Pompy ciepła SPRSUN, czyli połączenie ekologii i ekonomii

Dążenie do minimalizacji wydatków na energię oraz naturalne trendy ekologiczne sprawiły, że połączenie ekonomii oraz postawy prośrodowiskowej nabrało szczególnego znaczenia. W te założenia mogą wpisywać się pompy ciepła. Pokazuje to chińska marka SPRSUN. Jak działają pompy ciepła, które - co jest ważne na rynku krajowym - można obsługiwać w ramach Internetu Rzeczy z poziomu aplikacji i polskojęzycznego menu?

Zdjęcie autora: SOLEMIO

SOLEMIO

Dystrybutor produktów i urządzeń OZE

O ile sama możliwość łatwej obsługi poprzez aplikację w smartfonie lub na tablecie cieszy się już niemałą popularnością, ograniczeniem często bywała - np. dla starszych odbiorców - kwestia komunikacji. Wdrożenie wersji polskojęzycznej w pełni rozwiązuje ten problem.

Jak działają pompy ciepła?

Pompy ciepła służą do swoistego „odpompowania” ciepła, czyli energii z jednego miejsca - tzw. dolnego źródła ciepła - i przekazania, a więc „wpompowania”, do wybranego przez nas górnego źródła ciepła. To zazwyczaj instalacja centralnego ogrzewania, czyli popularne CO.

Przekazywanie energii  z czynnika chłodniejszego do cieplejszego odbywa się wbrew naturalnemu  kierunkowi transportu ciepła. Jest to możliwe m.in. dzięki przemianom fazowym  czynnika chłodniczego, czyli gazów fluorowanych - tzw. F-gazów.

Jak działają pompy ciepła patrząc na nie w tym kontekście? Odbywa się to poprzez czynnik chłodniczy, który  pochłania energię i dzięki zastosowaniu sprężarki, która dostosowuje jego parametry termodynamiczne. To rozwój technologii tych dwóch elementów na przestrzeni ostatnich lat sprawił, że pompy ciepła stały się konkurencyjnym źródłem ogrzewania - zarówno dla domów jednorodzinnych jak i obiektów przemysłowych, czy handlowych.

Powietrze woda - popularny rodzaj pompy ciepła

Jaką pompę ciepła wybrać? Naturalnym i popularnym wyborem są pompy ciepła powietrze-woda. Dolne źródła ciepła mogą stanowić grunt, woda oraz powietrze atmosferyczne. Wszystkie te media magazynują energię promieniowania pochodzącą ze słońca w postaci przechwyconego ciepła. W związku z tym charakteryzują się pewną sezonowością – zmienną temperaturą. Jest to energia odnawialna. Dlatego pompy ciepła pozyskujące tę energię i przekazujące ją na cele C.O. i C.W.U. to ekologiczny sposób ogrzewania, który umożliwia spełnienie najnowszych Warunków Technicznych z 2021 r. wymaganych od nowobudowanych obiektów.

Przykładowe miejsce instalacji pompy ciepła SPRSUN

Dużą popularność zyskują pompy ciepła SPRSUN - marki, która ma szczególnie dużą tradycję na rynku energii odnawialnej. Ponad 20 lat doświadczeń pozwoliło na specjalizację w rozwoju powietrznych pomp ciepła - modeli odbierających energię z powietrza atmosferycznego. Takie medium - jako dolne źródła ciepła - jest łatwo dostępne; w efekcie rozwiązanie na nim oparte charakteryzuje się niskimi kosztami instalacji i dużą elastycznością. Zauważyć to można zarówno przy planowaniu nowych budynków jak i modernizacji już tych istniejących.

Powietrzne pompy ciepła SPRSUN wykorzystują wysokiej jakości komponenty od wiodących dostawców. Warto zwrócić w tym kontekście m.in. na kluczowy dla prawidłowego działania element - sprężarkę rotacyjną. W przypadku SPRSUN dostarczana jest przez Panasonic - renomowanego japońskiego producenta. Marka ta od lat kładzie szczególny nacisk na użytkową jakość produktów i ich żywotność.

Jak działa dolne źródło ciepła w pompach SPRSUN

Za odbiór ciepła odpowiada układ parownika wraz z wentylatorem - lub ich większą liczbą. Rozpędza on strumień powietrza obmywający wymiennik ciepła. Silnik wentylatora to produkt wyspecjalizowanego producenta tego typu komponentów - WOLONG Electric Group. Standardowo są to urządzenia o mocy 102 W i prędkości obrotowej 920 obr/min. Wraz z wirnikiem o 3 łopatach zapewnia on odpowiednią wydajność wymiany powietrza. Modele CGK-030V2/040V2(LS) (~9/12 kW mocy grzewczej) wykorzystują jeden wentylator.

