Obecnie pompy ciepła stosowane są głównie do ogrzewania budynku oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej, rzadziej używa się ich do chłodzenia budynku.

Do obniżania temperatury w budynku często stosowane są osobne urządzenia, a przecież można byłoby wykorzystać wszystkie dostępne funkcje jakie oferuje pompa ciepła. Oczywiście pompa ciepła musi być do tego przystosowana. Ponadto, aby mogła pracować w trybie chłodzenia w instalacji musi być zastosowany element, który przekaże chłód do pomieszczeń. Najczęściej jest to:
– system ogrzewania podłogowego,
– system ogrzewania sufitowego
– klimakonwektory wentylatorowe (urządzenia wyposażone są w wentylatory, dzięki którym temperatura obniżana jest znacznie szybciej)

Tradycyjne grzejniki nie nadają się do chłodzenia. Jest to spowodowane małą różnicą temperatur pomiędzy wodą chłodzącą, a powietrzem w pomieszczeniu, a także dużą wrażliwością grzejników na kondensat.

W trybie chłodzenia pompą ciepła wyróżniamy:
chłodzenie pasywne „Natural cooling” – chłodzenie przy wykorzystaniu niskiej temperatury dolnego źródła ciepła: gruntu, wody gruntowej
chłodzenie aktywne „Active cooling” – przez odwróconą pracę pompy ciepła, która działa wówczas jak chłodziarka

„Natural cooling”
Chłodzenie odbywa się poprzez odwrócenie pracy pompy ciepła typu woda-woda lub woda-solanka. Nie wykorzystuje się w tym celu pomp woda-powietrze, ponieważ temperatura zewnętrzna w sezonie letnim jest zbyt wysoka. W przypadku chłodzenia „Natural cooling” wykorzystuje się tylko część podzespołów pompy ciepła. Pracują jedynie dwie pompy obiegowe i pozostałe urządzenia zasilane energią elektryczną. Sprężarka w takim przypadku uruchamiania jest tylko podczas podgrzewania c.w.u..
Wydajność chłodzenia naturalnego zależy w dużej części od wielkości dolnego źródła ciepła, jego temperatury i czasu eksploatacji. Najbardziej efektywnym źródłem dla tego typu chłodzenia są tzw. sondy gruntowe, które zapewniają stabilność temperaturową.

W okresie letnim dolne źródło, jakim jest grunt lub woda, charakteryzuje się niższymi temperaturami niż temperatura powietrza w budynku, z tego względu czynnik roboczy krążący w instalacji pochłania chłód ze źródła i transportuje go poprzez wymiennik do instalacji. Z kolei za pomocą, np. instalacji jak ogrzewanie podłogowe, czynnik grzewczy absorbuje ciepło z pomieszczeń i przekazuje je do źródła ciepła.
Zaletą takiego rozwiązania jest:
– naturalna i szybka regeneracja źródła ciepła po okresach zimowych,
– niewystępowanie nadmiernego schładzania i wysuszania powietrza,
– niewielkie koszty eksploatacji
– oraz bardzo niskie zużycie energii.

Wadą natomiast jest mniejsza moc chłodnicza w porównaniu z instalacjami klimatyzacyjnymi. Taki przypadek ma najczęściej miejsce pod koniec okresu letniego kiedy kolektor gruntowy nagromadzi dużo ciepła.
„Active cooling”

Aktywne chłodzenie przebiega analogicznie jak chłodzenie pasywne z tą różnicą że w przypadku aktywnego chłodzenia pracuje sprężarka. Chłodzenie aktywne jest możliwe dzięki zastosowanym pompom odwracalnym (rewersyjnym), działającym analogicznie do lodówki. Tryb pracy rewersyjnej polega na zmianie kierunku obiegu czynnika chłodniczego w układzie wewnętrznym pompy ciepła. Pompy ciepła firmy Viessmann realizują ten proces poprzez specjalny zawór czterodrogowy, dodatkowy zawór rozprężny w obiegu czynnika chłodniczego pompy ciepła oraz zamianą funkcji parownika i skraplacza – parownik pełni wówczas funkcję skraplacza, a skraplacz parownika. Pozostała część procesu chłodzenia jest identyczna jak w przypadku metody naturalnego chłodzenia.

