Pompy ciepła

Jak działa pompa ciepła w trybie chłodzenia? Odkryj schemat krok po kroku!

Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński08.12.20238 min.
Jak działa pompa ciepła w trybie chłodzenia? Odkryj schemat krok po kroku!
banner

Rewersyjna pompa ciepła może nie tylko ogrzewać, ale też chłodzić pomieszczenia latem. W trybie chłodzenia działa na odwrót niż w trybie grzania, odbierając ciepło z budynku i przekazując je na zewnątrz. Ten artykuł przedstawia schemat ideowy rewersyjnej pompy ciepła pracującej w trybie chłodzenia. Krok po kroku wyjaśnia poszczególne elementy układu i zasadę ich działania przy schładzaniu powietrza wewnątrz domu. Pozwoli Ci zrozumieć, jak pompa ciepła radzi sobie z upałami i zapewnia przyjemny klimat w domu.

Kluczowe wnioski:
  • W trybie chłodzenia pompa ciepła pobiera ciepło z budynku i oddaje je na zewnątrz
  • Kluczowym elementem jest tutaj parownik, w którym czynnik chłodniczy odbiera ciepło z obiegu wody lodowej
  • Woda lodowa schładza powietrze w pomieszczeniach poprzez konwektory wentylatorowe
  • Instalacja pozwala też odzyskać ciepło odpadowe do podgrzewu cwu lub basenu
  • Dokładne zrozumienie schematu działania ułatwia obsługę i konserwację pompy ciepła

Jakie są główne elementy układu pompy ciepła w trybie chłodzenia?

Układ rewersyjnej pompy ciepła w trybie chłodzenia składa się z kilku kluczowych elementów. Należą do nich sprężarka, zawory (czterodrożny i rozprężny), wymienniki ciepła (skraplacz i parownik), wentylator oraz medium robocze, czyli czynnik chłodniczy i woda lodowa. Odpowiednia współpraca tych podzespołów pozwala na efektywne schładzanie budynku latem.

Sercem układu jest sprężarka, podnosząca ciśnienie i temperaturę czynnika chłodniczego. Następnie gorący gaz oddaje ciepło w skraplaczu, za pomocą wentylatora i powietrza zewnętrznego. Ochłodzony i skroplony czynnik chłodniczy trafia przez zawór rozprężny do parownika.

W parowniku odbywa się wymiana ciepła z wodą lodową. Schłodzona w ten sposób woda lodowa transportowana jest do konwektorów wentylatorowych i powierzchni grzewczo-chłodzących w domu. Odbierają one ciepło z powietrza i pomieszczeń, skutecznie je schładzając. Układ działa więc w pętli i w odwrotnym kierunku niż podczas ogrzewania budynku w okresie grzewczym.

Jak zmieniają się parametry czynnika chłodniczego?

Czynnik roboczy w układzie pompy ciepła zmienia temperaturę i ciśnienie na poszczególnych etapach obiegu w trybie chłodzenia. Zostaje sprężony (wzrost ciśnienia i temperatury), następnie skrapla się (spadek do niskiej temperatury) by odebrać ciepło. Przechodząc przez zawór rozprężny znów gwałtownie obniża ciśnienie i dodatkowo się schładza.

Te zmiany parametrów termodynamicznych czynnika są konieczne, by transportował on ciepło z budynku na zewnątrz. Odpowiednie sterowanie i monitoring wartości ciśnienia oraz temperatury w układzie jest kluczowe dla optymalnej i bezawaryjnej pracy całego systemu chłodzenia.

W jaki sposób sprężarka wpływa na pracę pompy ciepła?

Kluczową rolę w pracy układu chłodniczego rewersyjnej pompy ciepła odgrywa sprężarka. Jej zadaniem jest cyrkulacja czynnika chłodniczego w zamkniętym obiegu oraz podwyższanie ciśnienia i temperatury tego czynnika. Sprężarka "napędza" więc cały proces odbioru ciepła z budynku.

Im wyższe ciśnienie na wyjściu ze sprężarki, tym większa temperatura czynnika i lepsza wymiana ciepła w skraplaczu. Sprężarka pozwala więc skutecznie transportować ciepło z parownika do skraplacza. Jest to kluczowe dla wydajności chłodniczej pompy ciepła.

