Jak zapewnić optymalną pracę pomp ciepła? Pompa ciepła jest maszyną, która wymusza przepływ ciepła z obszaru o niskiej temperaturze do obszaru o temperaturze wyższej. Jest to możliwe wyłącznie dzięki energii mechanicznej dostarczanej z zewnątrz. W przeciwnym razie niemożliwe byłoby wymuszenie przepływu ciepła wbrew jego naturalnemu kierunkowi. Pompy ciepła działają na podobnej zasadzie co chłodziarki i zamrażarki.
W przeciwieństwie do nich ciepło zostaje wypompowane z otoczenia o niskiej temperaturze, a następnie jest ono oddawane do ogrzewanego obiektu. Najpierw jednak musi zostać podniesiona temperatura czynnika roboczego. Jeśli chcemy w pełni wykorzystać możliwości pompy ciepła, musimy zadbać o jej wydajną pracę. W tym celu konieczne jest, aby liczne czynniki ze sobą współgrały. Prawidłowe dopasowanie do siebie poszczególnych elementów pompy przekłada się nie tylko na efektywne, ale również ekonomiczne użytkowanie systemu ogrzewania.
Czym jest współczynnik COP?
Jest to jeden z najważniejszych parametrów technicznych, które decydują o wydajności pompy ciepła. Współczynnik sprawności COP określa stosunek między mocą elektryczną potrzebną do napędu sprężarki oraz mocą grzewczą pompy ciepła . Wysoki współczynnik COP sygnalizuje, że do uzyskania takiej samej ilości ciepła potrzebujemy mniej energii elektrycznej. Do jego wyznaczenie potrzebne jest właściwie wyposażone laboratorium. Wewnątrz przeprowadza się badania w ściśle określonych warunkach. Wartość ta zmienia się w zależności od warunków eksploatacyjnych. Chodzi między innymi o temperaturę wody w danej instalacji. Jeśli porównujemy wartości COP dwóch pomp ciepła, musimy upewnić się, że pracują w tych samych warunkach. Należy zwrócić szczególną uwagę na różnicę temperatury pomiędzy źródłem górnym i dolnym. Malejąca różnica przekłada się na rosnący współczynnik COP.
Jak ważne jest prawidłowe dobranie mocy?
Moc pompy ciepła musi być dopasowana do zapotrzebowania ogrzewanego obiektu. Tylko w ten sposób można zapewnić jej optymalne funkcjonowanie. Niedowymiarowane urządzenia często przekładają się na drastyczny wzrost kosztów eksploatacyjnych. W niektórych przypadkach mogą spowodować niedogrzanie budynku. Jeśli używamy gruntowych pomp ciepła, istnieje prawdopodobieństwo, że dolne źródło ogrzewania zostanie wymrożone. Nie oznacza to, że przewymiarowanie takiej pompy ciepła jest lepszym rozwiązaniem. Nie tylko wzrosną koszty inwestycji, ale również cykle pracy urządzenia staną się krótsze. W rezultacie może dojść do pogorszenia wydajności całego systemu ogrzewania. W przypadku nowoczesnych pomp ciepła typu powietrze-woda możliwe jest funkcjonowanie podczas mrozów sięgających nawet -20°C. Jednakże ich działanie w dużej mierze zależy od rozmaitych czynników zewnętrznych. W każdym razie nie istnieje żadne uzasadnienia, które powinno skłonić nas do przewymiarowania powietrznych pomp ciepła. Roczny koszt eksploatacji tak potraktowanych urządzeń będzie podobny lub nawet wyższy, niż gdybyśmy ogrzewali nasz dom przy użyciu kotła lub grzałki elektrycznej.
Automatyczne dostosowanie mocy oraz odbiorniki chłodu/ciepła
Szukając sposobów na optymalizację energetyczną systemu ogrzewania używającego pomp ciepła, należy zwrócić szczególną uwagę na projektową temperaturę zasilania instalacji wewnętrznej. Systemy niskotemperaturowe wykazują się najwyższą efektywnością. Szczególnie dobrze sprawdzają się ogrzewania płaszczyznowe ścienne albo podłogowe. Ciepła woda użytkowa (c.w.u.) powinna być przygotowywana w taki sposób, aby uwzględnić sposób działania pompy ciepła. Musimy zapewnić odpowiednią pojemność podgrzewacza oraz powierzchnię wężownicy zasobnika c.w.u. Nie bez znaczenia jest wybór i konstrukcja źródła pompy ciepła, niezależnie czy mowa o typie gruntowym, czy też powietrznym. Modele pompy ciepła wyposażone w zintegrowany moduł regulacji oraz sprężarkę inwerterową stanowią wartościową inwestycję. Wynika to z faktu, że są w stanie płynnie dostosowywać swoją moc do aktualnych potrzeb ogrzewanego obiektu.
Czy pompy ciepłą są ekologicznym rozwiązaniem?
W trakcie swojej pracy nie emitują żadnych szkodliwych substancji. Wymagają jednak energii elektrycznej, aby mogły działać. W Polsce większość prądu pochodzi ze spalania węgla. W każdej elektrowni zainstalowano liczne systemy wychwytywania zanieczyszczeń. Stosowane tam metody nie są jednak opłacalne w małej skali. Mimo wszystko, układ z pompą ciepła jest o wiele sprawniejszy niż tradycyjny kocioł węglowy. Wynika to między innymi z faktu, że ponad 75% ciepła dostarczanego do naszego mieszkania może pochodzić z powietrza, wody lub ziemi zamiast z sieci energetycznej. Stosowanie pomp ciepłą w połączeniu z panelami fotowoltaicznymi możemy znacząco poprawić efekt ekologiczny. Oczywiście najskuteczniej taka kombinacja ciała podczas lata. W okresie zimowym nasze pompy będą zmuszone polegać przede wszystkim na energii dostarczanej przez sieci energetyczne. Wszelki nadmiar prądu wyprodukowanego podczas upałów może zostać przesłany do sieci. Pompy ciepła stanowią urządzenie grzewcze w pełni czyste pod względem ekologicznym.
