Jeśli klient myśli o swoim budynku kompleksowo, pewnie bierze pod uwagę klimatyzację. Warto jednak wiedzieć, że przystosowując odpowiednio instalację grzewczą, można zapewnić nie tylko grzanie, ale też chłodzenie pompą ciepła. Odpowiednie przygotowanie na etapie projektu i doboru urządzeń pozwoli optymalnie wykorzystać tę możliwość!
Pompa ciepła może zapewnić chłodzenie:
- pasywne (naturalne) z wykorzystaniem niskiej temperatury dolnego źródła;
- aktywne, z odwróceniem obiegu czynnika chłodniczego.
Pasywne chłodzenie pompą ciepła
Chłodzenie pasywne (naturalne) można zrealizować z gruntową pompą ciepła, która wyposażona jest w dodatkowy wymiennik ciepła. Wykorzystuje się tu tę samą własność gruntu lub wody gruntowej co przy grzaniu. Mianowicie temperatura wody gruntowej na głębokości od 15 m wynosi ok. 10-12°C. Latem wyłącza się obieg chłodniczy pompy ciepła. Pracują tylko pompy obiegowe i wymiennik ciepła (dzięki odpowiedniemu ustawieniu zaworów trójdrożnych). Pompa obiegu pierwotnego transportuje chłodną wodę gruntową do wymiennika ciepła. W wymienniku następuje schłodzenie wody z pomieszczeń, która została w nich podgrzana do panującej tam temperatury i przekazana do wymiennika dzięki pompie obiegu wtórnego. Schłodzona w wymienniku woda obiegowa może ponownie odebrać ciepło z pomieszczeń.
Najlepiej do celów chłodzenia pasywnego sprawdza się gruntowa pompa ciepła z gruntowym wymiennikiem pionowym. Z tym rozwiązaniem okres korzystania z zasobów chłodu może być dłuższy. Proces ogrzewania wody gruntowej od powracającej solanki trwa dłużej, stąd woda gruntowa dłużej jest źródłem chłodu. Jednocześnie letnie oddawanie ciepła z budynku do gruntu pozwala na regenerację dolnego źródła (wyeksploatowanego po zimie).
Ten typ chłodzenia cechuje się dużą wydajnością, a jego koszty eksploatacyjne mogą być nawet pięciokrotnie niższe niż dla systemu klimatyzacji.
Chłodzenie aktywne
W ostatnich latach na rynku najczęściej spotyka się pompy ciepła powietrze/woda. Stąd najczęściej stosowane jest aktywne chłodzenie pompą ciepła. Na rynku pompy ciepła z funkcją chłodzenia zwykle określa się jako rewersyjne (odwracalne). Ich koszt jest zwykle wyższy niż pomp standardowych.
W pompie ciepła z funkcją chłodzenia aktywnego zawór czterodrożny przełącza kierunek działania sprężarki i odwraca kierunek działania zaworu rozprężnego. Następuje zamiana ról skraplacza i parownika. Instalacja grzewcza pełni teraz funkcję instalacji wody lodowej. W parowniku następuje schłodzenie wody (odebranie od niej ciepła). W skraplaczu odebrane ciepło jest oddawane do źródła dolnego (czyli w przypadku powietrznej pompy ciepła do otoczenia).
Pompa ciepła w trybie chłodzenia ma mniejszą wydajność i sprawność niż w trybie grzania. Wynika to ze specyfiki pracy sprężarki, która część pobieranej energii elektrycznej zamienia w ciepło. Podczas grzania, ciepło to dodaje się do ciepła z dolnego źródła. Jednak podczas chłodzenia wiąże się to z koniecznością wydatkowania energii na odebranie tego dodatkowego ciepła.
Instalacja chłodząca współpracująca z pompą ciepła
Rolę instalacji chłodzącej w budynku zwykle pełni już istniejąca instalacja grzewcza. Najlepiej w tej roli sprawdzą się klimakonwektory, które „z natury” mogą działać zarówno w trybie grzania, jak i chłodzenia. Nieco mniej wydajnym, acz też stosowanym rozwiązaniem, jest instalacja płaszczyznowa (podłogówka lub ogrzewanie ścienne). W tym wypadku nie można jednak przekroczyć punktu rosy, aby na powierzchni chłodzącej nie nastąpiła kondensacja pary wodnej z powietrza. Temperatura zasilania instalacji chłodzącej nie powinna więc być niższa niż 18°C.
Jeśli w budynku zastosowana jest wentylacja nawiewno-wywiewna z rekuperacją, można zastosować wodną chłodnicę wentylatorową. Montuje się ją za rekuperatorem, na nawiewie powietrza do pomieszczeń. Chłodnicę taką należy dobrać indywidualnie do każdego obiektu, zależnie od wielkości chłodzonych pomieszczeń.