Od prawidłowej pracy sprężarki zależy zatem wydajność całego układu. Awaria sprężarki oznacza brak cyrkulacji czynnika i przerwanie procesu chłodzenia. Dlatego sprężarki w pompach ciepła muszą cechować się wysoką niezawodnością i jakością wykonania.

Sprężarka jest sercem układu pompy ciepła. Od jej sprawności i niezawodności zależy komfort chłodzenia latem.

Czytaj więcej: Odkryj moc i styl Airmax 3 generacji - uniwersalność dla każdego

Gdzie następuje wykorzystanie ciepła odpadowego z obiegu pompy ciepła?

Rewersyjna pompa ciepła dostarcza nie tylko chłodu do budynku latem. Wytwarza też ciepło, które jest produktem ubocznym całego procesu. W praktyce około 3/4 energii pobranej przez sprężarkę zamieniane jest na ciepło odpadowe.

Aby podnieść efektywność energetyczną układu, ciepło to jest wykorzystywane do innych celów. Najczęściej służy do podgrzewania ciepłej wody użytkowej w okresie letnim. Może też wspomagać ogrzewanie wanny z hydromasażem, basenu lub innych odbiorników.

W tym celu montowany jest dodatkowy wymiennik ciepła po stronie gorącego gazu. Przekazuje on ciepło odpadowe do zasobnika ciepłej wody użytkowej. Dzięki temu możliwe jest efektywne i tańsze przygotowanie cwu latem.

Źródło ciepła Udział
Energia chłodnicza 25%
Ciepło odpadowe 75%

Jakie inne zastosowania może mieć ciepło odpadowe z pompy ciepła?

Jak działa pompa ciepła w trybie chłodzenia? Odkryj schemat krok po kroku!

Oprócz wykorzystania do celów grzewczych w okresie przejściowym, ciepło odpadowe z pompy ciepła pracującej w trybie chłodzenia może znaleźć szereg innych zastosowań. Pomaga obniżyć koszty eksploatacji latem.

  • Podgrzewanie wody w nieckach basenowych i wannach z hydromasażem
  • Suszenie ręczników na suszarkach elektrycznych
  • Dogrzewanie pomieszczeń gospodarczych
  • Wspomaganie wentylacji i rekuperacji
  • Ogrzewanie pomieszczeń dla zwierząt i roślin

Im więcej ciepła odpadowego uda się zagospodarować latem, tym niższe rachunki za prąd. Dlatego warto wykorzystać możliwie dużo bezpłatnej energii z pompy ciepła pracującej w trybie chłodzenia.

Jaka jest rola zaworu czterodrożnego w obiegu pompy ciepła?

Istotnym elementem układu jest zawór czterodrożny. Jego zadaniem jest kierowanie strumienia gorącego czynnika chłodniczego po sprężarce. W trybie grzania czynnik trafia do skraplacza i dalej do instalacji centralnego ogrzewania.

Natomiast podczas pracy w trybie chłodzenia zawór czterodrożny przełącza się. Kieruje wówczas część lub cały strumień gazu omijająco do dodatkowego wymiennika ciepła. Służy on do odzysku ciepła odpadowego. Reszta gazu trafia do parownika celem schłodzenia obiegu wody lodowej.

Dzięki zaworowi czterodrożnemu możliwe jest zagospodarowanie ciepła odpadowego latem do innych celów. A jednocześnie zachowanie wysokiej wydajności chłodniczej pompy ciepła.

Co się dzieje z nadmiarem ciepła?

W przypadku niewykorzystania całości lub części ciepła odpadowego, trafia ono do specjalnego wymiennika. Za pomocą wentylatora i powietrza zewnętrznego odbierane jest wówczas ciepło ze skraplacza. Rozwiązanie to zapobiega przegrzaniu układu chłodniczego.

Nadmiar ciepła odprowadzany jest do atmosfery. Jest to mniej efektywne, gdyż ciepło to zostaje zmarnowane. Dlatego warto wcześniej zaprojektować system wykorzystujący możliwie dużo energii odpadowej latem.

Kiedy włącza się wentylator w układzie pompy ciepła?

Wentylator stanowi element skraplacza pompy ciepła pracującej w trybie chłodzenia. Jego rolą jest zassanie powietrza zewnętrznego i przepływ przez skraplacz w celu oddania ciepła.

