardzo gorącą wodę. Dla przykładu, w nowej generacji pomp ciepła Panasonic są jednak i takie urządzenia, które mogą zapewnić nawet 75°C na zasilaniu przy -10°C na zewnątrz.

Jarosław Antkiewicz