Ogrzewanie i chłodzenie pompą ciepła. Wiele możliwości jednego urządzenia

2021-08-01 1:20 Materiał partnerski
pompa ciepła
Autor: Piotr Mastalerz Pompa ciepła to energooszczędne rozwiązanie zapewniające jednocześnie ogrzewanie, jak i chłodzenie

Ogrzewanie pompą ciepła staje się powszechniejsze. To właśnie w tych energooszczędnych urządzeniach upatrywana jest przyszłość źródeł ciepła. Ale trzeba wiedzieć, że możliwości pomp ciepła jest więcej. Zapewniają nie tylko różne rozwiązania, jeśli chodzi o samo ogrzewanie, ale też chłodzenie pomieszczeń. Ta druga funkcja zresztą nabiera obecnie coraz większego znaczenia.

Spis treści

  1. Różne typy ogrzewania z pompą ciepła
  2. Ogrzewanie podłogowe
  3. Optymalizacja temperatury zasilania
  4. Podłogówka z zaworami obrotowymi z siłownikiem
  5. Ogrzewanie mieszane - ogrzewanie podłogowe z grzejnikami
  6. Chłodzenie pompą ciepła

Różne typy ogrzewania z pompą ciepła

Pompa ciepła jest może urządzeniem dość drogim, jednak w tym przypadku poniesione koszty rekompensują wieloletnie korzyści. Dobrze przemyślany i odpowiednio zainstalowany system wraz doborem właściwej armatury to oszczędności i komfort termiczny dla użytkowników. Efektywne ogrzewanie i chłodzenia, możliwość zastosowania ogrzewania podłogowego lub mieszanego, to tylko niektóre z dostępnych rozwiązań.

Ogrzewanie podłogowe

Instalacja ogrzewania podłogowego jest coraz powszechniej stosowanym systemem grzewczym w nowo budowanych obiektach. Sprawdza się w pomieszczeniach różnej wielkości i o różnym przeznaczeniu. Zalety ogrzewania podłogowego to:

  • okazuje się przydatne w instalacjach z omawianą pompą ciepła, gdzie zalecana jest możliwie niska temperatura czynnika,
  • ma korzystny dla mieszkańców rozkład temperatur (chłodniej w okolicy głowy, cieplej w niższych partiach ciała),
  • estetyka wnętrza - brak grzejników nie zakłóca aranżacji wnętrza i daje możliwość swobodnego zagospodarowanie ścian.

Ogrzewanie podłogowe ma też pewnie wady, a jest to wyższy koszt inwestycyjny i ograniczenia wyboru materiału wykończeniowego podłogi. Każdy rodzaj stosowanego materiału musi mieć odpowiedni współczynnik przewodzenia ciepła. Instalację ogrzewania podłogowego należy również wyposażyć w urządzenia zapewniające optymalną temperaturę zasilania -  zbyt wysoka temperatura może skutkować uszkodzeniem podłogi, natomiast zbyt niska niedogrzaniem pomieszczenia.

Optymalizacja temperatury zasilania

To kluczowe dla prawidłowo działającej instalacji ogrzewania podłogowego. Najprostszym i najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem, zapewniającym właściwą temperaturę pracy ogrzewania podłogowego są termostatyczne zawory mieszające serii VTA firmy ESBE. Dlaczego? Zawory termostatyczne nie wymagają zasilania elektrycznego. Co więcej, mają zakres nastawy temperatury i charakteryzują się stałotemperaturową pracą. Oznacza to, że wybrana temperatura na głowicy nastawczej zaworu utrzymuje się w obiegu grzewczym.

Schemat instalacji z ogrzewaniem podłogowym
Autor: ESBE Schemat instalacji z ogrzewaniem podłogowym i termostatycznym zaworem mieszającym. A - VTA320/VTA370/VTA520/VTA570; B - alternatywny czujnik pokojowy, który uruchamia i zatrzymuje pompę cyrkulacyjną
Termostatyczny zawór mieszający ESBE VTA320, VTA520
zawór termostatyczny

Autor: ESBE

Seria VTA320/VTA520 do instalacji ciepłej wody użytkowej, zastosowań wymagających wbudowanej ochrony przed oparzeniem oraz sytuacji, w której zamontowano dodatkowe urządzenia do sterowania temperaturą na bateriach. Tę serię zaworów można także stosować w instalacjach do ciepłej wody użytkowej wyposażonych w układ cyrkulacji ciepłej wody.

