Zabezpieczenie powietrznych pomp ciepła – Caleffi Hydronic Solutions — artykuł opublikowany w Biuletynie IK Edycja Wiosna 2021

Dlaczego pompa ciepła współpracująca z systemami fotowoltaicznymi to doskonały sposób na zmiany przepisów? 

Nowe przepisy wygenerowały zmiany, w które idealnie wpisują się pompy ciepła, które współpracują z systemami fotowoltaicznymi. Choć do niedawna pompy ciepła były modnym trendem, po zmianach, jakie wprowadził ustawodawca, stały się koniecznością. Warto jednak podkreślić, że zastosowanie pompy ciepła wymaga od użytkownika dużo większej uwagi. Już na etapie projektowania instalacji, jej wykonania i późniejszego użytkowania, trzeba mieć dużo większą świadomość tego urządzenia, niż przy tradycyjnych źródłach ciepła. Sprawność systemu to przy pompach ciepła słowo klucz, o którym nie można zapominać. Na ten parametr duży wpływ ma każdy element, który znajduje się w instalacji grzewczej. Jeżeli którykolwiek z nich zostanie błędnie dobrany, może okazać się, że użytkownik będzie musiał ponieść dodatkowe koszty. 

Caleffi Hydronic Solutions to przedsiębiorstwo, które od wielu lat postrzegane jest przez Klientów potrzebujących systemów grzewczych na rynkach Europy jak marka Brembo na rynku motoryzacyjnym. Oznacza to, że dostarcza użytkownikom wysokiej jakości podzespoły. Dlatego też marka może liczyć na stałą współpracę z takimi producentami, jak: Bosch-Buderus, Viessmann, Grundfos, Stiebiel Eltron, Nibe, Daikin i wiele innych. Wymiana doświadczeń pomiędzy działami technicznymi Calleffi, a także partnerów handlowych przedsiębiorstwa, marka jest w stanie spojrzeć na wiele aspektów szerzej, dzięki czemu może zaproponować rozwiązania, które dopasowane są do potrzeb określonego systemu. 

Na co zwrócić uwagę decydując się na zastosowanie powietrznych pomp ciepła? 

Decydując się na zastosowanie w instalacjach powietrznych pomp ciepła typu monoblok, warto jest pamiętać o tym, że niezwykle istotne jest w tym wypadku zabezpieczenie przed zamarzaniem czynnika, który znajduje się na zewnątrz budynku w okresie, kiedy zaczyna brakować prądu. 

Jednym z rozwiązań, które proponowane jest i często stosowane na rynku instalacyjnym, jest napełnienie układu roztworem glikolu. W tym wypadku należy jednak zastosować wymiennik pośredni, co wiąże się nie tylko ze zwiększonymi kosztami inwestycyjnymi, ale również obniżeniem sprawności układu. Czy można zrezygnować zatem z wymiennika pośredniego? Nie jest to zalecane, ponieważ elementy wyposażenia znajdujące się w instalacji mogą nie być odpowiednio przystosowane do pracy z takim medium. Dodatkowym mankamentem stosowanie glikolu jest konieczność okresowej kontroli jego stężenia oraz napełniania i opróżniania układu. 

Kolejnym ze sposobów, który pozwoli zabezpieczyć układ, jest zastosowanie awaryjnego zasilania układu. W tym wypadku także trzeba liczyć się z wyższymi kosztami instalacji pompy ciepła. 

Caleffi Hydronic Solutions, jako specjalista z dziedziny zabezpieczania wodnych układów grzewczych, znalazł rozwiązanie, które zapewnią bezpieczeństwo i skuteczność działania oraz prosty montaż i konserwację całego układu. Dzięki ciężkiej pracy inżynierów firmy Caleffi powstał zawór z serii 108. 

Czym jest zawór 108 i dlaczego jest tak istotny? 