Należy jednak pamiętać że moc chłodnicza pompy ciepła oraz współczynnik efektywności COP będą zawsze niższe od mocy grzewczej.  Różnica ta jest wynikiem wytwarzania się ciepła podczas pracy sprężarki, które wykorzystuje się jako ogrzewanie pomieszczeń natomiast w trybie chłodzenia zwiększa temperaturę czynnika chłodniczego.

Active cooling może być realizowane zarówno przy pompach ciepła pobierających ciepło z gruntu i wody gruntowej jak i powietrza atmosferycznego. Rozwiązanie to charakteryzuje się czterokrotnie wyższą efektywnością, jednakże poprzez pracę sprężarki zwiększają się koszty eksploatacyjne oraz pobierana energia elektryczna. Porównując jednak system do szeroko stosowanych instalacji klimatyzacyjnych, zapotrzebowanie energetyczne jest mniejsze.

Instalację opomiarowuje się, by poznać parametry techniczne w istotnych dla użytkownika częściach instalacji.  Ma to na celu:  zapewnienie bezpieczeństwa, możliwość sterowanie instalacją, rozliczanie ciepła bądź c.w.u.

Ze względu na bezpieczeństwo stosuje się głównie manometry do wskazań ciśnienia, termometry lub czujniki do odczytu temperatury.

W nowoczesnych instalacjach przy opomiarowaniu ze względu na sterowanie zbiera się informacje, takie jak:  temperatura w danym miejscu, ciśnienie,  np. dotyczące instalacji gazowych, czy też związane ze spalinami – kominy. Ponadto ważne są parametry elektryczne, jak w przypadku zasilania pompy ciepła – kontrola zaniku oraz kolejności faz.

Najczęściej opomiarowanie instalacji związane jest z potrzebą rozliczenia ciepła bądź c.w.u. Tutaj stosuje się liczniki ciepła, które tak naprawdę dokonują dwóch podstawowych pomiarów – temperatury oraz przepływu ilości czynnika. Dzięki temu urządzenie jest w stanie wyliczyć ilość energii cieplnej. Przy instalacji liczników ciepła należy zwrócić uwagę na sposób montażu (na zasilaniu lub powrocie) oraz na zasadę działania, tzn. jaką metodą dokonywany jest pomiar przepływu. Ma to znaczenie ze względu na związane z tym opory. Aby ułatwić rozliczanie producenci oferują specjalne programy oraz zdalny monitoring.

W dzisiejszych czasach,  ze względu na niskie koszty cen drewna oraz węgla w stosunku do innych paliw, na popularności zyskują kotły węglowe oraz kominki z płaszczem wodnym. W nowym budownictwie z kolei  stosuje się głównie ogrzewanie podłogowe.  Jak tego typu układ współpracuje  z wyżej wymienionymi źródłami ciepła – sprawdźmy to.

Już na pierwszy rzut oka rzucają nam się bardzo odmienne parametry pracy  ogrzewania podłogowego i kotłów na paliwo stałe. Piece pracują w temperaturach zaczynających się od 75/65ºC (zasilanie, powrót), natomiast max. parametry podłogówki to 45/35ºC. Ponadto kotły na paliwo stałe działają najefektywniej, jeśli mają zapewnioną ciągłą pracę oraz w granicach mocy nominalnej. Tylko wtedy spaliny są dopalane, a w kominie nie osadza się zbyt dużo cząstek smolistych. Kotły pracują w układzie otwartym, natomiast ogrzewanie podłogowe w układzie zamkniętym, dlatego konieczne jest zastosowanie wymiennika w celu rozdzielenia tych 2 układów (kominki z płaszczem wodnym występują także w wersji już z zabudowanym wymiennikiem), dodatkowe pompy obiegowe, zabezpieczenie termiczne z wężownicą schładzająca.

