Pompa ciepła przy -20°C może działać bez grzałki? Czym jest technologia EVI?

• Przy niskich temperaturach zewnętrznych klasyczne pompy ciepła tracą moc grzewczą, ponieważ sprężarka pracuje przy coraz wyższym sprężu i temperaturze tłoczenia. Wraz z mrozem pogarszają się warunki pracy układu chłodniczego, co ogranicza stabilność i dostępny zakres mocy.
• Technologia EVI polega na wtrysku pary czynnika do sprężarki, co obniża temperaturę tłoczenia i zwiększa masowy przepływ czynnika. Dzięki temu pompa ciepła wolniej traci moc wraz ze spadkiem temperatury i lepiej radzi sobie w warunkach zimowych, szczególnie poniżej -15°C.
• Największe znaczenie EVI ma w instalacjach grzejnikowych, w chłodniejszych regionach kraju oraz tam, gdzie istotne jest ograniczenie pracy grzałki elektrycznej. W nowych, dobrze ocieplonych budynkach z ogrzewaniem podłogowym klasyczna pompa ciepła często poradzi sobie również bez tego rozwiązania.

Jednym z głównych wyzwań związanych z pracą powietrznych pomp ciepła w polskim klimacie jest utrzymanie mocy grzewczej przy niskich temperaturach zewnętrznych. Wraz ze spadkiem temperatury powietrza rośnie spręż, zwiększa się temperatura tłoczenia, a sama sprężarka zaczyna pracować w coraz trudniejszych warunkach. W efekcie klasyczne układy jednosprężarkowe stopniowo tracą moc i stabilność pracy.

Na czym polega technologia EVI?

Właśnie w tym miejscu pojawia się technologia EVI, czyli wtrysk pary do sprężarki. Jej zadaniem nie jest „cudowne zwiększenie sprawności” pompy ciepła, lecz ograniczenie negatywnych skutków pracy przy wysokim sprężu. Jak zwracają uwagę praktycy branży, pompy ciepła wyposażone w EVI znacznie lepiej utrzymują moc grzewczą przy niskich temperaturach, podczas gdy przy temperaturach bliskich zeru różnice w stosunku do klasycznych rozwiązań są niewielkie.

Technologia EVI polega na wtrysku dodatkowej porcji pary czynnika do sprężarki za pośrednictwem ekonomizera. Rozwiązanie to pozwala obniżyć temperaturę tłoczenia oraz zwiększyć masowy przepływ czynnika, co przekłada się na stabilniejszą pracę urządzenia w warunkach zimowych. W praktyce oznacza to, że spadek mocy wraz z obniżaniem się temperatury zewnętrznej jest wolniejszy niż w przypadku pomp pozbawionych tej technologii.

Wpływ EVI na efektywność pompy ciepła

Różnice te stają się szczególnie widoczne przy temperaturach rzędu -15 do -20°C. Dla porównania, pompa ciepła o mocy 10 kW przy 0°C, wyposażona w technologię EVI i współpracująca z ogrzewaniem podłogowym, może przy -20°C zachować około 80% swojej mocy grzewczej. Wówczas może się okazać, że pompa ciepła nie będzie potrzebować grzałki. W analogicznym układzie, lecz bez EVI, moc ta spada już wyraźnie bardziej. Najmniej korzystna sytuacja występuje w instalacjach grzejnikowych wymagających wysokiej temperatury zasilania, gdzie brak EVI może oznaczać utratę ponad połowy dostępnej mocy grzewczej.

• Zobacz również: Ile energii pompa ciepła zużywa na defrost? Analizujemy

Gdzie technologia EVI nie jest potrzebna?

Należy przy tym podkreślić, że technologia EVI nie jest rozwiązaniem koniecznym w każdym przypadku. W nowym, dobrze ocieplonym budynku z ogrzewaniem podłogowym klasyczna pompa ciepła może pracować poprawnie również bez niej. Jednak w instalacjach grzejnikowych, w chłodniejszych regionach kraju oraz tam, gdzie istotne jest ograniczenie pracy grzałek elektrycznych, EVI znacząco zwiększa margines bezpieczeństwa systemu. W tym sensie EVI nie stanowi technologicznego dodatku, lecz narzędzie pozwalające pompach ciepła zachować użyteczność wtedy, gdy warunki pracy stają się najbardziej wymagające.

Opracowano na podstawie Energetycznego Talk Show redakcji GLOBENERGIA