Chłodzenie z pompą ciepła

System grzewczy zbudowany w oparciu o pompę ciepła umożliwia nie tylko ogrzewanie obiektu, ale również jego schładzanie. Obecnie wyróżnia się dwa podstawowe typy chłodzenia – pasywne oraz aktywne. Na czym polega różnica?

Poszczególne rozwiązania pozwalające zmniejszać temperaturę we wnętrzu obiektu różnią się mechanizmem działania, zużyciem energii oraz efektywnością chłodniczą. Warto zatem zapoznać się z nimi bliżej, by móc dopasować system do własnych potrzeb.

Chłodzenie pasywne

Chłodzenie pasywne, zwane również biernym lub naturalnym, wyróżnia się niewielkimi kosztami eksploatacji oraz bardzo niskim zużyciem energii. Zawdzięcza to wykorzystywaniu zaledwie części podzespołów zastosowanych w pompie. Pozostałe, jak np. sprężarka, pozostają w spoczynku i są uruchamiane tylko do podgrzewania CWU.

System funkcjonuje w oparciu o źródła dolne. Krążący w układzie czynnik roboczy (najczęściej glikol), pochłania z nich niską temperaturę, która w lecie wynosi ok. 6-8 stopni C, a następnie przekazuje ją wodzie. Ciecz przepływa przez system chłodzenia powierzchniowego (z reguły podłogowego), absorbując nadmiar ciepła z pomieszczenia. Aby zwiększyć efektywność tego procesu, instaluje się dodatkowo klimakonwektory. Urządzenia te wyposażone są w wentylatory, dzięki którym temperatura obniżana jest znacznie szybciej.

• Optymalnym rozwiązaniem w takim układzie jest zastosowanie chłodzenia sufitowego. Ciepłe powietrze unosi się, przez co proces jego schładzania przebiega znacznie sprawniej niż w przypadku standardowej podłogówki – mówi Piotr Słaby z firmy Nateo.

Ciepło pochłaniane w trakcie procesu chłodzenia trafia z powrotem do źródła dolnego, co usprawnia jego regenerację po okresie zimowym.
Chłodzenie pasywne można stosować przy pompach woda-woda lub woda-solanka. Nie wykorzystuje się w tym celu pomp woda/powietrze, ponieważ temperatura zewnętrzna w sezonie letnim jest zbyt wysoka.

Do chłodzenia pasywnego dobrym rozwiązaniem jest zastosowanie tzw. sond geotermalnych, które gwarantujące niezwykle stabilne źródło chłodzenia. Urządzenia te umieszcza się  głęboko w ziemi, gdzie temperatura utrzymuje się na stałym poziomie. System jest układem zamkniętym, dlatego wystarcza włączyć go zaledwie kilka razy w roku.

Chłodzenie aktywne

Alternatywnym rozwiązaniem jest tzw. chłodzenie aktywne, które funkcjonuje na rynku znacznie krócej. Jego efektywność jest czterokrotnie wyższa w porównaniu do pasywnego, ponieważ do działania wykorzystuje pracę sprężarki. Wiąże się to jednak z większym zużyciem energii elektrycznej. Warto przy tym zaznaczyć, że zapotrzebowanie energetyczne takiego systemu jest niższe niż w przypadku tradycyjnej klimatyzacji. Ma to związek z temperaturami czynnika, do którego przekazywane jest ciepło odbierane z budynku.

• Chłodzenie aktywne umożliwiają tzw. pompy odwracalne, które funkcjonują analogicznie do lodówki. Aby pompa zaczęła chłodzić, wystarczy odwrócić bieg jej działania – stwierdza Piotr Słaby.

Pompy odwracalne wykorzystują do chłodzenia kompresor oraz specjalny zawór czterodrogowy. Zmieniając jego pozycję odwraca się obieg pompy, co powoduje, że skraplacz i parownik zamieniają się funkcjami. Pozostała część procesu odbywa się w sposób analogiczny do metody pasywnej, jednak dzięki sprężarce wydajność jest znacznie większa. W trakcie schładzania powstaje dodatkowo tzw. ciepło odpadowe, które można wykorzystać do podgrzewania innych odbiorników np. basenu.

Każda z powyższych metod chłodzenia ma swoich zwolenników. Dla jednych ważniejsze są koszty, dla innych zaś efektywność chłodnicza. Wszystko zależy zatem od naszych priorytetów.