Standardowo wentylator uruchamia się wraz z uruchomieniem sprężarki i cyrkulacją czynnika chłodniczego. Pozwala to na ciągły odbiór ciepła ze skraplacza do otoczenia, co jest konieczne dla prawidłowej pracy układu.

Sterownik pompy ciepła kontroluje na bieżąco obroty wentylatora. Ma to zapewnić optymalną wymianę ciepła w skraplaczu w danych warunkach zewnętrznych. Zbyt wolne wirowanie grozi bowiem gromadzeniem się ciepła i przegrzaniem układu chłodniczego latem.

Czy możliwa jest praca bez wentylatora?

W specjalnych trybach pracy pozwalających na odzysk ciepła odpadowego, wentylator może zostać wyłączony. Dotyczy to jednak tylko sytuacji, gdy jest możliwość zagospodarowania 100% ciepła z układu.

Przykładem jest tryb chłodzenia pasywnego. Wykorzystuje się wówczas naturalny ruch powietrza do schładzania skraplacza. Jednak opcja taka wymaga specjalnego projektu i nie zawsze jest możliwa do zastosowania.

Gdzie następuje skraplanie czynnika chłodniczego w pompie ciepła?

Kluczowym elementem układu chłodzenia jest skraplacz. To właśnie w nim następuje kondensacja gorących par czynnika chłodniczego, opuszczającego sprężarkę. W odpowiednio dużym stopniu ochłodzony gaz przechodzi w ciecz.

W skraplaczu zamontowany jest wentylator, który zasysa powietrze zewnętrzne. Dzięki ruchowi powietrza możliwy jest transport ciepła z gorącego czynnika chłodniczego do otoczenia. Para oddaje więc ciepło i skrapla się.

Obieg czynnika w postaci cieczy jest konieczny do prawidłowej pracy parownika. To właśnie tam następuje odbiór ciepła z budynku dzięki parowaniu zimnego czynnika. Cały proces tworzy zamknięty obieg przepływu ciepła z domu do otoczenia.

Co powoduje obniżenie ciśnienia czynnika w pompie ciepła?

Kolejnym ważnym elementem układu jest zawór rozprężny. W nim następuje nagły spadek ciśnienia czynnika chłodniczego. Dzieje się tak na skutek zwiększenia objętości przepływu przy stałym natężeniu przepływu masowego.

Obniżenie ciśnienia powoduje intensywne odparowanie czynnika roboczego. Towarzyszy temu spadek jego temperatury. Uzyskanie niskiej temperatury jest kluczowe by możliwy był późniejszy odbiór ciepła z budynku.

Dzięki temu, że w zaworze rozprężnym czynnik chłodniczy uzyskuje niską temperaturę, może on skutecznie odebrać ciepło w parowniku. Para czynnika ogrzewa się tam kosztem wody lodowej, co prowadzi do wychłodzenia wody i powietrza w budynku.

banner

Oceń artykuł

rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
rating-fill
Ocena: 0.00 Liczba głosów: 0

5 Podobnych Artykułów:

  1. Podłączenie pieca gazowego - montaż i podłączenie kotła gazowego
  2. Pompa ciepła odwierty - najlepsze rozwiązanie do budowy ogrzewania
  3. Atakujące ceny fotowoltaiki w 2024! Panele od 19zł/Wp? Sprawdź!
  4. Rewolucyjne wykorzystanie niedopałków na Litwie - czy Polacy podążą za tendencją?
  5. Jak poprawnie chłodzić za pomocą pompy ciepła? Odkryj najlepsze rozwiązania!
Autor Janusz Kamiński
Janusz Kamiński

Jako doświadczony budowniczy i doradca w zakresie efektywności energetycznej domów, koncentruję się na łączeniu nowoczesnych technologii, takich jak pompy ciepła, oraz fotowoltaika, z tradycyjnymi metodami budowy. Ukończyłem Budownictwo na Politechnice Krakowskiej i rozszerzyłem swoją wiedzę o zarządzanie projektami budowlanymi. Jako członek Polskiego Stowarzyszenia Budownictwa Ekologicznego, regularnie publikuję artykuły w branżowych czasopismach. Moje praktyczne podejście do budowy przyniosło mi zaufanie klientów, którzy cenią moje skuteczne i ekonomiczne rozwiązania.

Udostępnij post

Napisz komentarz

Polecane artykuły