Przy nowoczesnych kotłach z podajnikiem stosuje się mieszacze, które nie pozwalają na osiągniecie wyższej od zadanej temperatury na podłogówkę oraz zawory czterodrożne, które dopuszczają wodę grzewczą do c.o. dopiero kiedy zostanie uzyskana temperatura bezpiecznej pracy kotła, zazwyczaj ok 60ºC. Jak to wygląda w praktyce?

Kotły na paliwo stałe nie są przystosowane do pracy w tak niskich parametrach. Urządzenia  będzie ciężko wyregulować i paliwo nie będzie się całkowicie spalać. Konieczne będzie ustawienie  pracy kotła na optymalne parametry pracy, ale wtedy piec będzie często wchodzić w stan podtrzymania – co jest po prostu nieekonomiczne.

Kotły na paliwo stałe bez podajnika, a szczególnie kominki, powinny współpracować z drugim źródłem ciepła, najlepiej z gazowym bądź olejowym, gdyż jeśli nie będzie nikogo w domu nie dojdzie do znacznego wychłodzenie pomieszczeń, a przy dłuższej nieobecności urządzenie będzie utrzymywało temperaturę przeciwzamarzeniową. Przy pracy tylko z ogrzewaniem podłogowym do tego typu źródła powinno się stosować bufor, który będzie magazynował niewykorzystane ciepło, dzięki czemu unikniemy włączania się zabezpieczenia termicznego schładzającego urządzenie.

Analizując rozpatrywany problem okazuje się, że koszty eksploatacyjne będą porównywalne, a nawet mniejsze, przy kotle gazowym. Dlaczego? Ponieważ w przypadku kotła kondensacyjnego im niższa temperatura czynnika grzewczego, tym kocioł ma wyższą sprawność a przy tych parametrach i przy dużym zładzie wody w ogrzewaniu podłogowym kocioł pracuje najbardziej optymalnie w długich cyklach, przez co wzrasta jego żywotność. Dodatkowo, w odróżnieniu od kotła węglowego z podajnikiem, przy otrzymaniu w danej chwili temperatury czynnika grzewczego palnik kotła po prostu się wyłącza nie zużywając paliwa.

Jeśli dodatkowo weźmiemy pod uwagę nakłady inwestycyjne to okazuje się, że kotłownia z kotłem węglowym (ze wzg na skomplikowany układ – połączenie układu otwartego w jakim pracuje kocioł i zamkniętego w jakim pracuje podłogówka; oraz w/w dodatkowy osprzęt oraz automatyka), jest droższa o dobrych klika tysięcy.

Jak widać rozwiązanie z kotłem na paliwo stałe połączone z ogrzewaniem podłogowym nie jest wcale takie ekonomiczne i komfortowe. Dlatego kotły na paliwo stałe lepiej stosować z instalacjami na tradycyjne grzejniki lub przynajmniej mieszanymi. Natomiast w połączeniu tylko z ogrzewaniem podłogowym tam, gdzie mamy dostęp do gazu ziemnego zastosować gazowy kocioł kondensacyjny.

MABAPA wzięła udział w targach Expobud, które odbyły się w miniony weekend (6-8 września) w Gliwicach.

Tegoroczna impreza, pod hasłem „Budownictwo, wnętrza, ogrody”, zgromadziła rzesze zwiedzających planujących bądź będących w trakcie budowy domu, założenia istalacji grzewczej, zaaranżowania wnetrz.

Firma MABAPA, specjalizująca się w produktach branży grzewczej, zaprezentowała na wystawie m.in. pompy ciepła, kolektory słoneczne, kotły gazowe. Każdy z gości miał okazję poznać zasady działania, parametry pracy wybranych produktów grzewczych. Zwiedzający mogli również zasięgnąć fachowej rady dotyczącej doboru odpowiedniego wariantu ogrzewania.

Już od pierwszej edycji, która odbyła się w 2005 r., impreza cieszy się sporym zainteresowanie mieszkańców Gliwic i okolic. Rokrocznie przyjeżdża na nią kilka tysięcy klientów z Gliwic i okolic.