Pompa ciepła z EVI czy bez – którą lepiej wybrać?

Idąc na wycieczkę wysoko w góry, wspinamy się coraz wyżej i coraz bardziej pocimy się wchodząc na szczyt. Czujemy wtedy, że przydałby nam się wentylator czy nawet wiatr, który pomógłby się ochłodzić, by się nie przegrzać. Tak samo jest ze sprężarką. Podczas pracy sprężarka podnosi ciśnienie - pracuje, żeby podnieść ciśnienie z niższego ciśnienia do wyższego ciśnienia. To wymaga wysiłku i sprężarka zaczyna się grzać. Zobaczmy dlaczego!

Potrzeba chłodzenia sprężarki

Gdy temperatura zewnętrzna zaczyna spadać, ciśnienie parowania czynnika chłodniczego musi się do tej temperatury dostosować. Im niższa jest temperatura na zewnątrz, tym większa jest różnica ciśnień, bo ciśnienie parowania podąża za spadkiem tej temperatury. Ciśnienie parowania czynnika chłodniczego dostosowuje się do temperatury zewnętrznej. Tym samym, przy jej spadku, rośnie różnica ciśnień jaką sprężarka musi pokonać.

Równocześnie, gdy na zewnątrz jest coraz niższa temperatura, do zasilania systemu grzewczego potrzebna jest coraz wyższa temperatura, więc ciśnienie skraplania czynnika chłodniczego również musi być większe, bo dostosowuje się do omawianej temperatury zasilania. W ten oto sposób powstaje bardzo duża różnica ciśnień pomiędzy ciśnieniem parowania a ciśnieniem skraplania czynnika chłodniczego, które sprężarka w powietrznej pompie ciepła musi wytworzyć. Przy tak dużej różnicy ciśnień sprężarka bardzo się nagrzewa, do tego stopnia, że może się nawet uszkodzić. W tym momencie pojawia się potrzeba chłodzenia sprężarki. Ale… jak ją ochłodzić? Z życia znamy chłodzenie za pomocą wody. Przykładowo, w samochodach z silnikiem spalinowym wykorzystywana jest chłodnica wodna - wlewamy wodę, a woda chłodzi silnik. W sprężarce w układzie chłodniczym nie ma możliwości wykorzystania takiego rozwiązania. Sprężarka po prostu chłodzi się zimnymi parami czynnika chłodniczego - to jest właśnie technologia EVI. Jej brak możemy zobaczyć na kopercie pracy. Dlaczego? Wiemy, że powietrzna pompa ciepła jest urządzeniem o zmiennej wydajności. To oznacza, że wraz z obniżaniem się temperatury zewnętrznej, spada również dostępna moc i wydajność urządzenia. Ograniczona jest również temperatura zasilania, którą pompa ciepła może wytworzyć. Przykładowo, przy temperaturze zewnętrznej +5 st. C powietrzna pompa ciepła wytworzy temperaturę zasilania na poziomie 65 st. C, a przy temperaturze -20 st. C jest ograniczenie temperatury do 45 st. C. Zastanówmy się, dlaczego tak jest.

Jeżeli występuje duża różnica ciśnień, bo temperatura na zewnątrz jest niska, a temperatura zasilania musi być wysoka, bo wymaga jej odbiornik w budynku, to sprężarce może być trudno ją uzyskać. Jeśli sprężarka nie da rady, bo się przegrzeje, to jej producent musi coś zrobić! Nie może ograniczyć temperatury zewnętrznej, bo nie ma na nią wpływu. Może jednak ograniczyć ciśnienie górnego źródła, ograniczając tym samym temperaturę. To dlatego pompa ciepła przy temperaturze zewnętrznej -20 st. C nie może pracować z temperaturą zasilania 65 st. C i ogranicza ją do 45 st. C. Koperta pracy nie jest prostokątem, tylko trapezem - jest ścięta.

“Co to za producent?!”

To pokazuje, dlaczego dzisiaj tak dużo błędów jest popełnianych przy doborach powietrznych pomp ciepła do modernizowanych budynków wykorzystujących grzejniki, które potrzebują wysokiego parametru. Jeżeli projektant dobierze do takiego budynku pompę ciepła bez możliwości chłodzenia, dla której koperta pracy jest ścięta i przy niskich temperaturach zewnętrznych nie pozwala osiągać wysokich temperatur zasilania, to ta sprężarka już na przykład po dwóch latach, roku, czy nawet po kilku miesiącach pracy może ulec przegrzaniu. Uzwojenie silnika się przegrzeje, stopi, będzie wewnętrzne zwarcie, a sprężarka zostanie uszkodzona. Jak na taką sytuację zareaguje klient? Zapyta zapewne: “Czemu ja muszę wymienić tę sprężarkę? Co to za producent?”

A to nie wina producenta, tylko złego doboru urządzenia. To dlatego producenci dzielą pompy ciepła na te przeznaczone do nowego budownictwa i te do modernizacji. Pompy ciepła do nowych budynków z ogrzewaniem płaszczyznowym, w których chłodzenie sprężarki nie jest potrzebne, a koperta pracy może być ścięta, są dużo tańsze. Układ chłodniczy jest dalej efektywny, ale tańszy. Z kolei pompy ciepła do modernizacji, w których potrzebne jest chłodzenie, posiadają funkcję EVI, są droższe, ale nie ma w nich ryzyka, że sprężarka się przegrzeje. Ona wytworzy wysokie temperatury zasilania nawet wtedy, gdy na zewnątrz są ujemne temperatury.

Więc wracając do początku i zadając sobie pytanie: czy lepiej wybrać pompę ciepła z EVI czy bez, odpowiedź można znaleźć sprawdzając kopertę pracy. Jeżeli koperta pracy wskazuje, że do danego budynku można zastosować wybraną pompę ciepła, to jej dobór będzie dobry. Jeśli koperta pracy wskazuje, że pompa ciepła do obiektu się nie nadaje, to nie powinno się jej do niego dobierać - oto cała filozofia. Można zagłębiać się w szczegóły techniczne i poznawać detale danej pompy ciepła, ale podkreślam - to koperta pracy jest najważniejsza. Niestety dziś coraz częściej spotykam się z tym, że klienci nie mają łatwego dostępu do kopert pracy. Przez to do budynków modernizowanych dobierane są pompy ciepła, które nie są do nich przeznaczone. A później kiedy po roku, czy po dwóch latach sprężarka się zniszczy, klient nie wie co się stało i kto jest winny: producent, bo ma słabą sprężarkę, czy może projektant, który źle dobrał pompę ciepła. Cierpi nie tylko on, ale cała branża.

Materiał powstał na podstawie webinaru z cyklu Webinarowa Środa