Pompy ciepła zyskują coraz większą popularność jako ekologiczne i efektywne rozwiązanie grzewcze. Czy jednak te urządzenia są w stanie zapewnić odpowiednią wydajność grzewczą podczas mroźnych zim? Odpowiedź brzmi: tak, pod warunkiem prawidłowego doboru i instalacji. W artykule przedstawimy, jak technologia pomp ciepła IGLOO Multitherma radzi sobie z ekstremalnymi warunkami, dlaczego efektywność przez cały sezon jest kluczowa oraz jakie innowacje zapewniają ich niezawodność nawet przy temperaturach poniżej –25 °C.
Czy urządzenie utrzymuje wysoką wydajność grzewczą nawet podczas mrozów?
Tak, pompy ciepła Multitherma zapewniają – pod warunkiem właściwego ich doboru – wymaganą moc grzewczą dla każdego budynku, niezależnie czy słabo czy dobrze zaizolowanego. Wiele osób zastanawia się i utożsamia słabą izolację budynku z brakiem możliwości zastosowania pomp ciepła. Nic bardziej mylnego. Pompa ciepła produkcji IGLOO jest w stanie pokryć pełne zapotrzebowanie na ciepło nawet dla takiego budynku. Oczywiście brak izolacji spowoduje, że wymagana wydajność cieplna urządzenia grzewczego będzie musiała być większa niż dla analogicznego zaizolowanego obiektu. Jeśli umiejętnie zostanie dobrana pompa ciepła to nie ma żadnych przeszkód w jej pracy na potrzeby ogrzewania każdego budynku, nawet bez wymogów wspomagania systemu grzewczego z dodatkowych źródeł ciepła jak kotły gazowe lub grzałki elektryczne.
Multitherma jako jedna z niewielu może pracować efektywnie przy temperaturze otoczenia –25 ℃ i niższej. Pompy ciepła IGLOO pozwalają na produkcję wody grzewczej o temperaturze nawet 70 ℃ co w zupełności wystarczy do ogrzewania większości obiektów, nawet tych wyposażonych w starsze instalacje i starszego typu wysokotemperaturowe grzejniki. Kluczowym, dla prawidłowej pracy pompy ciepła jest umiejętny dobór urządzenia bazujący na znajomości fizyki budowli z uwzględnieniem charakterystyk wydajności pomy ciepła dla różnych warunków pracy. Obecnie wraz ze wzrostem popularności tych źródeł ciepła, powstało wiele firm instalacyjnych, wykonujących dobory, które przeczą znajomości podstawowych zagadnień związanych z technologią HVAC. Dodatkowo często dobierane są pompy ciepła najtańsze o niskiej efektywności energetycznej niepotwierdzonej badaniami w akredytowanych laboratoriach. Urządzenia te często posiadają nawet certyfikaty, tzw. Europejskie znaki jakości np. HP Keymark, Eurovent i inne, ale ich wydajność nie została jednak potwierdzona. Dobór dla budynku pompy ciepła niepotwierdzonej raportem z badań akredytowanych wydajności, generuje problemy z pracą pompy ciepła i duże zużycie energii elektrycznej. Właściwy i umiejętny wybór i dobór pompy ciepła o wysokiej rzeczywistej sprawności energetycznej przekłada się na bezproblemową eksploatację i niskie koszty pracy niezależnie od warunków jakie występują na zewnątrz. W tym z uwzględnieniem nawet największych mrozów.
Jakie technologie zastosowano w pompie ciepła IGLOO Multitherma, które umożliwiają jej efektywną pracę w niskich temperaturach?
