Pompa ciepła dedykowana do produkcji ciepłej wody użytkowej

Spełnienie obecnie obowiązujących wymagań zawartych w Warunkach Technicznych coraz częściej skutkuje zastosowaniem pompy ciepła. Poza osiągnięciem zadowalającej wartości współczynnika EP, zastosowanie pompy ciepła niesie za sobą również korzyści ekonomiczne. W zależności od zastosowania, oszczędności wynikające z zastosowania pompy ciepła w porównaniu do konwencjonalnych źródeł ciepła, mogą sięgnąć nawet kilkudziesięciu procent.

Dostępne na rynku pompy ciepła wykorzystują obecnie głównie czynniki syntetyczne, natomiast zauważalny jest wzrost zainteresowania pompami ciepła pracującymi na naturalnych czynnikach chłodniczych, takich jak propan (R290), czy dwutlenek węgla (R744).

Przewagą czynników naturalnych są zerowe lub bardzo niskie wskaźniki GWP oraz ODP, co oznacza, że ich wpływ na powstawanie efektu cieplarnianego oraz niszczenia warstwy ozonowej jest znikomy. Urządzenia pracujące na czynniku naturalnym nie podlegają również ustawie f-gazowej i dodatkowym przeglądom.

Dodatkowo urządzenia pracujące na naturalnym czynniku w wielu sytuacjach i zakresach parametrów pracy pozwalają osiągnąć efektywność wyższą o kilkadziesiąt procent, w porównaniu do urządzeń pracujących na innym czynniku.

Przykładem pompy ciepła pracującej na naturalnym czynniku może być pompa ciepła Gazuno Enerblue serii Purple. Jest to pompa ciepła wykorzystująca propan, jako czynnik chłodniczy. Maksymalny parametr pracy, jaki może uzyskać seria Purple to 63°C. Dodatkową zaletą jest minimalna zewnętrzna temperatura pracy urządzenia wynosząca -20°C. Pompy ciepła pracujące na czynniku R290 charakteryzują się też dużo mniejszym spadkiem wydajności w temperaturach projektowych od pomp pracujących na czynnikach syntetycznych.

Zdj. 1. Pompa ciepła Gazuno Enerblue Purple, koperta pracy

W nowobudowanych oraz termomodernizowanych budynkach chcąc wykorzystać potencjał pompy ciepła w ciągu całego roku, można zastosować ją również do produkcji ciepłej wody użytkowej. W przypadku, gdy pompa ciepła ma pokryć zapotrzebowanie wyłącznie na c.w.u., możemy zastosować dedykowaną pompę ciepła do takiego rozwiązania.

HP90 dedykowana pompa ciepła do produkcji c.w.u.

Pompa ciepła Gazuno Enerblue HP90 to pompa ciepła dedykowana wyłącznie do produkcji c.w.u. oraz pracująca, podobnie jak seria Purple, na naturalnym czynniku chłodniczym. W tym przypadku zastosowany jest dwutlenek węgla.

Dwutlenek węgla był jedynym z najczęściej stosowanych czynników chłodniczych na początku XX wieku. W latach 50 został wyparty z użycia przez czynniki CFC. Od lat 90 CO2 zaczął powracać do powszechnego użytku. Dziś urządzenia pracujące na tym czynniku chłodniczym, ze względu na nieosiągalne dla innych czynników parametry pracy oraz bardzo niski wskaźnik GWP (GWP=1, ODP=0) stanowią alternatywę dla urządzeń opartych o syntetyczny czynnik chłodniczy.

Dwutlenek węgla jest najczęściej występującym gazem cieplarnianym. Jest również główną przyczyną powstawania efektu cieplarnianego, który wynika z jego uwolnienie się do atmosfery z powodu wycieku z urządzenia. Należy jednak zauważyć, że uwolnienie dwutlenku węgla do atmosfery jest wielokrotnie (w zależności od porównywanego czynnika, nawet do kilku tysięcy razy) mniej szkodliwe dla środowiska niż wyciek jakiegokolwiek czynnika z grupy HCF.

