Охолодження за допомогою теплового насосу Vitocal

Охолодження тепловим насосом: чи працює це? На відміну від звичайної системи опалення, тепловий насос не тільки забезпечує комфорт у вашому домі або нагріває питну воду. Тепловий насос також може бути використаний для охолодження за допомогою природного охолодження та активного охолодження.

Який принцип дії охолодження за допомогою теплового насосу?

Тепловий насос може виконати три завдання економічним та екологічно безпечним способом: класичне опалення, охолодження приміщення як альтернатива кондиціонуванню та нагрівання питної води.

Коли мова йде про охолодження тепловим насосом, основний принцип роботи просто зворотна дія. Таким чином, генератор тепла стає своєрідним холодильником. Якщо ви подивитеся на історію теплового насоса, цей принцип також є основною ідеєю від якої походить сучасний тепловий насос. Зокрема, тепловий потік насосу є зворотним. Тобто випарник, компресор, конденсатор і розширювальний клапан використовуються в процесі охолодження в іншому порядку в процесі охолодження, ніж при виробленні тепла.

Різні варіанти для охолодження приміщень

Є різні можливості охолодження кімнати влітку. З одного боку,  правильно здійснене провітрювання може допомогти. Прохолодний ранковий та нічний час слід використовувати, щоб відкрити вікна навстіж та випустити свіже повітря. З іншого боку, невеликі мобільні або більші стаціонарні системи кондиціонування повітря можуть бути встановлені у відповідних приміщеннях. Ручне провітрювання, як правило, не є корисним під час так званої тропічної ночі, тому що температура не опускається навіть до потрібного рівня.

Проте охолодження за допомогою кондиціонування повітря є відносно дорогим, оскільки кондиціонери живляться електроенергією. Крім того, особливо в Центральній Європі, системи кондиціонування повітря використовуються лише кілька тижнів на рік. Через це придбання зазвичай не є економічно доцільним.

Багато хто не знає, що можна здійснювати охолодження за допомогою теплового насосу. Таким чином, різні функції можуть бути об'єднані в один пристрій, який до того ж використовує безкоштовну енергію навколишнього середовища.

Кондиціонер в порівнянні з охолодженням тепловим насосом

На відміну від класичних систем кондиціонування, які транспортують охолоджене повітря через один або кілька каналів в будинку до місця призначення, тепловий насос охолоджує відповідні приміщення через водопровідні труби системи опалення. Є два варіанти: активне і пасивне охолодження.

Природне охолодження як спосіб охолодження тепловим насосом

Пасивне охолодження (пасивне охолодження), також відоме як "природне охолодження", працює з природною температурою навколишнього середовища. Для цього типу охолодження придатні тільки теплові насоси типу розсіл-вода і вода-вода. Тепловий насос повітря-вода немає такої функції. Підземні води або розсіл поглинають тепло з існуючого опалювального контуру за допомогою теплообмінника і потім одразу віддають його назовні. Під час цього процесу тепловий насос завдяки «пасивному режиму роботи», вимикається, що в свою чергу знижує експлуатаційні витрати. Працює лише загальне регулювання окремих компонентів. Охолодження в цьому випадку є ефективним завдяки пасивному не енергозатратному процесу поглинання з опалювальної ситеми і виділення тепла на землю через зонди.

Для того, щоб таким чином забезпечити охолодження тепловим насосом, потрібен теплообмінник, циркуляційний насос і додатковий 3-х ходовий клапан, який обходить функцію теплового насосу в класичному сенсі.

Детально про функцію пасивного охолодження в тепловому насосі

Здебільшого, компресор не бере участь в цьому процесі. Розсіл або вода, які діють як теплоносій, потрапляють в теплообмінник. Туди надходить також теплоносій кімнатної температури. Теплообмінник забезпечує тут температурну компенсацію. 

Порівняння Active Cooling і Passive Cooling (© heizung.de)

Охолодження тепловим насосом – активне охолодження

Другим варіантом є так зване "активне охолодження". При активному охолодженні тепловим насосом, фактична функція  насосу, а саме нагрівання питної води або просто опалювання - обернена. Це означає, що холодоагент випаровується від температури в будинку і передається через конденсатор на контур розсолу,  теплообмінник. Як вже випливає з назви "активне охолодження", компресор теплового насоса задіяний в цьому процесі і тому потребує електрики.

Детально про функцію активного охолодження

На відміну від генерації теплової енергії, в цьому випадку тепло з  приміщеннь забирається і передається назовні. Теплопередача відбувається активно за допомогою компресора.

Конденсатор в такому разі виконує функцію випарника. Тепло приміщеннь передається на холодоагент. Щоб передати його до компресора потрібен 4-х ходовий клапан. Крім того, необхідний другий розширювальний клапан. Обидва компоненти дозволяють автоматично повертати напрямок потоку в тепловому насосі і одночасно використовувати тепловий насос влітку як для виробництва гарячої води, так і для охолодження.

Важливо: Оскільки теплові насоси здійснюють охолодження будівлі систему поверхонь нагріву, то їх температура не повинна опускатися нижче температури точки роси. Тому що волога може осідати на або в поверхнях і викликати пошкодження. Ця проблема вирішується встановленням спеціальних датчиків, які знижують потужність охолодження в певних ситуаціях (залежно від температури і відносної вологості).

При купівлі теплового насосу враховуйте його властивості

Перед покупкою теплового насосу необхідно проконсультуватися з інженером з опалення. Так Ви зможете переконатися, що придбане обладнання також підходить для охолодження приміщення. Для виконання активного охолодження приміщення, тепловий насос повинен бути реверсивним. Якщо вже встановлено нереверсивний тепловий насос, тоді його іноді можна використовувати для пасивного охолодження, якщо наявний триходовий клапан. Комплексна консультація забезпечує допоможе уникнути подальших проблем.

Висновок

Теплові насоси з природним та / або активним охолодженням можна використовувати дуже гнучко, оскільки вони все ще можуть виконувати своє основне призначення влітку і фактично знижують температуру приміщення, замість того, щоб просто переміщувати тепле  повітря по приміщеннях, як це робить вентилятор. Активне охолодження дає кращі результати, але коштує більше через потребу в електроенергії.