Cała konstrukcja pompy ciepła opracowana została z myślą na jak najniższych kosztach eksploatacji pompy ciepła w ujęciu całego sezonu grzewczego. W aspekcie efektywności energetycznej i niskich kosztów eksploatacji kluczowe nie są wbrew pozorom bardzo niskie temperatury zewnętrzne. Wiele osób mylnie skupia się na efektywności energetycznej pomp ciepła przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych np. –15 czy nawet –20 ℃. Istotna w aspekcie kosztów eksploatacji jest oczywiście efektywność energetyczna pompy ciepła ale w uwzględnieniem tego jak często ona występuje dla danej temperatury zewnętrznej. Maksymalne zapotrzebowanie na ciepło występuje przy obliczeniowej temperaturze zewnętrznej np. –20 ℃ dla 3 strefy klimatycznej. Taka temperatura występuje zaledwie przez 4 godziny w ciągu roku dla stacji meteo Kraków Balice. Podobnie temperatury poniżej –15 ℃ występują przez zaledwie 26 godzin (dla tej samej stacji), zaś Ilość godzin dla całego sezonu grzewczego tj. pomiędzy –20 ℃, a +15 ℃ to dla III strefy klimatycznej aż 6896 godzin. Okazuje się więc ze w ciągu roku tylko niecałe 0,5% czasu pompa ciepła będzie musiała pracować w temperaturach otoczenia poniżej –15 ℃, taka ilość godzin pracy ze słabszą efektywnością ma pomijalne znaczenie. Podobne zależności występują też dla innych miejscowości w Polsce. W aspekcie efektywności istotna jest zatem efektywność pompy ciepła przez cały sezon, a największy wpływ na zużycie energii ma możliwość pracy urządzenia bez tzw. taktowania w pełnym przekroju temperatur w ciągu roku i efektywności pompy ciepła w temperaturach zewnętrznych pomiędzy –3, a +15 ℃. Takie temperatury występują najczęściej w ciągu sezonu grzewczego.
Wyk. 1 Wykres częstości występowania danej temperatury powietrza zewnętrznego. Występowanie powietrza o danej temperaturze przez określoną liczbę godzin i towarzysząca danej temperaturze efektywność energetyczna pompy ciepła ma kluczowy wpływ na koszty eksploatacji pompy ciepła w ujęciu całego sezonu. Niższa efektywność pompy ciepła w okresie ekstremalnie niskich temperaturach zewnętrznych ma pomijalne znaczenie dla pracy pompy ciepła.
Pompy ciepła IGLOO Multitherma zaprojektowano tak by uzyskiwały najwyższe efektywności energetyczne przez cały sezon. Jedną z technologii to umożliwiających jest regulowana wydajność sprężarki aż do 10% wydajności znamionowej, co pozwala na dokładne dopasowanie się pompy ciepła do aktualnego i zmiennego obciążenia i eliminuje bardzo szkodliwe, tzw. taktowanie źródła ciepła. Stałe obciążenie maksymalne występuje przez mniej niż 0,2% czasu w ciągu sezonu grzewczego, zmienne obciążane występuje przez 99,8 % czasu w ciągu sezonu grzewczego. Pompy ciepła, które mają mały zakres regulacji przy wyższych temperaturach zewnętrznych często pracują na zasadzie ON/OFF nawet przy sprężarce inwerterowej, takie taktowanie przekłada się na wyższy pobór mocy i niższą efektywność energetyczną, co za tym idzie wyższe koszty eksploatacji i jest bardzo szkodliwe dla urządzenia znaczne zmniejszając jego trwałość .
Inną z zastosowanych technologii w pompach ciepła Igloo jest podgrzewana gorącym czynnikiem roboczym tacka skroplinowa dostarczana jako standardowe, a nie opcjonalne jak często u innych producentów wyposażenie. Wykonana została ona bardzo solidnie, specjalnie dla polskiego klimatu, ze stali nierdzewnej kwasoodpornej. Co istotne najczęściej w przypadku konkurencyjnych pomp ciepła producenci oferują za dopłatą zastosowanie podgrzewanej grzałkami elektrycznymi tacki skroplinowej. Koszt ich pracy ponosi nieświadomy użytkownik, a zużycie energii pobierane przez te grzałki nie jest wliczone w deklarowaną efektywność energetyczną urządzenia. W przypadku IGLOO Multitherma koszty podgrzania tacki skroplinowej są już uwzględnione w efektywności energetycznej pompy ciepła. Dokonując porównania z efektywnościami energetycznymi innych pomp ciepła należy brać pod uwagę, że w pompach ciepła IGLOO ogrzewanie tacki skroplinowej jest już uwzględnione w deklarowanej wartości efektywności energetycznej i było weryfikowane przez akredytowane laboratoria badawcze przy pomiarach.
Kolejną innowacją która wyróżnia pomy ciepłą IGLOO wśród konkurencji jest zastosowane opatentowane rozwiązanie wielopunktowego wtrysku czynnika do parownika wraz z wieloma elektronicznymi zaworami rozprężnymi. Technologia ta wykorzystywana jest również w MultiThermach do zwiększania efektywności procesu odszraniania (defrostu) pomp ciepła.
Czy pompa IGLOO Multitherma posiada specjalne funkcje lub ustawienia zoptymalizowane pod kątem zimowych warunków?
