Czy pompa ciepła może chłodzić? Jak działa chłodzenie pompą ciepła
Oprócz ogrzewania pompa ciepła może zapewnić też chłodzenie. Co jest potrzebne, by pompa ciepła mogła pełnić funkcję klimatyzacji?
Po zamianie funkcji parownika i skraplacza wszystkie dostępne typy pomp ciepła, kupione jako urządzenia grzewcze, można wykorzystywać również do chłodzenia. Najlepiej jednak zaplanować to podczas sporządzania projektu. Chłodzenie może być pasywne albo aktywne.
Glikolowy wymiennik ciepła potrzebny do działania pompy gruntowej czy wodnej można wykorzystać do chłodzenia pomieszczeń. Dzięki temu, że temperatura gruntu i wody gruntowej latem nie przekracza kilkunastu stopni Celsjusza, nie jest do tego potrzebna praca sprężarki. Tak działający system zużywa niewiele energii – to tak zwane chłodzenie pasywne.
Pompy ciepła mogą też chłodzić pomieszczenia dzięki odwróceniu kierunku obiegu czynnika roboczego układzie chłodniczym – działają wtedy jak klimatyzator. Sprężarka pracuje, więc ten tryb pracy jest nazywany chłodzeniem aktywnym.
Spis treści
Pompa ciepła chłodzenie pasywne
Chłodzenie pasywne jest najtańszym sposobem obniżania temperatury we wnętrzach, znacznie tańszym od klasycznego klimatyzowania pomieszczeń czy chłodzenia aktywnego. Jest odpowiednie do małych i średnich domów jednorodzinnych, ale możliwe do zrealizowania jedynie w domach z pompą ciepła gruntową typu solanka-woda lub woda-woda i instalacją ogrzewania płaszczyznowego (podłogowego, ściennego lub sufitowego) albo wyposażoną w klimakonwektory. Z ekonomicznego punktu widzenia jest najkorzystniejsze, jednak pompa ciepła musi mieć tak zwany moduł chłodzenia pasywnego. Jeśli wybrany model pompy ciepła nie ma fabrycznie wbudowanego wymiennika chłodzenia pasywnego, można go dokupić osobno.
Do chłodzenia pasywnego można wykorzystać pompy ciepła pobierające ciepło z gruntu lub wody gruntowej. Wystarczy zastosować kilka dodatkowych elementów w instalacji – wymiennik płytowy, pompę obiegową i zawór trójdrogowy – aby wykorzystać niską temperaturę gruntu lub wody gruntowej do chłodzenia pomieszczeń w gorące dni. Wydajność chłodzenia (moc chłodnicza) zależy w dużej mierze od wielkości dolnego źródła ciepła, jego temperatury i czasu wykorzystywania go. Pod koniec lata, kiedy grunt zakumulował już dużo ciepła, moc chłodnicza dolnego źródła jest mniejsza niż na początku. Do systemu chłodzenia pasywnego najlepiej nadają się pionowe gruntowe wymienniki ciepła.
Przeczytaj też: Czy pompa ciepła samodzielnie ogrzeje dom?
Dobry efekt można uzyskać, wykorzystując też wodę gruntową. Ich temperatura nie zmienia się bowiem znacząco w całym okresie eksploatacji. Wykorzystanie dolnego źródła do chłodzenia pomieszczeń latem korzystnie wpływa na efektywność pompy ciepła zimą. Odprowadzanie ciepła z rozgrzanych przez słońce pomieszczeń do gruntu przyspiesza jego regenerację – sprawia, że przed sezonem grzewczym jest w nim zakumulowane więcej energii.
Jak działa chłodzenie pompą ciepła?
Podczas chłodzenia pasywnego sprężarka pompy ciepła jest wyłączona. Energię elektryczną pobierają jedynie pompy obiegowe i układ sterowania. Pracą całej instalacji steruje wtedy regulator pompy ciepła. Kontroluje temperaturę, by nie dopuścić do jej obniżenia poniżej punktu rosy na powierzchni chłodzącej, bo doszłoby wtedy do wykroplenia się na niej pary wodnej z powietrza. Chłodzenie pasywne jest najtańszym w eksploatacji sposobem chłodzenia pomieszczeń. Jego współczynnik efektywności ERR jest od 3 do 5 razy większy niż w przypadku tradycyjnej klimatyzacji – wynosi od 12 do 20, co oznacza, że na jednostkę energii elektrycznej dostarczonej do układu przypada 12-20 jednostek energii „chłodniczej”. Trzeba jednak mieć świadomość, że skuteczność chłodzenia pasywnego nie jest taka jak typowych klimatyzatorów. Takie chłodzenie pompą ciepła umożliwia obniżenie temperatury powietrza i wilgotności w pomieszczeniach o kilka stopni, ale nie zapewnia nad nią pełnej kontroli.
Przeczytaj też: Czy teraz domy będą ogrzewane tylko pompami ciepła? - opowiada o tym prezes PORT PC Paweł Lachman.
Pompa ciepła chłodzenie aktywne
Chłodzenie aktywne sprawdza się zarówno w budynkach z instalacją grzewczą wyposażoną w klimakonwektory, jak i w systemach ogrzewania płaszczyznowego (podłogowego, ściennego, sufitowego). Umożliwia osiągnięcie w pomieszczeniach znacznie niższej temperatury niż w wyniku chłodzenia pasywnego. Pozwala precyzyjnie zaprojektować wydajność chłodzenia i temperaturę w pomieszczeniach.
Może być realizowane przez rewersyjne pompy ciepła, których dolnym źródłem jest grunt, woda gruntowa albo powietrze. Przy zmianie trybu pracy z grzania na chłodzenie obieg czynnika chłodniczego w pompie ciepła zostaje odwrócony, parownik i skraplacz zamieniają się funkcjami, co oznacza, że zmienia się kierunek przepływu ciepła. By było to możliwe, w układzie chłodniczym pompy jest potrzebny dodatkowy zawór czterodrogowy.
Jak zdobyć dofinansowania do zakupy pompy ciepła
- Moje Ciepło - jak dostać do 21 tys. zł dopłaty do pompy ciepła
- Nowa dotacja od PGNiG na kocioł gazowy i pompę ciepła
- Program "Czyste powietrze" - w 2022 r. najwyższa dotacja!
- Wszystkie programy dopłat do pomp ciepła - jak ją kupić taniej?
Pompy ciepła (zarówno gruntowe, jak i powietrzne) z rewersyjnym modułem chłodniczym mają wbudowany zawór czterodrogowy umożliwiający przełączanie między funkcjami ogrzewania i chłodzenia. W większości oferowanych na rynku powietrznych pomp ciepła można odwrócić obieg chłodniczy i realizować funkcję chłodzenia aktywnego.Koszt chłodzenia rewersyjną pompa ciepła jest zbliżony do kosztu chłodzenia klimatyzatorem, lecz ogrzewaniejest tańsze i bardziej energooszczędne.