Zawór z serii 108 posiada charakterystyczną zasadę działania. Opiera się ona na specjalnie skalibrowanym elemencie termostatycznym, który został zanurzony w przepływającym w instalacji czynniku grzewczym. W momencie, kiedy temperatura obniży się do 3°C, wspomniany element powoduje otwarcie upustu. Nastawę temperatury otwarcia dobrano w taki sposób, aby móc zapewnić działanie układu w każdych warunkach (jeżeli temperatura byłaby niższa, mogłaby spowodować zbyt późne otwarcie się zaworu). Woda, która znajduje się w przewodzie, powoli zaczyna kapać (nie dochodzi do całkowitego opróżnienia instalacji). Dzięki wymuszonemu ruchowi czynnika układ jest zabezpieczony przed zamarznięciem. Zawór zamyka upust, kiedy temperatura wzrasta powyżej 4°C. Jeżeli brakuje prądu w układzie, zawór na przemian zamyka się i otwiera, w zależności od tego, jaką temperaturę ma woda. Ubytek czynnika w instalacji nie jest duży, firma Caleffi zaleca jednak montaż w układzie automatycznej grupy napełniającej (seria 580011). Warto mieć na uwadze, że zawór nie powinien być izolowany. Ma bowiem stanowić najchłodniejszy punkt, jaki znajduje się w instalacji (rys. 2).  

O czym warto pamiętać wybierając powietrzne pompy ciepła typu monoblok? 

Powietrzne pompy typu monoblok charakteryzują się szczególnymi wymaganiami, jeśli chodzi minimalny przepływ czynnika, a także pojemność instalacji. Warto w tym wypadku zapoznać się z dokumentacją techniczną poszczególnych producentów tego typu urządzeń. Aby zapewnić odpowiednią pojemność, w niektórych przypadkach trzeba będzie zastosować odpowiedni zbiornik buforowy. 

Chcąc zapewnić minimalny przepływ, należy zainstalować zawór różnicowo-upustowy z serii 519 (rys. 3). Aby zrozumieć działanie tego rozwiązania, warto spojrzeć na dwa przedstawione schematy. Pierwszy z nich (rys. 4) przedstawia normalną pracę instalacji wyposażonej w pompę ciepła typu monoblok. Podczas pracy pompa podgrzewa czynnik do odpowiedniej temperatury, aby mógł on zasilić instalację grzewczą, która znajduje się w budynku. W tym przypadku budynek cały czas potrzebuje ciepła, co sprawia, że czynnik bez przerwy krąży w układzie. 

Kolejna sytuacja, przedstawiona na rys. 5 to sytuacja, w której nie ma zapotrzebowania na ciepło w budynku (do najczęstszej przyczyn takiej sytuacji zalicza się moment, kiedy w pomieszczeniach osiągnięto założoną temperaturę, przez co dochodzi do odcięcia dopływu do poszczególnych elementów grzewczych), a co za tym idzie — nie ma także przepływu. Ponieważ wobec braku zapotrzebowania wewnętrzna instalacja jest zamknięta, należy wykonać obejście, które będzie zawierało zawór otwierający je w momencie, kiedy w instalacji wystąpi ustawione wcześniej ciśnienie różnicowe, którego zadaniem jest zapewnienie minimalnego przepływu czynnika. Kiedy układ pracuje normalnie, wspomniane obejście jest zamknięte. 

Aby dobrać odpowiedni zawór do obejścia, należy przyjrzeć się charakterystyce pracy układu — mowa tutaj o przepływie oraz ciśnieniu różnicowym. Warto przy tym pamiętać, że średnica przewodów głównych, nie ma wpływu na dobór średnicy zaworu. By podjąć słuszną decyzję, należy zapoznać się z dokumentacją techniczną, w której można znaleźć praktyczne wskazówki dotyczące ustawienia. Tę można znaleźć na stronie www.caleffi.com. 

Kolejnym elementem, o którym nie można zapomnieć chcąc prawidłowo zabezpieczyć układy z pompami ciepła jest kompaktowa grupa bezpieczeństwa, którą wykonano z polimeru z serii 305 (rys. 6). Element ten został wyposażony w: 

• automatyczny odpowietrznik Robocal w wersji polimerowej; 
• zawór bezpieczeństwa; 
• manometr; 
• podłączenie naczynia przeponowego. 
• Całość rozwiązania dostarczana jest do użytkownika z fabryczną izolacją. 

To, na co należy zwrócić szczególną uwagę i co z pewnością wyróżnia prezentowany element na tle konkurencji, to komponenty, jakie na co dzień marka Caleffi dostarcza do czołowych producentów urządzeń grzewczych. Warto mieć na uwadze, że grupy produktów z serii 305 wyróżniają się na tle innych estetyką. Choć producent o tym zapewnia, warto samemu dotknąć każdego elementu, aby przekonać się o jego najwyższej jakości. 

Tekst napisany na podstawie artykułu opublikowanego w Biuletynie IK WIOSNA 2021 autorstwa Przemysława Dutki. 

Autor: Aneta Wojtczak