Pompa ciepła na Politechnice Krakowskiej – grzeje, chłodzi i uczy

Tak duże liczby oczywiście cieszą branżę, ale wiążą się również z coraz większymi potrzebami dotyczącymi instalatorów. Na rynku potrzebna jest wykwalifikowana kadra inżynieryjna, która sprosta jego wymaganiom. Do tego z kolei potrzebne są odpowiednie możliwości w zakresie kształcenia.

Studenci Politechniki Krakowskiej będą się uczyć na pompie ciepła Vaillant

18.11.2021 r. odbyło się uroczyste przekazanie pompy ciepła typu powietrze-woda marki Vaillant do Laboratorium Ogrzewnictwa, Wentylacji, Klimatyzacji i Chłodnictwa Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej, w którym jako Redakcja mieliśmy przyjemność uczestniczyć.

Laboratorium, od początku istnienia miało pełnić kilka konkretnych zadań i funkcji: 

• prezentacja współczesnych rozwiązań z zakresu techniki instalacyjnej ogrzewnictwa, klimatyzacji i chłodnictwa,
• prowadzenie ćwiczeń laboratoryjnych, w ramach których studenci wyznaczają charakterystyki eksploatacyjne poszczególnych urządzeń wchodzących w skład systemów klimatyzacji i ogrzewnictwa.

Po ponad 20 latach od momentu powstania, pracownia wymagała gruntownej modernizacji. Pomogła w tym pompa ciepła typu powietrze-woda, którą firma Vaillant przekazała Politechnice Krakowskiej. Jej zadaniem, oprócz celów grzewczych, będzie produkcja chłodu zarówno na potrzeby klimatyzacji pomieszczenia laboratorium, jak i na potrzeby eksperymentów wykonywanych przez studentów oraz badania charakterystyk pracy urządzeń wchodzących w skład systemu HVAC. 

Wybrana do laboratorium pompa ciepła aroTHERM Split charakteryzuje się między innymi bardzo cichą pracą, m.in dzięki specjalnemu systemowi Sound Safe. W odległości 3m od jednostki zewnętrznej moc akustyczna wynosi zaledwie 32 dB(A). Urządzenie charakteryzuje się również bardzo wysokimi parametrami pracy - COP wynosi nawet do 5,0, co stanowi jeden z najlepszych wyników na rynku. Wszystkie powietrzne pompy aroTHERM Split mają możliwość chłodzenia aktywnego, co zapewnia komfort cieplny w upalne dni. Możliwa jest również współpraca z wieloma systemami: wentylacyjnymi, solarnymi, fotowoltaicznymi – ze sterowaniem jednym regulatorem systemowym sensoCOMFORT VRC 720 oraz poprzez aplikację mobilną sensoAPP.

Instalacja w laboratorium

Na zewnątrz budynku znajduje się jednostka zewnętrzna pompy ciepła, która pobiera ciepło z powietrza atmosferycznego i przekazuje je do jednostki wewnętrznej. W przypadku urządzenia zamontowanego w laboratorium, nie było konieczności montażu dużej jednostki wewnętrznej zintegrowanej ze zbiornikiem c.w.u. Wystarczył sam moduł hydrauliczny - jednostka naścienna. Dodatkowo, układ został wyposażony w zbiornik buforowy dla wody grzewczej, bądź chłodniczej, na potrzeby badań prowadzonych w laboratorium. Zgromadzona w zbiorniku woda jest przekazywana do klimakonwektora, który oddaje do pomieszczenia ciepło lub chłód. Cały system jest powiązany jednym systemem regulacji - sensoCOMFORT, który można regulować bezpośrednio na miejscu, bądź też zdalnie przez moduł internetowy, w każdym miejscu świata. Patrząc na różnych producentów pomp ciepła, to w przypadku wyróżników rynkowych diabeł tkwi w szczegółach, a w tym momencie właśnie w systemie regulacji. 

Te wyróżniki w zakresie regulacji, automatyki, są elementem, w którym producenci się prześcigają. O ile sprawność urządzeń jest w miarę porównywalna, to ten element jest kluczowy! Regulator jest w tym przypadku połączony z modułem internetowym, który umożliwia zdalną regulację z dowolnego miejsca na świecie. Idea jest taka, aby mieć jak najwięcej możliwości ingerowania w pracę urządzenia. Jest to też krok w stronę rozwiązań przyszłości, w co jako Vaillant bardzo mocno inwestujemy. Chodzi o tzw. Connected Services, czyli zdalne serwisowanie urządzeń - komentuje Jakub Koczorowski - Manager ds. Rozwoju Sprzedaży Pomp Ciepła i OZE w Vaillant Group   

Dobór urządzenia - nie obyło się bez niespodzianek!

Pierwotnie, Laboratorium miało zostać wyposażone w pompę ciepła typu MONOBLOK firmy Vaillant, wykorzystującą naturalny czynnik roboczy R290, czyli propan - gaz o bardzo dobrych parametrach i szerokiej kopercie pracy sprężarki, która pozwala nawet przy - 20 st. C osiągnąć temperaturę 50 st. C w instalacji oraz podgrzanie wody użytkowej nawet do 75 st. C. Jest to również gaz o bardzo niskim GWP równym 3, a więc o znikomym potencjale tworzenia efektu cieplarnianego. Niestety ze względu na budowę pomieszczenia i ograniczone strefy bezpieczeństwa, było to w tym przypadku niemożliwe. Wybór padł na pompę aroTHERM Split, której montaż nie wiązał się z żadnymi ograniczeniami. Studenci uczący się w laboratorium mogą już korzystać z urządzenia.

Ten produkt w postaci rewersyjnej pompy ciepła typu Split, o bardzo niskim poziomie hałasu od strony technicznej spełnił wszystkie nasze wymagania - komentuje Kazimierz Wojtas - moderator laboratorium COWIK Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej.

Współpraca z uczelnią

Przekazanie pompy ciepła Vaillant do Laboratorium Ogrzewnictwa, Wentylacji, Klimatyzacji i Chłodnictwa Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej jest pierwszym tego typu projektem w zakresie współpracy firmy z uczelnią. Vaillant zdecydował się na ten krok, widząc potrzebę kształcenia młodej kadry inżynierskiej, a także poszerzania zasięgu wiedzy wśród młodych, przyszłych inżynierów, właścicieli firm instalatorskich, projektantów i doradców energetycznych.