Chłodzenie domu pompą ciepła
Choć pompy ciepła kojarzone są głównie z ogrzewaniem, to posiadają też dodatkowe zalety, które nie wszyscy odkryli. Przydatne mogą okazywać się bowiem nie tylko zimą, ale także latem. Dowiedz się, jak można ochłodzić dom pompą ciepła i czy każdy model to umożliwia.
Komfort cieplny w domu w upalne dni
Gdy jest nam za ciepło albo za zimno czujemy dyskomfort, jesteśmy zmęczeni i rozdrażnieni. Dom natomiast ma być naszą oazą bezpieczeństwa, miejscem rodzinnego życia i wypoczynku, miejscem komfortu psychicznego i fizycznego.
Ważnym elementem tej życiowej układanki jest komfort cieplny, czyli stan, kiedy nasz organizm nie czuje ani chłodu, ani zbyt dużego ciepła. Inaczej ujmując, komfort jest wtedy, kiedy go nie dostrzegamy, w jakimś sensie nie doceniamy, a on po prostu jest! Przebywanie w pomieszczeniach o zbyt dużej temperaturze może prowadzić do przegrzania organizmu i obniżenia jego odporności. Jaka powinna być temperatura w domu można dowiedzieć się z dedykowanego temu zagadnieniu artykułu.
Czy pompa ciepła może chłodzić?
Pompa ciepła instalowana jest w domach przede wszystkim, aby ogrzewać pomieszczenia w okresie od jesieni do wiosny. O tym, jak działa pompa ciepła pisaliśmy już w osobnym artykule. A co, gdyby istniało urządzenie, które oprócz ogrzewania, może także w razie potrzeby obniżyć temperaturę i było by efektywniejsze od klimatyzatorów?
Okazuje się, że takowe już istnieje. Pompa ciepła z funkcją chłodzenia to model typu "dwa w jednym" Zimą ogrzewamy budynek, a latem ochładzamy przy użyciu tego samego urządzenia (rys. 1).
W chłodzeniu pompą ciepła mamy dwa podstawowe warianty: aktywny i pasywny.
Rys.1 Schemat rozkładu ciepła i chłodu podczas pracy pompy ciepła w trybie ogrzewania (po lewej) i w trybie chłodzenia (po prawej), źródło: BWP/PORT PC
Pompa ciepła – chłodzenie aktywne
Aktywne chłodzenie pompą ciepła polega na odwróceniu kierunku przepływu czynnika chłodniczego w obiegu przy niezmiennym kierunku tłoczenia sprężarki. Następuje zamiana ról, skraplacz staje się parownikiem i odbiera ciepło z układu grzewczego (np. z wody ogrzewania podłogowego), a parownik staje się skraplaczem oddającym ciepło do dolnego źródła (np. do roztworu glikolu w poziomym lub pionowym gruntowym kolektorze).
Bardzo to przypomina znane nam urządzenie - lodówkę. W tym przypadku mamy większą kontrolę nad temperaturą powietrza w pomieszczeniu, mogąc je schłodzić do niższych temperatur niż przy chłodzeniu pasywnym. Jednak wiąże się to z większym zużyciem energii elektrycznej - nie ma nic za darmo!
Pasywne chłodzenie pompą ciepła
Chłodzenie pasywne pompą ciepła odbywa się bez uruchomienia sprężarki. W tym układzie pracuje tylko system sterowania i pompy obiegowe, które z jednej strony transportują chłód z gruntu do wymiennika ciepła, a ciepło wody grzewczej z „podłogówki” pomieszczeń przekazywane jest do roztworu glikolu i ogrzana „solanka” przekazuje to ciepło do gruntu (rys. 2).
Minimalizuje to zużycie energii i zwiększa efektywność systemu. Jednak ma pewne ograniczenia w ilości otrzymywanego chłodu.
Rys. 2 Schemat chłodzenia pasywnego gruntowej pompy ciepła poprzez „podłogówkę”, źródło: kotly.pl
Jaki jest koszt chłodzenia domu pompą ciepła i czy to się opłaca?
Najlepszym rozwiązaniem wydaje się projektowanie układu polegającego na połączeniu chłodzenia pasywnego z aktywnym. Jeżeli dolne źródło (grunt) dostarcza dostateczną ilość chłodu w systemie pasywnym, to może on pracować bez używania sprężarki. Jednak, gdy obciążenie systemu (zapotrzebowanie na chłód) wzrośnie, do akcji przystąpi chłodzenie aktywne. Pamiętać należy, że współczynnik efektywności przy chłodzeniu pasywnym osiągać może nawet 20, a przy aktywnym osiąga co najwyżej 6 (ze względu na konieczność włączenia sprężarki).
Szacunkowo przewiduje się sezonowy koszt chłodzenia domu o powierzchni 150 m2 przy chłodzeniu pasywnym na około 200-300 zł, a przy wyłącznym chłodzeniu aktywnym koszt należy pomnożyć co najmniej przez 5.
Dodatkową korzyścią chłodzenia pasywnego pomieszczeń w upalne dni pompą ciepła jest regeneracja dolnego źródła gruntowej pompy ciepła. Grunt staje się swoistym magazynem energii cieplnej, którą usuwamy z przegrzanych pomieszczeń. Również powstałe w wyniku chłodzenia ciepło odpadowe w rewersyjnych pompach ciepła może być wykorzystane do podgrzewania wody do celów bytowych lub w basenach. Jeszcze inną możliwością jest wykorzystanie ochłodzonego powietrza (z wyrzutni) w powietrznej pompie ciepła do obniżania temperatury w pomieszczeniach do których to powietrze zostanie skierowane.
Pasywnie (czyli tanio) można również chłodzić pomieszczenia poprzez zastosowanie powietrznych GWC współpracujących z rekuperatorem (z funkcją by-pass) w wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej, ale to już wykracza poza temat tego artykułu.