Poza aspektem ekologicznym, zastosowanie dwutlenku węgla jako czynnika chłodniczego w pompie ciepła, podobnie jak w przypadku zastosowania propanu, zwalnia użytkownika z dodatkowo wymaganych przeglądów f-gazowych.

Zdj. 2. Pompa ciepła Gazuno Enerblue HP90, koperta pracy

Pompa ciepła Gazuno Enerblue HP90 występuje w zarówno w wersji powietrze-woda, jak i woda-woda. Dodatkowo istnieje możliwość rozbudowania urządzenia o moduł „odzysku chłodu”. Dzięki zastosowaniu czynnika chłodniczego R744 (dwutlenku węgla) powietrzna pompa ciepła umożliwia pracę do temperatury -20°C i uzyskanie parametru ciepłej wody na poziomie 90°C w całym zakresie pracy urządzenia. Zakres mocy, w zależności od modelu wynosi od 14,5 kW do 124,5 kW (A7W80).


Gazuno Enerblue HP90 umożliwia pracę z wysoką różnicą temperatur na wejściu i wyjściu z urządzenia ∆T > 30 K. Temperatura wody zasilającej jednostkę nie może natomiast przekroczyć 30°C. Przy takich parametrach pracy, urządzenie w dalszym ciągu pozwala na uzyskanie wysokiego współczynnika COP przez cały rok pracy (im wyższa ∆T, tym wyższy współczynnik COP).

Tabela 1. Współczynnik efektywności COP dla Gazuno Enerblue HP90

Ze względu na specyfikę pracy urządzenia zaleca się zastosowanie kilku szeregowo połączonych zasobników na ciepłą wodę użytkową. HP90 wyposażona jest  wmodulowane pompy wody, które pozwalają na utrzymanie zadanej temperatury pomiędzy wymiennikiem ciepła a pierwszym zasobnikiem c.w.u. poprzez regulację przepływu.

Zdj. 3 Pompa ciepła Gazuno Enerblue HP90 – zasada działania

HP90 dąży do wygrzania wszystkich zasobników. Gdy temperatura we wszystkich zasobnikach osiągnie temperaturę zadaną, HP90 wyłączy się i pozostanie w trybie czuwania. W momencie rozpoczęcia rozbioru ciepłej wody woda pobierana jest wyłącznie z pierwszego zasobnika. W tym czasie świeża woda trafia bezpośrednio do ostatniego zasobnika. Gdy w układzie nastąpi nadwyżka rozbioru i w zasobnikach pozostanie około 50% ciepłej wody, urządzenie ponownie załączy się do pracy w celu dogrzania brakującej ilości.

Wykres 1. Typowy rozkład zapotrzebowania na c.w.u. w ciągu doby (materiały własne firmy Enerblue)

Ze względu na taką zasadę działania, bardzo ważne jest odpowiednie dobranie pojemności zasobników oraz utrzymanie w nich stratyfikacji.


Podsumowanie

Pompa ciepła Gazuno Enerblue HP90 ze względu możliwość produkcji medium o wysokiej temperaturze (nawet 90°C) nie potrzebuje dodatkowego zabezpieczenia przed legionellą, co często stanowi problem w przypadku pomp ciepła pracujących na niższym parametrze.

Urządzenie Gazuno Enerblue HP90 może być zastosowane wszędzie tam, gdzie mamy do czynienia z ciepłą wodą użytkową. Doskonale wpisuje się w specyfikę obiektów hotelowych, szpitalnych, czy sportowych. Może być z powodzeniem stosowane również w mniejszych budynkach mieszkalnych.

Jeżeli są Państwo zainteresowani dedykowanym urządzeniem do podgrzewu ciepłej wody – zapraszamy do kontaktu.