Jakie cechy powinna mieć nowoczesna pompa ciepła?

• Nowe unijne regulacje dotyczące czynników chłodniczych w pompach ciepła wywołują obawy o dostępność urządzeń spełniających nowe normy, ale producenci zapewniają, że użytkownicy nie muszą się martwić.
• Modyfikacje w konstrukcjach pomp ciepła topowych producentów idą w parze z unijnymi ograniczeniami dotyczącymi czynników chłodniczych.
• Pompy ciepła oparte na substancji R290 spełniają normy dotyczące GWP. Dodatkowe udoskonalenia konstrukcyjne, nowy algorytm pracy sprężarki i skuteczna redukcja hałasu sprawiają, że urządzenia oferują wyższą efektywność, bezpieczeństwo i komfort użytkowania zgodnie z nowymi wymogami.

W minionym roku głośno było o modyfikacjach w tzw. unijnym rozporządzeniu f-gazowym, co wywołało liczne obawy i pytania dotyczące dostępności pomp ciepła na rynku. Ograniczenia głównie dotyczą zastosowania czynników chłodniczych o wysokim potencjale tworzenia efektu cieplarnianego (GWP). Im niższy GWP, tym substancja jest bardziej przyjazna dla środowiska. Począwszy od 1 stycznia 2025 roku, w nowo wprowadzanych na rynek urządzeniach typu monoblok zabronione będzie stosowanie czynników chłodniczych o GWP przekraczającym 150. Podobne restrykcje obejmą także pompy ciepła typu split, jednak w ich przypadku wartość GWP nie może przekroczyć 750. Czy zatem nabycie pompy ciepła niespełniającej tych wymagań będzie uznawane za nielegalne?

“Warto zdementować pewne informacje, które pojawiają się w internecie. Drogi użytkowniku końcowy, póki co nie masz powodów do obaw. (...) Jeśli urządzenie zostanie wprowadzone do obiegu, to urządzenie może być sprzedane. Zapis unijnego rozporządzenia dotyczy głównie nas, czyli producentów, którzy nie będą mogli wprowadzać urządzeń niespełniających tych norm po wyznaczonej dacie” - uspokaja Michał Stojanowski.

Jeden czynnik 

Pompa ciepła oferowana przez firmę Panasonic opiera się na czynniku R290, charakteryzującym się niezwykle niskim współczynnikiem GWP wynoszącym jedynie 3. R290 to substancja naturalna, co przekłada się na jej bezpieczeństwo dla środowiska. Ponadto czynnik ten jest całkowicie wolny od chloru i fluoru, co sprawia, że jest w pełni zgodny z obowiązującymi przepisami Unii Europejskiej. Jedną z kluczowych cech czynnika chłodniczego R290 jest jego doskonała efektywność termodynamiczna. Posiada on znacznie wyższą przewodność cieplną w porównaniu z dotychczas używanymi czynnikami, co sprawia, że jest bardziej wydajny w przenoszeniu ciepła. Takie urządzenie potrafi zapewnić temperaturę wody grzewczej na zasilaniu aż do 75°C nawet przy 10-stopniowym mrozie na zewnątrz. Nawet przy temperaturze zewnętrznej spadającej do -25°C, pompa ciepła jest w stanie podgrzać wodę grzewczą do 55°C.

“Posiadając wodę o wyższej temperaturze, będziemy mieli jej więcej do wykorzystania do późniejszego podmieszania” - skwitował Michał Stojanowski.

Wzrost temperatury na zasilaniu to nie tylko korzystna informacja z perspektywy efektywności urządzenia, ale także z punktu widzenia jego bezpieczeństwa. Dzięki wysokiej wydajności pompa ciepła może przeprowadzać dezynfekcję termiczną układu bez konieczności korzystania z grzałki elektrycznej. W ten sposób większość energii elektrycznej wykorzystuje się do napędzania samej pompy, a nie dodatkowej grzałki.