Oprócz płynnie regulowanej sprężarki w przedziale od 10 do 100% mocy znamionowej – co sprzyja precyzyjnemu dopasowaniu pracy pompy ciepła – do najczęściej występujących zmiennych obciążeń budynków kluczowe znaczenie ma też odmrażanie wymiennika ciepła, czyli „defrost” pompy ciepła. Warunki sprzyjające oblodzeniu wymiennika parownika tych urządzeń grzewczych to okres występowania wysokiej wilgotności względnej powietrza oraz temperatur zewnętrznych oscylujących pomiędzy –3, a +3 ℃. Wówczas najczęściej występują warunki w których konieczne jest odmrażanie wymiennika pomy ciepła. Odnosząc się do tej samej stacji meteorologicznej można stwierdzić, że liczba godzin występowania takich warunków wynosi ok. 2114 godzin. Dla takich założeń szacować można również liczbę godzin w których konieczne jest podgrzewanie tacki skroplinowej w sezonie.
W pomach ciepła IGLOO nie ma konieczności uwzględnienia pracy grzałek elektrycznych tacki skroplinowej gdyż nie ma potrzeby ich zastosowania. Tacki są podgrzewane jak w/w gorącym czynnikiem roboczym. Koszt jej pracy jest więc już uwzględniony w deklarowanej efektywności energetycznej pompy ciepła. W przypadku konkurencyjnych produktów należy zawsze dodatkowo uwzględnić liczbę godzin pracy i pracę grzałek elektrycznych w tym czasie.
Kolejnym kluczowym zagadnieniem jest sam proces odszraniania. Dzięki technologii wielopunktowego wtrysku czynnika do parownika i zastosowania wielu elektronicznych zaworów rozprężnych możliwa jest realizacja procesu „defrostu” z obniżoną prędkością obrotową sprężarki oraz zasilania parownika niską temperatura czynnika. O ile w przypadku tradycyjnych pomp ciepła podczas odszraniania zasilanie parownika realizowane jest przy wysokiej temperaturze czynnika często rzędu 80 ℃ , to w przypadku pomp ciepła IGLOO Multitherma odbywa się ono przy temperaturze czynnika na poziomie 15 ℃.
Przy wysokiej temperaturze czynnika ziębniczego wykorzystywanego przy procesie odszraniania lód z wymiennika gwałtownie odparowuje powodując ponowne osiadanie pary wodnej na elewacji budynku i jej cykliczne zamarzanie. Po wielu takich procesach niszczeje i osłabia się elewacja budynku. W przypadku pomp ciepła IGLOO i odszraniania wymiennika niską temperaturą czynnika lód powoli topi się spływając w dół w postaci wody po powierzchni wymiennika przez co nie ma problemu z zamarzaniem pary wodnej na elewacjach budynków. Jest to specjalne autorskie rozwiązanie wdrożone w celu zapewnienia ochrony elewacji budynków użytkowników pomp ciepłą MultiTherma.
Czy pompa IGLOO Multitherma spełnia normy i standardy efektywności energetycznej wymagane w trudnych warunkach zimowych?
Definiując trudne warunki zimowe dla pompy ciepła jako możliwość pracy urządzenia bez konieczności załączania dodatkowych grzałek przy temperaturach zewnętrznych na poziomie –25 ℃, oraz zapewnienie w każdych warunkach wymaganej temperatury zasilania wodą grzewczą, to tak, takie cechy posiada pompa ciepła IGLOO Multitherma. Realizuje te cele jednocześnie z najwyższą efektywnością energetyczną. Co więcej dla użytkownika końcowego konieczne jest dla zapewnienia efektywnej i o niskich kosztach eksploatacji pracy pompy ciepła oraz by jej efektywność w takich warunkach była potwierdzona i sprawdzona. Pompy ciepła IGLOO zostały przebadane przez dwa niezależne akredytowane europejskie laboratoria badawcze we wszystkich możliwych i wymaganych normami punktach pracy obejmujących również temperatury ujemne. Urządzenia te zostały wpisane jako jedne z pierwszych na nową zaktualizowaną listę Zielonych Produktów listę ZUM (Polska) i BAFA (Niemcy).
Igloo Multitherma spełnia wymagania wszystkich wymaganych polskimi i europejskimi przepisami norm i dyrektyw. Producent zadbał by urządzenia te spełniały wymagania dyrektyw CE, PED i Ekodesign. Cała produkcja pomp ciepła Multitherma odbywa się tylko i wyłącznie w nowoczesnej linii produkcyjnej w polskiej fabryce zlokalizowanej w Starym Wiśniczu w Małopolsce. Produkcja objęta jest nadzorem jednostki notyfikowanej TuV.