  • Rozwiązania chroniące przed oparzeniami i bakteriami Legionella

  • Precyzja regulacji

  • Odpowiednia do układów z cyrkulacją ciepłej wody użytkowej

Więcej o produkcie

Podłogówka z zaworami obrotowymi z siłownikiem

Zdecydowanie bardziej złożonym, ale równie ciekawym wyborem armatury dla ogrzewania podłogowego są zawory obrotowe z siłownikiem. Ich przewagą nad zaworami termostatycznymi VTA jest możliwość dowolnej regulacji obiegu grzewczego przez użytkownika:

  • stałotemperaturowo,
  • według temperatury wewnętrznej,
  • według temperatury zewnętrznej,
  • lub według temperatury zewnętrznej z korektą temperatury pomieszczenia.

Ograniczeniem są tylko i wyłącznie możliwości układu automatyki zarządzającej pracą systemu.

Warto jednak pamiętać, że firma ESBE ma w swojej ofercie siłowniki wyposażone również w sterowniki regulacyjne. To produkty przewidziane do obiektów wyposażonych z w proste kotły grzewcze (brak układu automatyki) lub źródła ciepła z ograniczoną możliwościami regulacyjnymi (brak możliwości sterowania zaworem mieszającym lub kilkoma obiegami grzewczymi). Dzięki tym produktom możliwa jest realizacja:        

  • sterowania stałotemperaturowego (dzięki sterownikom serii CRA100),
  • według temperatury pomieszczenia (seria CRB100 lub CRD122) oraz według temperatury zewnętrznej,

  • lub według temperatury zewnętrznej z korektą temperatury pomieszczenia (seria 90C).

Schemat instalacji z ogrzewaniem podłogowym i zaworem obrotowym
Autor: ESBE Schemat instalacji z ogrzewaniem podłogowym i zaworem obrotowym z siłownikiem

Ogrzewanie mieszane - ogrzewanie podłogowe z grzejnikami

Ogrzewanie podłogowe nie zawsze bywa jedynym systemem grzewczym w nowoczesnym domu. W instalacjach w układzie mieszanym kluczowe jest zapewnienie rozwiązań pozwalających na stabilne dostarczanie ciepła do wszystkich pomieszczeń. Jest to konieczne, gdyż oba typy ogrzewania (podłogowe i grzejnikowe) charakteryzuje różna temperatura zasilania i stosowanie ich w jednym obiegu nie jest możliwe.

Kompleksową regulację instalacji z rozdzieleniem na poszczególne obiegi zapewniają grupy pompowe. W instalacji na poniższym schemacie zastosowane zostały 3 grupy pompowe zainstalowane na rozdzielaczu ze sprzęgłem hydraulicznym - przykładowo jeden obieg ogrzewania podłogowego oraz dwa grzejnikowego.

Schemat instalacji z grupami pompowymi
Autor: ESBE Schemat instalacji z grupami pompowymi

Grupy pompowe:

  1. GFA100 - odpowiada za zasilanie obiegu ogrzewania podłogowego. Wyposażona w wydajną pompę elektroniczną (Wilo lub Grundfos) oraz termostatyczny zawór mieszający (nastawy o zakresie 20-55ºC) Wydajność grupy pozwala na zasilanie ogrzewania podłogowego o powierzchni nawet 270 m². Dzięki zastosowaniu zaworu termostatycznego grupa nie wymaga podłączenia sterowników. Temperatura zasilania ma stałą wartość ustawioną na zaworze.
  2. GRA100 - zasila ogrzewanie grzejnikowe. Ma wydajną pompę obiegową, progresywny zawór mieszający oraz siłownik 230V. Służy do przygotowania właściwych parametrów zasilania układu grzewczego wg sterownika kotła. W nowoczesnych kotłach kondensacyjnych stosuje się zaawansowane sterowniki z możliwością zarządzania siłownikami zaworów mieszających. Najczęściej pracują one na zasadzie sterowników pogodowych.

