Jak pompy ciepła zapewniają chłodzenie i klimatyzację budynków?

Dlatego też warto zastanowić się nad nowoczesnymi systemami, jakie proponuje Sofath - połączenie funkcji grzewczych i chłodniczych w jednym urządzeniu. Rozwiązanie w postaci pomp ciepła, które zimą ogrzeją budynek a latem go ochłodzą.

Pompy ciepła z funkcją chłodniczą

Pompy ciepła powszechnie wykorzystywane do celów grzewczych mogą pełnić w zależności od modeli również funkcję chłodniczą. Przy ogrzewaniu budynków wykorzystują klasyczną zasadę termodynamiki pozwalającą na transport energii cieplnej z dolnego źródła (gruntu, wody, powietrza) do górnego źródła (ogrzewania podłogowego, grzejnikowego czy klimakonwektorów).

Przepływ ciepła odbywa się w zamkniętym obiegu termodynamicznym za pomocą czynnika roboczego, będącego nośnikiem energii cieplnej. Pompa pobierając ciepło z gruntu, wody lub powietrza, odprowadza je i dostarcza za pomocą czynnika roboczego do pomieszczeń. Ogrzewanie następuje poprzez stałą zmianę stanu fizycznego czynnika w procesie parowania, sprężania, skraplania i rozprężania.

Natomiast chłodzenie pomieszczeń za pomocą pomp ciepła realizowane jest na dwa sposoby: pasywnie i aktywnie. Pierwsza metoda wykorzystuje naturalną, niską temperaturę dolnego źródła. Drugi sposób poprzez dostarczenie energii elektrycznej i uruchomienie sprężarki powoduje odwrócenie kierunku przepływu czynnika roboczego, w wyniku czego pompa odbiera ciepło z budynku i przekazuje do wymiennika gruntowego, tym samym ochładzając pomieszczenia.

Czym jest chłodzenie pasywne?

W przypadku chłodzenia pasywnego ciepło z otoczenia pobierane jest przez górne źródło i poprzez wymiennik oddawane do dolnego źródła. W tym trybie chłodzenia sprężarka pompy ciepła nie jest używana, pracują tylko pompy obiegowe. Istotą tego rodzaju chłodzenia jest wykorzystanie naturalnych różnic temperatur gruntu w zależności od pory roku. Latem temperatura gruntu jest znacznie niższa niż wewnątrz domu. Ta różnica jest wykorzystywana do ochładzania pomieszczeń. Wydajność chłodzenia naturalnego zależy od wielkości dolnego źródła, jego temperatury i czasu wykorzystywania. Warto pamiętać, że temperatura gruntu po pewnym czasie podniesie się o kilka stopni i w związku z tym moc chłodzenia pasywnego zostaje ograniczona. Pod tym względem, lepszy efekt można uzyskać wykorzystując wodę gruntową, której temperatura nie zmienia się znacznie w całym okresie eksploatacji. Tak jest w przypadku pompy ciepła Termeo marki Sofath. Niska temperatura wody gruntowej sprawia, że system pobiera ciepło z pomieszczeń, zamieniając je następnie w przyjemny chłód.

- Największym atutem chłodzenia pasywnego jest jego ekonomiczność. W systemie Termeo działają jedynie pompy obiegowe, co znacznie obniża koszty eksploatacji i czyni tę metodę najtańszą opcją chłodzenia pomieszczeń. Drugą, niemniej istotną zaletą jest korzystny wpływ chłodzenia pasywnego na regenerację źródła ciepła, w tym wypadku gruntu, eksploatowanego w zimie. W takim systemie dolne źródło jest podgrzewane energią z powietrza, która zostaje pobrana z ochładzanych pomieszczeń - wyjaśnia Rafał Magiera, ekspert Sofath.

Czym jest chłodzenie aktywne?

Chłodzenie aktywne jest rozwiązaniem stosunkowo nowym, bo dostępnym na rynku dopiero od kilku lat. W przeciwieństwie do chłodzenia pasywnego w tym układzie sprężarka pompy ciepła pracuje. Tym sposobem wysoka temperatura może być dłużej i efektywniej oddawana do dolnego źródła. Pompa, zamiast dostarczać ciepło do budynku, odbiera je i przekazuje do wymiennika gruntowego, schładzając w ten sposób czynnik grzewczy, np. wodę w instalacji podłogowej.