Dla jednostek większej mocy grzewczej 16 – 26 kW (CGK-050V2/060V2/080V2(LS)) zastosowano układy z dwoma wentylatorami tego typu. Zassane powietrze trafia na parownik na którym następuje wymiana ciepła do czynnika chłodniczego.

W kolejnym etapie działania pompy ciepła SPRSUN, powietrze atmosferyczne opływa wymiennik ciepła pokryty folią hydrofobową co zabezpiecza przed gromadzeniem się wilgoci i skroplin, w których krąży czynnik R410A. Następuje wymiana ciepła, dzięki czemu powietrze ochładza się o około od 1 do 5 K, natomiast czynnik chłodniczy zmienia stan skupienia i odparowuje. Odpowiednio duża powierzchnia wymiany ciepła umożliwia skuteczny odbiór energii - również przy mniej korzystnych warunkach atmosferycznych, nawet do temperatury -20o stopni C. Zastosowane materiały zapewniają wieloletnią bezawaryjną eksploatację i prosty system odprowadzenia skroplin. 

Parownik stosowany w pompach ciepła SPRSUN

Wymiary w konstrukcjach poszczególnych modeli

PC konstrukcja Monoblok PC konstrukcja Split 
ModelWymiary [mm]ModelWymiary [mm]
CGK-030V2660(L)x750(H)x345(D)CGK-030V2LS660(L)x750(H)x345(D)
CGK-040V2660(L)x910(H)x345(D) 
CGK-050V2660(L)x1300(H)x345(D)CGK-050V2LS660(L)x1300(H)x345(D)
CGK-060V2660(L)x1300(H)x345(D)CGK-060V2LS660(L)x1300(H)x345(D)
CGK-080V2660(L)x1398H)x345(D) 

Sprężarka, czyli „serce” pompy ciepła

Czynnik chłodniczy w fazie lotnej trafia do sprężarki, gdzie podnoszone są jego parametry termodynamiczne, aby w skraplaczu - poprzez zmianę stanu skupienia - mógł z kolei oddać zmagazynowane ciepło do instalacji grzewczej. Jest to główny i najbardziej obciążony element mechaniczny pompy ciepła. Stąd tak istotna jest wysoka jakość sprężarek stosowanych w urządzeniach SPRSUN.

Producentem jest japoński Panasonic, jeden z liderów produkcji komponentów dla układów klimatyzacji, pomp ciepła i innych produktów z tej branży. Wyjątkowe 28-lat doświadczeń w projektowaniu i wytwarzaniu kompresorów, doprowadziło do sytuacji, w której sprężarki rotacyjne Panasonic są synonimem najwyższego poziomu technologicznego.

Sprężarka Panasonic stosowana w pompach SPRSUN

Modele zastosowanych sprężarek Panasonic oraz ich moc znamionowa

PC konstrukcja Monoblok  PC konstrukcja Split  
ModelTyp sprężarkiMoc znamionowa sprężarki [W]ModelTyp sprężarkiMoc znamionowa sprężarki [W]
CGK-030V25KD240ZFA212405CGK-030V2LSH240D5KZAAAJ22465
CGK-040V25VD330ZAA213185   
CGK-050V25VD420ZBA214220CGK-050V2LSH420D5VZAAJ24490
CGK-060V25VD420ZBA214220CGK-060V2LSH420D5VZAAJ24490
CGK-080V2H550D5VZAAC25610   

Właściwa moc sprężarek umożliwia pracę pompy w szerokim zakresie temperatur powietrza atmosferycznego - od -20oC do 45oC. Sprężarki rotacyjne firmy Panasonic wykorzystane w pompach ciepła SPRSUN wykorzystują popularny i powszechny czynnik chłodniczy R410A. Oczywiście są one wyposażone zbiornik F-gazu o dużej pojemności, co pozwala wyrównać odpowiednią jego ilość w układzie, niezbędną przy wydłużonym orurowaniu w urządzeniach typu split.

Skraplacz - odbiór odnawialnego ciepła

Sprężone i ogrzane pary czynnika chłodniczego trafiają do skraplacza. Tym razem jest to płytowy wymiennik ciepła. Oddaje on uzyskaną energię do górnego źródła ciepła, którym dla jednostek stosowanych w celach grzewczych jest oczywiście instalacja CO. Zapewniając znamionowy przepływ wody dla danej PC uzyskamy odpowiedni stopień wymiany ciepła. Będzie to skutkowało  oszczędną i wieloletnią pracą urządzenia. Parametry wymienników w poszczególnych modelach SPRSUN:

