Pompy ciepła są coraz częściej stosowane w nowych domach, choć również osoby przeprowadzające remont decydują się na zastosowanie właśnie tego rozwiązania, otrzymując w zamian zdrowe powietrze oraz liczne oszczędności. Nie każdy jednak ma świadomość, że pompa ciepła poza ogrzewaniem domu, może również nam go chłodzić w gorące, letnie dni.

Do tej pory większość z nas domowy komfort w upalne dni kojarzyła wyłącznie z energochłonną klimatyzacją, która stosowana jest głównie w biurach i sklepach. Oczywiście pojawia się ona również w domach jednorodzinnych, ale generuje przy tym bardzo dobrze koszty związane z poborem prądu. Świetnym rozwiązaniem jest zatem wykorzystanie w tym celu pompy ciepła, która zimą ogrzewa nasz dom, a latem przyjemnie chłodzi każde pomieszczenie. Zastosowanie takiego rozwiązania oczywiście początkowo również generuje koszt, ale zwraca się on bardzo szybko, a powietrze wytwarzane z pompy ciepła jest znacznie zdrowsze, aniżeli w przypadku klimatyzacji. Odpowiednio zaprojektowana i zainstalowana pompa ciepła będzie nam bowiem służyć bezawaryjnie przez wiele lat. Co więcej, nasza obsługa kończy się wyłącznie na ustawieniu temperatury w pomieszczeniach (możemy to zrobić z poziomu panelu lub zdalnie), tak więc jest to rozwiązanie komfortowe dla domowników.

Jak zatem odbywa się proces chłodzenia pomieszczeń za pomocą pompy ciepła? Zazwyczaj w tym celu wykorzystywana jest niska temperatura dolnego źródła ciepła, czyli gruntu, wody gruntowej, bądź też odwróconej pracy pompy, która nie działa wówczas jak grzejnik, a jak chłodziarka. Poniżej przedstawimy Wam dwa rodzaje chłodzenia pompą ciepła, które są obecnie stosowane.

Chłodzenie aktywne

Jest to bardzo wygodne rozwiązanie, ponieważ może być zrealizowane zarówno przy pompach gruntowych, powietrznych, jak i wodnych. W przypadku chłodzenia aktywnego, pompa ciepła działa odwrotnie aniżeli zimą, czyli parownik działa jako skraplacz, a skraplacz jako parownik. Co za tym idzie, obieg czynnika chłodniczego zostaje odwrócony i zmienia się kierunek przepływu ciepła.

Pokażmy to na schemacie – pompa ciepła w trybie ogrzewania działa w następujący sposób. Sprężarka tłoczy parę czynnika chłodniczego do wymiennika ciepła, czyli skraplacza. Następnie wspomniany czynnik się w nim skrapla i oddaje ciepło, które zasila instalację ogrzewania pomieszczeń w naszym domu.

Rys. 1. Uproszczony schemat działania odwracalnej pompy ciepła w funkcji grzania

Z kolei w przypadku trybu chłodzenia, zawór czterodrożny odwraca poniekąd kierunek przepływu czynnika w obiegu. Wówczas to skraplacz pracuje jak parownik, więc ciepło z pomieszczeń jest przekazywane do czynnika chłodniczego. Sprężarka zasysa pary czynnika chłodniczego poprzez wspomniany zawór czterodrożny, a w skraplaczu oddawane jest ciepło do otoczenia.

Rys. 2. Uproszczony schemat działania odwracalnej pompy ciepła w funkcji chłodzenia

Naturalne chłodzenie pompą ciepła

Drugim rozwiązaniem jest naturalne chłodzenie za pomocą pompy ciepła. W tym przypadku ciepło może być pobierane z gruntu lub wody gruntowej. By cieszyć się tego typu chłodzeniem wystarczy zastosować kilka dodatkowych elementów w całej instalacji. Mówimy tu głównie o wymienniku płytowym, pompie oraz zaworze trójdrożnym.

W tego typu rozwiązaniu moc chłodnicza w głównej mierze zależy od wielkości dolnego źródła ciepła, jego temperatury oraz czasu, przez jaki będzie wykorzystywane. Nieco lepiej może się sprawdzić pompa wodna, bowiem w przypadku gruntu moc chłodnicza może się trochę obniżyć pod koniec lata, kiedy to grunt zdążył już zmagazynować ogromną ilość ciepła. Wody gruntowe z kolei nie zmieniają tak bardzo temperatury w całym okresie eksploatacji. Dużym plusem chłodzenia naturalnego jest również bardzo szybka regeneracja dolnego źródła ciepła i akumulacja ciepła w gruncie, które zostanie następnie z powodzeniem wykorzystane w okresie zimowym, kiedy to będziemy chcieli ogrzać nasz dom.

Omawiane rozwiązanie jest również bardziej energooszczędne, ponieważ podczas jego pracy nie jest niezbędna sprężarka. Energii elektrycznej potrzebują jedynie pompy obiegowe oraz urządzenia nią zasilane. Minusem jest z kolei nieco mniejsza skuteczność, w porównaniu z tradycyjną klimatyzacją, jednakże jeśli porównamy współczynniki efektywności COP, to uzyskamy wynik 3-4 razy lepszy aniżeli w przypadku klimatyzatora.

Poniżej prezentujemy również schemat naturalnego chłodzenia pompą ciepła. Proces w tym przypadku wygląda następująco – solanka o temperaturze od 5 do 12 stopni Celsjusza jest transportowana do wymiennika ciepła. Z drugiej strony z kolei zostaje uruchomiona pompa obiegu chłodzenia ogrzewania podłogowego. Przepływająca woda przez wymiennik zostaje ochłodzona, a następnie odbiera ona ciepło z chłodzonych pomieszczeń. W taki sposób ogrzana solanka ponownie przepływa przez wymiennik gruntowy, oddając mu ciepło.

Idealnym rozwiązaniem może okazać się również zastosowanie pompy ciepła, która będzie w stanie pracować zarówno w trybie chłodzenia naturalnego, jak i aktywnego. Wówczas na co dzień możemy korzystać z tańszego chłodzenia naturalnego, a w przypadku gdy jego wydajność będzie niewystarczająca, uruchomione zostanie chłodzenia aktywne, które dodatkowo ochłodzie pomieszczenia w naszym domu.