Udoskonalanie produktu

Ekspert poinformował, że konstrukcja urządzenia znacznie się zmieniła. Jakie zmiany zaszły? W jednostce zewnętrznej zachowano wymiennik ciepła, dodając jednak separator powietrza. Z kolei elementy wcześniej narażone na warunki atmosferyczne, takie jak grzałka i pompa obiegowa, przeniesiono do jednostki wewnętrznej. To jednak nie wszystko, co uległo modyfikacji w konstrukcji pompy ciepła Aquarea. Pewną część elektroniki przeniesiono w górną część jednostki zewnętrznej, która teraz otoczona jest szczelną obudową, chroniącą jej elementy przed czynnikami zewnętrznymi. Dodatkowo pompa ciepła wyposażona została w separator cieczy i gazu, pełniący funkcję zabezpieczającą. W przypadku ewentualnego wycieku czynnika chłodniczego z wymiennika ciepła separator pomaga w skierowaniu go poza jednostkę.

Firma Panasonic wprowadziła także ulepszenia w pompach obiegowych. Specjalista z firmy zapewnia, że niewielkie modyfikacje w ich budowie przyczyniły się do zwiększenia wydajności tych komponentów. Dzięki temu są one w stanie przepompowywać większą ilość wody, przy zachowaniu podobnych parametrów poboru energii elektrycznej.

• Zobacz również: Ogrzewanie – sposoby dofinansowania w 2024 roku

Problem taktowania rozwiązany?

Zmiany objęły również pracę poszczególnych komponentów pompy ciepła. Przykładem może być nowatorska sprężarka, stworzona przez firmę Panasonic. W nowej generacji pomp ciepła sprężarka będzie uruchamiać się w warunkach częściowego obciążenia, co zwiększy jej wydajność. Taki krok ma na celu zminimalizowanie liczby cykli włączania/wyłączania pompy ciepła w okresach przejściowych jak wiosna czy jesień. 

Pamiętajmy, że częste załączanie i wyłączanie sprężarki, czyli tzw. taktowanie, to niekorzystny proces. W ekstremalnych przypadkach pompa ciepła mogłaby się włączać nawet kilkanaście razy na godzinę, co nie tylko wpływa negatywnie na trwałość sprężarki, lecz także generuje wyższe koszty energii elektrycznej oraz obniża komfort użytkowania poprzez wahania temperatury w pomieszczeniu. W związku z tym firma Panasonic opracowała nowy algorytm pracy sprężarki, który stopniowo zwiększa jej częstotliwość w przypadku niemożności osiągnięcia żądanej temperatury wody w instalacji.

Redukcja hałasu

Wprowadzone modyfikacje konstrukcyjne znacząco przyczyniły się do efektywnej redukcji generowanego przez pompę ciepła hałasu. Kluczowym elementem wpływającym na ograniczenie uciążliwych dźwięków jest rozmiar sprężarki. W porównaniu z poprzednimi modelami pompa ciepła Panasonic Aquarea Generacji L posiada praktycznie dwukrotnie większą sprężarkę. Niemniej jednak głównym czynnikiem, który wpływa na skuteczną redukcję hałasu, jest zwiększenie rozmiarów obudowy jednostki zewnętrznej, jak i samego wentylatora. 

Dodatkowo przemodelowano konstrukcję łopatek wirnika, które teraz posiadają specjalne ząbkowanie, poprawiające przenikanie powietrza. Dzięki temu unika się powstawania dużych wirów powietrza, które wcześniej, uderzając o kratę za wirnikiem, generowały drgania. Zastosowane ząbkowanie sprawia, że te wiry są teraz mniejsze, co skutkuje mniej odczuwalnymi drganiami. Nowa konstrukcja wirnika dodatkowo zwiększa jego zdolności do odprowadzania wilgoci. Nie bez znaczenia jest również umieszczenie dodatkowej płyty montażowej na dolnej części sprężarki, która pełni funkcję tłumienia drgań urządzenia. W efekcie tych wszystkich zmian udało się obniżyć poziom hałasu nawet o 6 dB(A).

Materiał powstał na podstawie wystąpienia Michała Stojanowskiego, inżyniera sprzedaży w firmie Panasonic. Spotkanie odbyło się w ramach cyklu Webinarowa Środa.