Powietrzna pompa ciepła a powietrze z wentylacji

Pod artykułem, w którym omawiałem wykorzystanie jako dolnego źródła ciepła powietrza czerpanego z garażu lub poddasza (strychu), jeden z Czytelników pozostawił następujący komentarz:

Witam, zainteresował mnie ten artykuł i czuje niedosyt. Ja mam podobny ale trochę inny plan. Co Pan sądzi o takim rozwiązaniu – dom szkieletowy parterowy docieplony 35 cm wełny o pow max 100 m a jako źródło ciepła pompa ciepła powietrze-powietrze. Dom ma być wyposażony w mechaniczna wentylację z odzyskiem ciepła. Założenie jest takie żeby pompa ciepła pracowała hmm jak to ująć w zamkniętym obiegu powietrza w domu. Chcę aby pompa znajdowała się w domu, czerpała powietrze z domu i podgrzewaną je oddając do domu,oczywiscie wszystko za pomocą rur. Podobnie jakby wentylacja z odzyskiem ciepła. Zakładam że do domu trafi wstępnie ogrzanie i przefitrowane powietrze z mechanicznej wentylacji a pompa ciepła w razie konieczności podgrzewa je do oczekiwanej temperatury. Co Pan sądzi o takim rozwiązaniu?

Uznałem, że warto będzie odpowiedzieć w formie osobnego artykułu.

Technicznie rzecz ujmując, stworzenie takiego układu jest jak najbardziej wykonalne. Działałby on tak:

  • ciepłe powietrze z wnętrza domu trafia do rekuperatora (wymiennika ciepła) w centrali wentylacyjnej i jest schładzane, oddając ciepło do powietrza świeżego, z zewnątrz,
  • następnie powietrze trafia do pompy ciepła, w której jest schładzane jeszcze mocniej, nawet poniżej temperatur panujących na zewnątrz,
  • z kolei powietrze świeże jest najpierw podgrzewane w rekuperatorze, a następnie dogrzewane z użyciem pompy ciepła do temperatur zapewniających uzupełnienie strat ciepła z budynku.

Mielibyśmy więc w jednym układzie hybrydę wentylacji mechanicznej z odzyskiem ciepła, pompy ciepła, oraz ogrzewania nadmuchowego (powietrznego).

W praktyce nie bardzo wyobrażam sobie zbudowanie takiego układu w oparciu o urządzenia w tej chwili dostępne na rynku. Wynika to ze specyfiki tych urządzeń, które konstruowane są dla innych warunków pracy.

Typowa pompa ciepła powietrze-woda, czerpiąca ciepło z powietrza atmosferycznego, do działania wymaga olbrzymich przepływów powietrza — rzędu kilku tysięcy metrów sześciennych na godzinę. Tymczasem z domowej wentylacji mamy raptem 100-200 m³/h. I wcale nie zależy nam na tym, by tego powietrza było jak najwięcej. Bo im intensywniejsza wentylacja, tym więcej ciepła tracimy, ale też tym bardziej suche powietrze w domu. To nie zawsze jest korzystne.

Nawet jeśli bylibyśmy technicznie w stanie zgrać te dwie wielkości, to pojawia się inny problem — ile ciepła da się wyciągnąć z tego powietrza opuszczającego dom?

Jeśli pompa ciepła ma działać tylko na strumieniu powietrza wentylacyjnego, do domu dostarczy tyle ciepła ile stamtąd odzyska + ciepło odpowiadające zużyciu energii przez samą pompę. W typowych pompach gruntowych na każdą 1 kWh dostarczonego ciepła przypada mniej więcej 0,25 kWh energii elektrycznej zużytej przez pompę i 0,75 kWh ciepła zaczerpniętego z wymiennika gruntowego. W przypadku pomp powietrznych jest to mniej więcej 0,33 kWh energii elektrycznej i 0,67 kWh ciepła z powietrza.

Wydawać by się mogło, że tu będziemy mieć proporcje nieco lepsze, niż w przypadku pomp powietrznych, bo temperatura tego powietrza będzie zawsze wyższa, niż temperatura powietrza atmosferycznego. Mimo szczerych chęci, wymiennik w centrali wentylacyjnej nigdy nie będzie mieć sprawności temperaturowej 100%. A skoro tak, to pompa zużyje mniej energii dla dostarczenia tej samej ilości ciepła, niż gdyby miała schładzać powietrze atmosferyczne.

Problem polega na tym, że pompa będzie musiała schładzać to powietrze bardziej, niż gdyby działała na powietrzu atmosferycznym, bo będzie go mniej.

W praktyce więc pompa będzie działać gorzej, niż gdyby po prostu korzystała z powietrza na zewnątrz. Gorzej, czyli zużyje więcej prądu.

Dlatego mimo wszystko bym to rozwiązanie odpuścił.

A zamiast tego — skierowałbym wywiew z wentylacji w kierunku pompy ciepła, żeby nieco podnieść temperaturę powietrza trafiającego do pompy.;

Leave a Response