Ekologiczne pompy ciepła na CO2

Od początku istnienia firmy SANYO myślą przewodnią jej założycieli było „Think GAIA” czyli tworzenie produktów opartych na najnowszych technologiach, ale jednocześnie przyjaznych dla środowiska naturalnego. Rezultatem takiego działania było powstanie szeregu produktów charakteryzujących się znikomym wpływem na środowisko naturalne oraz bardzo energooszędnym trybem pracy. Jednym z najnowszych osiągnięć wpisujących się w ideę japońskiej firmy są nowoczesne pompy ciepła CO2 ECO pracujące na ekologicznym i naturalnym czynniku chłodniczym jakim jest dwutlenek węgla.

Zasada działania pompy ciepła CO2 ECO
Zasada działania pompy ciepła, polega na
pobieraniu z powietrza otaczającego ciepła
niskotemperaturowego i przekazywaniu go
niskowrzącemu czynnikowi chłodniczemu,
który w instalacji chłodniczej przechodząc przez
sprężarkę zwiększa swoje parametry termodynamiczne.
Ciepło to następnie oddawane jest
w chłodnicy gazu (w przypadku pomp ciepła na
CO2 wymiennik wysokociśnieniowy nosi nazwę
chłodnicy gazu, ze względu na rodzaj zachodzącego
tam procesu) obiegowi wodnemu,
który transportuje je do zbiornika ciepłej wody
użytkowej (zbiornik ten znajduje się wewnątrz
budynku, co sprawia, że jedynym medium
wewnątrz obiektu jest woda). W zbiorniku ciepło
to jest akumulowane i wykorzystywane do
ogrzania dwóch obiegów grzewczych: instalacji
ogrzewania podłogowego lub grzejnikowego
oraz instalacji ciepłej wody użytkowej.


CO2 – jako czynnik chłodniczy
Dwutlenek węgla jest jednym z najstarszych
naturalnych czynników chłodniczych, jego
doskonałe właściwości grzewcze na początku
XX nie mogły być dostatecznie wykorzystane
ze względu na trudności technologiczne związane
z dużymi ciśnieniami roboczymi panującymi
wewnątrz instalacji. Obecne możliwości
konstrukcyjne sprawiają, że dwutlenek węgla
staje się jednym z najbardziej perspektywicznych
czynników chłodniczych na świecie i jego
obecność w chłodnictwie oraz ogrzewnictwie
będzie z każdym rokiem większa. Dwutlenek
węgla jest substancją: niepalną, nietoksyczną, niewybuchową,
nie wymaga odzysku
w czasie demontażu
instalacji, ma dużą
objętościową wydajność
chłodniczą (co
wpływa na zmniejszenie
poszczególnych
komponentów
instalacji tj.: sprężarka,
wymienniki, rury),
cechuje go współczynnik
ODP = 0
i GWP = 1.


Zalety pompy ciepła CO2 ECO
Jedną z głównych zalet tego typu urządzenia
jest bardzo duża energooszędność eksploatacyjna,
która wyrażana jest za pomocą współczynnika
COP. Wielkość ta określa stosunek
wytwarzanej energii cieplnej do pobieranej energii
elektrycznej. W porównaniu do ogrzewania elektrycznego, którego COP wynosi
zazwyczaj około 1, w przypadku pompy
ciepła SANYO wartość ta waha się od
około 3,3 w okresie przejściowym (temperatura
+7°C) do 1,8 w najzimniejszych
okresach zimy (temperatura -15°C).
W praktyce oznacza to 2-3 krotnie
mniejsze roczne koszty ogrzewania
budynku.
W porównaniu do innych klasycznych
systemów grzewczych tj. ogrzewanie
gazowe czy kotły opalane węglem,
pompa ciepła wypada również korzystnie
pod względem eksploatacyjnym.
Dodatkowo oszczędzamy sporą ilość
miejsca w budynku, którą możemy
dowolnie wykorzystać oraz pozbywamy
się wielu niedogodności takich jak np.
konieczność doprowadzenia do budynku
instalacji gazowej lub zagospodarowanie
miejsca na węgiel.
Pompy ciepła typu powietrze-woda
charakteryzują się również bardzo prostą
instalacją, niskimi kosztami inwestycyjnymi
(w porównaniu do pomp ciepła
z wymiennikami gruntowymi) oraz możliwością
montażu praktycznie w każdym
budynku.


Zastosowane rozwiązania techniczne
Wyjątkowość rozwiązania firmy SANYO polega
na zastosowaniu jako czynnika chłodniczego
dwutlenku węgla, który jest w pełni naturalny
i zapewnia doskonałe parametry pracy. Instalacja
z dwutlenkiem węgla pracującym w przestrzeni
transkrytycznej w odróżnieniu od czynników
syntetycznych z grupy HFC jest w stanie zapewnić
gorącą wodę o temperaturze do 65°C (bez
dodatkowej grzałki elektrycznej), co pozwala
w pełni zaadoptować pompę ciepła do już istniejących
instalacji ogrzewania podłogowego lub
grzejnikowego. Możliwość osiągnięcia takich
parametrów oraz rozgraniczenie instalacji
ciepłej wody użytkowej z wodą
akumulowaną w zbiorniku całkowicie
eliminuje możliwość kontaktu z bakteriami
Legionelli.
W pompie ciepła CO2 ECO zastosowano
pierwszą na świecie 2-stopniową
sprężarkę rotacyjną na CO2, która
sprawiła, iż system grzewczy firmy
SANYO jest jeszcze bardziej wydajny
i ekonomiczny.
Pompa ciepła może pracować nieprzerwanie
do temperatury -25°C na zewnątrz, obniżając tylko nieznacznie
swoją wydajność, która może być
w sytuacjach wyjątkowych automatycznie
rekompensowana przez działanie
dodatkowych zabezpieczających
grzałek elektrycznych. Prezentowane
urządzenie ma również możliwość
współpracy z układami solarnymi, które
w najbliższym czasie znajdą się w ofercie
japońskiego producenta.



Podsumowanie
W dobie coraz większego negatywnego
wpływu człowieka na środowisko
naturalne oraz kryzysu energetycznego
w Europie warto zastanowić się, w jaki sposób
można wspomóc naturę, jednocześnie nie
rezygnując z wysokiego komfortu życia oraz
oszczędzając pieniądze. Rozwiązaniem są niekonwencjonalne
źródła ciepła do jakich zaliczamy
pompy ciepła, które zapewniają nie tylko korzyści
ekonomiczne ale również ekologiczne.
Autor: mgr inż. Jakub JARZYŃSKI – Specjalista ds. Klimatyzacji, S.P.S. Trading Sp. z o.o.
Źródło: Chłodnictwo&Klimatyzacja nr 1-2/2009 www.chlodnictwoiiklimatyzacja.pl