GRC100 (w przypadku bardziej wymagającego użytkownika można zastosować grupę pompową GRC140) - wyposażona w sterownik zintegrowany z siłownikiem (łączący funkcje sterownika pogodowego i sterownika temperatury wewnętrznej). Nadrzędną funkcją sterownika jest szybka i sprawna regulacja temperatury zasilania w zależności od zapotrzebowania ciepła. Reguluje temperaturę zasilania na podstawie odczytu temperatury wewnętrznej z jednostki pokojowej z wyświetlaczem, która jest dołączona do grupy pompowej. Dodatkowo (dzięki zastosowaniu czujnika temperatury zewnętrznej) temperatura zasilania może być korygowana z wyprzedzeniem, reagując na zmianę temperatury poza budynkiem. Jednostka pokojowa dołączona do grupy GRC140 pozwala na kontrolę parametrów pracy obiegu grzewczego oraz jego zdalne programowanie.

Chłodzenie pompą ciepła

Zapotrzebowanie na klimatyzację w domach rośnie z roku na rok. Warto wiedzieć, że pompa ciepła (oprócz funkcji grzewczej), może też chłodzić pomieszczenia w upalne lata. Szacunkowe koszty eksploatacyjne chłodzenia pompą ciepła są nawet 10-krotnie niższe w porównaniu z systemami typu multisplit. Chłodzenie pompą ciepła może być realizowane w trybie pasywnym lub aktywnym.

  • Tryb pasywny (nazywany także chłodzeniem naturalnym) zachodzi wyłącznie poprzez gruntowe pompy ciepła. W tym przypadku tryb chłodzenia jest realizowany poprzez wymiennik oraz zawór trójdrogowy z siłownikiem. W instalacji na poniższym zdjęciu instalator zastosował zawory obrotowe 3-F z siłownikami serii 90 firmy ESBE. Siłowniki o sygnale 3-punktowym zapewniają odpowiedni stopień zmieszania czynnika chłodzącego.

Chłodzenie pasywne ma dwie ważne zalety:

  • wysoką efektywność energetyczną, co oznacza niskie koszty eksploatacji, wynikające z niewielkich strat mocy,
  • korzystny wpływ pracy w trybie chłodzenia na regenerację dolnego źródła po zimowym sezonie grzewczym. W omawianym trybie chłodzenia dolne źródło jest podgrzewane ciepłem pobieranym z pomieszczenia.
chłodzenie pasywne pompą ciepłą - instalacja
Autor: Instagram Instalacja z chłodzeniem pasywnym
  • Tryb aktywny - może być realizowany niezależnie od typu pompy ciepła. System funkcjonuje na zasadzie odwróconego działania pompy ciepła. Parownik działa jak skraplacz, a skraplacz pełni funkcję parownika, dzięki czemu zmienia się  kierunek przepływu ciepła.

Jak umożliwić chłodzenie aktywne?

Pompę ciepła należy wyposażyć w zespół zaworów trójdrogowych lub zaworów trójdrogowych zintegrowanych ze sterownikiem. Z myślą o tego typu zastosowaniach firma ESBE proponuje sterownik pogodowy 90C. Doskonale sprawdza się on w instalacji chłodzenia aktywnego, umożliwiając precyzyjną regulację kilku obiegów.

Funkcja aktywnego chłodzenia obiektu znajduje zastosowanie w budynkach wyposażonych w klimakonwektory oraz systemy ogrzewania płaszczyznowego. Chłodzenie aktywne pozwala na uzyskanie znacznie niższej temperatury w pomieszczeniach niż podczas chłodzenia pasywnego. Jest to rozwiązanie, które sprawdza się więc w obiektach o podwyższonym standardzie klimatyzacji oraz w obiektach przemysłowych, gdzie istnieje zapotrzebowanie na określone parametry temperatury. 

Schemat instalacji z chłodzeniem aktywnym
Autor: ESBE Schemat instalacji z chłodzeniem aktywnym
Partnerzy
Czy artykuł był przydatny?
Przykro nam, że artykuł nie spełnił twoich oczekiwań.
Podziel się opinią
Grupa ZPR Media sprzeciwia się głoszeniu opinii noszących znamiona mowy nienawiści przepełnionych pogardą czy agresją. Jeśli widzisz komentarz, który jest hejtem, powiadom nas o tym, klikając zgłoś. Więcej w REGULAMINIE
Czytaj więcej