Co różni pompę ciepła i klimatyzator?
Wbrew pozorom, pompa ciepła i klimatyzator to bardzo podobne urządzenia. Dlatego pompę można – pod pewnymi warunkami – wykorzystać do chłodzenia, klimatyzator zaś do ogrzewania. Ogólna zasada działania obu urządzeń jest taka sama, a większość podzespołów niemal identyczna. Nie bez powodu światowi giganci w produkcji klimatyzatorów opanowali także dużą część rynku pomp ciepła. Zarówno pompa ciepła, jak i klimatyzator służą do transportu ciepła, tyle że w pierwszym przypadku zwykle „przenosimy” je z otoczenia do budynku, w drugim zaś z domu na zewnątrz. Różnice w budowie wynikają z konieczności optymalizacji w odmiennych warunkach pracy: pompy przy niskiej temperaturze, klimatyzatora zaś w czasie upałów.
Jak chłodzi pompa?
W układach z pompą ciepła stosuje się dwa systemy chłodzenia: aktywne i pasywne. Poza tym, że oba służą obniżeniu temperatury w pomieszczeniach, różni je niemal wszystko.
Aktywne chłodzenie wymaga pracy sprężarki pompy ciepła. Polega na zmianie trybu działania urządzenia, tak aby przepływ ciepła odbywał się w odwrotnym kierunku niż zwykle (z domu do otoczenia). Żeby pompa ciepła mogła działać w trybie chłodzenia aktywnego, jej producent musi przewidzieć taką funkcję. Urządzenia wykorzystujące powietrze zewnętrzne – system powietrze/woda lub powietrze/powietrze mogą pracować tylko w ten sposób.
Pasywne chłodzenie, nazywane także free cooling lub natural cooling, nie wymaga działania sprężarki pompy. Można je zastosować w pompach czerpiących ciepło z gruntu lub wody gruntowej. Wykorzystujemy to, że ich temperatura wynosi nawet w czasie upałów ok. 10°C, podczas gdy temperatura powietrza w pomieszczeniach przekracza wówczas 25°C. W związku z tym ruch ciepła odbywa się w sposób naturalny – od ciała cieplejszego do chłodniejszego. W takiej instalacji niezbędny jest jedynie wymiennik ciepła, w którym dojdzie do przekazania jego nadmiaru ze „źródła górnego” (instalacja po stronie pomieszczeń) do cieczy roboczej (zwykle roztwór glikolu) w instalacji „źródła dolnego”, a następnie do gruntu lub wody gruntowej. Niektóre pompy mają od razu zaimplementowaną funkcję chłodzenia pasywnego, do innych można dokupić odpowiedni moduł. Jednak przy odrobinie pomysłowości ze strony projektanta instalacji, można tak zmodyfikować układ hydrauliczny każdej pompy systemu grunt/woda lub woda/ woda, aby chłodzenie pasywne było możliwe. Potrzebny jest po prostu wymiennik ciepła pomiędzy źródłem dolnym i górnym.
Jarosław Antkiewicz
fot. Nibe-Biawar