- Chłodzenie aktywne, mimo że wymaga większych nakładów finansowych spowodowanych dostarczeniem energii elektrycznej, ma ogromne zalety. Jest dużo bardziej wydajne niż chłodzenie pasywne - przy zastosowaniu klimakonwektorów działa na zasadzie standardowej klimatyzacji, która swoją pracę opiera na wodzie lodowej o temperaturze 7/12°C. O ile chłodzenie pasywne zapewnia jedynie delikatną różnicę temperatur, system chłodzenia aktywnego pozwala na znaczne obniżenie temperatury panującej w pomieszczeniu, co jest szczególnie istotne podczas letnich upałów - tłumaczy Rafał Magiera, ekspert Sofath.

System aktywnego chłodzenia z powodzeniem wykorzystują pompy ciepła Caliane i Lizea marki Sofath. Co ważne, w okresie letnim gwarantują pełen komfort cieplny niezależnie od zastosowanych wewnątrz budynku instalacji grzewczych - ogrzewania podłogowego czy klimakonwektorów. Stanowią również dodatkowe źródło oszczędności dla wszystkich, którzy zdecydowali się na zainstalowanie klimakonwektorów zarówno do ogrzewania jak i chłodzenia pomieszczeń. Chłodzenie aktywne korzystnie wpływa na powietrze w budynku, osusza je i tym samym zapobiega wilgoci.

Jaka instalacja grzewcza przy chłodzeniu pompą ciepła?

Kluczowe znaczenie dla efektywności systemu chłodzenia za pomocą pomp ciepła ma instalacja grzewcza budynku. Najprostszym sposobem sprawdzającym się podczas chłodzenia pomieszczeń pompą ciepła jest ogrzewanie podłogowe. Natomiast optymalnym rozwiązaniem jest zastosowanie dwóch instalacji naraz - "podłogówki" zapewniającej ciepło zimą oraz klimakonwektorów do klimatyzacji, które wymuszając przepływ powietrza chłodzą je podczas upalnego lata. Przy chłodzeniu pompami ciepła nie sprawdzą się tradycyjne grzejniki. Ich niewielka powierzchnia całkowicie wyklucza dostateczną wymianę chłodu z otoczeniem. W przypadku chłodzenia pasywnego ze względu na niską wydajność nie należy stosować instalacji klimakonwektorów. Natomiast przy chłodzeniu aktywnym dla pełnej klimatyzacji domu warto je zamontować (o ile nie zostały zainstalowane wcześniej jako urządzenia grzejne).

Pompy ciepła czy tradycyjna klimatyzacja?

Okazuje się, że współczynniki wydajności chłodniczej dla gruntowych pomp ciepła przy odwróconym obiegu są lepsze niż dla klimatyzacji w tradycyjnym wydaniu. Przy zastosowaniu tego rodzaju pomp do chłodzenia pomieszczeń nie jest konieczny montaż dodatkowej jednostki zewnętrznej wyposażonej w sprężarkę i wentylatory. W ten sposób oszczędzamy dodatkowe miejsce i redukujemy hałas. Co ważne, chłodzenie pompami to także ekonomiczna inwestycja- jedna instalacja podłogowa w systemach marki Sofath może dostarczać chłód latem i ciepło zimą do wszystkich wnętrz. Natomiast tradycyjna klimatyzacja wymaga instalacji urządzenia w każdym pomieszczeniu, w którym chcemy obniżyć temperaturę.

Pompy ciepła pokazują swoje drugie oblicze. Urządzenia, które pierwotnie miały za zadanie ogrzewać dom w miesiącach zimowych i dostarczać ciepłą wodę użytkową, od kilku lat z powodzeniem sprawdzają się również jako system chłodniczy i klimatyzacyjny. Ta wielofunkcyjność i technologiczne zaawansowanie sprawiają, że pompy ciepła Sofath to rozwiązanie nie tylko ekologiczne, ale przede wszystkim komfortowe i ekonomiczne.

Źródło: Sofath / De Dietrich

Więcej

Poradnik

Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!

Dołącz do naszej listy i odbierz darmowy magazyn ABC Budowania

Cenisz nasze porady? Możesz otrzymywać najnowsze w każdy czwartek!

Zapisz się

Dołącz do naszej listy i odbierz darmowy magazyn ABC Budowania