Zasada działania i korzyści pompy ciepła z rekuperacją: pompy ciepła i rekuperacyjne wymienniki ciepła są wykorzystywane do maksymalnego odzysku powietrza w systemach wentylacji budynku. Na podstawie powietrznej pompy ciepła budowany jest system odzyskiwania energii cieplnej, usuwany z budynku przez szyby wentylacyjne i przesyłany z powrotem do systemu wentylacyjnego.
Pompa ciepła jest obiegiem chłodniczym, składającym się ze sprężarki, zaworu rozprężnego, skraplacza i parownika, które są osobno zainstalowane w kanałach wylotowym i zasilającym. Charakterystyczną cechą pomp ciepła jest zawór obejściowy, który zapewnia odwracalność czynnika chłodniczego w zależności od temperatury otoczenia.
Zasada działania układu z odzyskiem termodynamicznym – rekuperacja i pompy ciepła
Na drodze ciepłego powietrza odprowadzanego z pomieszczenia instalowany jest płytowy wymiennik krzyżowy z rekuperacyjnym wymiennikiem ciepła, przez który ciepło jest częściowo doprowadzane do powietrza nawiewanego. Następnie powietrze usunięte z pomieszczenia dostaje się do pompy ciepła. Tam przechodzi przez parownik, gdzie następuje końcowe usunięcie ciepła. Przez otwór kapilarny pod wysokim ciśnieniem czynnik chłodniczy dostaje się do parownika przez obwód freonu. Po kontakcie z powietrzem usuniętym z pomieszczenia następuje ogrzewanie i odparowanie freonu, który dalej wchodzi do sprężarki.
Tutaj kurczy się z gwałtownym wzrostem temperatury. Ogrzany freon dostaje się do skraplacza, gdzie ciepło jest przekazywane do powietrza nawiewanego przechodzącego wzdłuż rur skraplacza. Za pomocą skraplacza pompy ciepła powietrze nawiewane jest podgrzewane do temperatury 20–27 ºС. Występuje chłodzenie freonu, jego kondensacja i przejście do stanu ciekłego. Proces ten jest kontrolowany przez zawór redukujący ciśnienie. Cykl na tym się kończy, rozpoczyna się powtórzenie procesu. Pompa ciepła pracuje w trybie automatycznym. Zatrzymuje się lub zaczyna od regulatora temperatury, który utrzymuje ustawione parametry temperatury w pomieszczeniu.
Jaka jest wydajność pompy ciepła i rekuperacji?
Wydajność systemu z odzyskiem termodynamicznym wynosi 50-70%. Wydajność pompy ciepła zależy od temperatury i przepływu powietrza przed skraplaczem i parownikiem. Wraz ze wzrostem temperatury na wlocie do wymienników ciepła wzrasta zużycie powietrza, a w rezultacie wzrasta wydajność. Maksymalne oszczędności przy zastosowaniu takiej pompy ciepła z rekuperatorem można osiągnąć, gdy powietrze wywiewane ma wysoką wilgotność. Zanieczyszczone powietrze jest całkowicie eliminowane przed wejściem do wylotu, ponieważ ścianki regeneracyjnego wymiennika ciepła oddzielają dopływające i odprowadzane strumienie powietrza, a pompa pośrednia jest używana w pompie ciepła.
Aby uruchomić pompę ciepła, zużywana jest niewielka ilość energii elektrycznej, która jest potrzebna do zasilania sprężarki. Przy natężeniu przepływu 1 kW energii elektrycznej moc pompy ciepła wynosi do 5 kW energii cieplnej. W lecie obwód przechodzi w tryb chłodzenia. Za pomocą zaworu obejściowego zmienia się kierunek ruchu freonu. Po stronie powietrza nawiewanego wymiennik ciepła zamienia się w parownik, pełniący funkcję chłodzenia. Ciepło jest odprowadzane do wymiennika ciepła zainstalowanego w przewodzie wydechowym, który stał się skraplaczem.
Korzyści z powietrznych pomp ciepła z rekuperatorem
Pompy ciepła z rekuperatorem to całkowicie nowa klasa urządzeń wentylacyjnych, łącząca system wentylacji nawiewno-wywiewnej, pompę ciepła i wymiennik ciepła w jednej kompaktowej, izolowanej cieplnie obudowie ze zintegrowanym systemem automatyki. Pompa ciepła oparta na aktywnym odzysku termodynamicznym (rekuperatorze) ma nieograniczone możliwości przygotowania sprzyjającego środowiska powietrznego. Konstrukcja pompy ciepła umożliwia chłodzenie, nawilżanie, odwadnianie, oczyszczanie powietrza nawiewanego, a także jego ogrzewanie.
Ten system aktywnej wymiany ciepła, najnowocześniejszy dziś, ekonomiczny i przyjazny dla środowiska sprzęt. Korzyści to:
- Rentowność. Energia wydatkowana na działanie układu odzyskiwania ciepła z pompą ciepła jest wykorzystywana z maksymalnym efektem.
- Dostępność. Pompa ciepła może być instalowana razem z rekuperatorem prawie w każdym kanale.
- Przyjazność dla środowiska. Metoda odzyskiwania jest przyjazna dla środowiska. Pompy wykorzystują freony bezpieczne dla ozonu, które nie zawierają chlorowęglowodorów.
- Uniwersalność. Pompy ciepła z rekuperacją to urządzenia, które są w stanie nie tylko odzyskiwać ciepło z powietrza wywiewanego i wykorzystywać je do ponownego ogrzewania budynku, ale także do chłodzenia pomieszczeń, przenosząc nadmiar ciepła na ulicę z powietrzem.
- Bezpieczeństwo. Pompa ciepła zwiększyła bezpieczeństwo wybuchowe i przeciwpożarowe. Nie ma wysokich temperatur ani otwartego ognia, nie używa się paliwa. Zatrzymanie nie powoduje uszkodzenia pompy ani zamrożenia cieczy. Działa jak zwykła lodówka, jest równie bezpieczna.
Powietrzne pompy ciepła z rekuperacją używane do odzyskiwania energii cieplnej to świetny sposób na zaoszczędzenie pieniędzy. Systemy z odzyskiem termodynamicznym są używane coraz częściej każdego roku ze względu na ich wysoką wydajność, niezawodność, bezpieczeństwo i łatwość instalacji.