Wymiary skraplacza oraz zakresy przepływu wody

PC konstrukcja Monoblok  PC konstrukcja Split  
ModelWymiary [mm]Strumień wody
Min./Nom./Maks.
[L/s]
ModelWymiary [mm]Strumień wody
Min./Nom./Maks.
[L/s]
CGK-030V2539(L)x125(H)x68(D)0,29 / 0,46 / 0,76CGK-030V2LS539(L)x125(H)x68(D)0,29 / 0,47 / 0,78
CGK-040V2542(L)x126(H)x83(D)0,37 / 0,6 / 1   
CGK-050V2539(L)x125(H)x103(D)0,5 / 0,79 / 1,32CGK-050V2LS539(L)x125(H)x103(D)0,5 / 0,81 / 1,35
CGK-060V2539(L)x125(H)x103(D)0,56 / 0,89 / 1,48CGK-060V2LS539(L)x125(H)x103(D)0,56 / 0,9 / 1,5
CGK-080V2542(L)x126(H)x130(D)0,78 / 1,24 / 2,07   

Zawór rozprężny i sterowanie układu

W celu zamknięcia obiegu termodynamicznego i przygotowania czynnika chłodniczego do ponownego odbioru energii z powietrza, skroplony R410a trafia do zaworu rozprężnego. Zarówno zawór, czujniki perostatyczne jak i kontroler układu są produktami jednego producenta – firmy Carel. Renomowana włoska marka ma wieloletnie doświadczenie m.in. w branży ciepłowniczej - przekłada się to na pewność wykorzystania najwyższych jakościowo komponentów.

To zapewnia właściwą i bezproblemową pracę pompy ciepła - ważną kwestią jest możliwość uniknięcia ewentualnych niekompatybilności poszczególnych elementów systemu sterowania.

Zawór elektroniczny firmy CAREL charakteryzuje się stopniem ochrony IP67 i równoprocentową zależnością przepływu. Według analiz producenta, urządzenie umożliwia pracę do ponad 4 milionów cykli. Najważniejsze komponenty to wysokiej jakości uszczelka teflonowa oraz łożyska kulkowe ze stali nierdzewnej.

Całym procesem zawiaduje płyta główna sterownika, z którą komunikujemy się za pomocą panelu sterowniczego. Dodatkowo mamy możliwość połączenia się z pompą ciepła SPRSUN z wykorzystaniem sieci Wi-Fi i dedykowanej aplikacji.

Pompy ciepła SPRSUN - najlepsze dzięki relacji ceny do jakości

Odpowiednio dobrane komponenty oraz ich wysoka jakość przekłada się na wysokie uzyski pomp ciepła marki SPRSUN. Pomimo stosunkowo niewielkiej ceny charakteryzują się one wysokimi klasami energetycznymi. W testach przeprowadzanych przez TÜV SÜD uzyskały one, zależnie od temperatury systemu grzewczego z którymi by współpracowały:

  • dla temperatury zasilania CO 35 oC – klasa energetyczna A+++
  • dla temperatury zasilania CO 55 oC – klasa energetyczna A++

Świadczy to o bardzo wysokiej oszczędności urządzeń SPRSUN, z której wynika niewielki koszt ich użytkowania, co będzie skutkować szybki zwrotem inwestycji. W tych samych badaniach warto zwrócić uwagę na obliczone SCOP - czyli sezonowy współczynnik efektywności energetycznej - dla poszczególnych modeli i różnych scenariuszy pracy.

Wartości SCOP osiągnie w testach TÜV SÜD

PC konstrukcja Monoblok  PC konstrukcja Split  
ModelSystem nisko-temperaturowy (35oC)
[kWh/kWh]
System średnio-temperaturowy (55oC)
[kWh/kWh]
ModelSystem nisko-temperaturowy (35oC)
[kWh/kWh]
System średnio-temperaturowy (55oC)
[kWh/kWh]
CGK-030V24,603,47CGK-030V2LS4,563,34
CGK-040V24,523,58   
CGK-050V24,883,81CGK-050V2LS4,693,67
CGK-060V24,873,65CGK-060V2LS4,673,66
CGK-080V24,563,51   

Współczynnik SCOP jako wartość średnioroczna a nie chwilowa - jak zazwyczaj prezentowane COP - pozwala oszacować rzeczywiste oszczędności i zapotrzebowanie na energię elektryczną tego sposobu ogrzewania. Jak widać, pompy ciepła SPRSUN - szczególnie z predestynowanymi do tego systemami niskotemperaturowymi - osiągają bardzo wysokie współczynnik dla hipotetycznych temperatur otoczenia osiąganych w ciągu całego roku. To z kolei pozwala zakładać wysoki uzysk ekologiczny i niewielkie koszty utrzymania w poprawnie eksploatowanym systemie grzewczym.

Materiał sponsorowany