Теплові насоси для охолодження

Однією з переваг теплових насосів над традиційними системами опалення є можливість роботи теплового насосу в режимі охолодження.

Повітря-вода в режимі охолодження.

Всі теплові насоси NIBE типу повітря/вода мають вбудовану функцію охолодження будинку. Все що необхідно для реалізації такої функції – змонтувати систему розподілу холоду. Це може бути система з фанкойлів, холодних поверхонь або вентиляції. Звичайно є можливість подавати холод в класичну систему опалення (радіатори або теплі підлоги) але в такому випадку охолодження може бути лише частковим і не завжди комфортним. Справа в тому, що звичайні радіатори не спроектовані для режиму охолодження. Якщо в них подавати низьку температуру, на їх поверхні буде утворюватись конденсат. Тому мінімальна температура носія обмежена, відповідно обмежена і холодильна потужність. Щодо теплих підлог, які працюють в режимі охолодження, варто відзначити деякий дискомфорт пов’язаний з неправильним розподілом температури по вертикалі приміщення.

Кондиціонування за допомогою геотермальних теплових насосів

Теплові насоси грунт-вода мають три варіанти реалізації режиму охолодження, що відображають роботу компресору. Це активний режим (компресор працює), пасивний режим (компресор на працює) та комбінований пасивно-активний (компресор вмикається зрідка, за необхідності).

В активному режимі охолодження, як і в випадку з повітряним тепловим насосом – працює компресор, який і генерує холод. Користувач гарантовано отримує холод з необхідними для нього показниками потужності і параметрами холодоносія. Зазвичай для охолодження фанкойлами використовують температурний графік 7/12 (7°C на подаючій лінії системи охолодження та 12°C на зворотній). Споживання електричної енергії в такому режимі є аналогічним споживанню електричної енергії в режимі опалення.

Пасивний режим не використовує компресор теплового насосу для охолодження.

В цьому режимі холодоносій охолоджується землею в ґрунтовому контурі (наприклад в вертикальних свердловинах). Споживання електричної енергії в пасивному режимі дорівнює споживанню електричної енергії циркуляційним насосом ґрунтового контуру, тобто в сотні раз менше ніж в активному. В пасивному режимі охолодження не завжди можна отримати температуру носія на рівні 7/12. Особливо в кінці літа, коли грунт прогрівається. Тоді температура на подаючій лінії системи охолодження може сягати 18 °C, що робить використання фанкойлів неефективним. Тому у випадку реалізації пасивного охолодження тепловим насосом, в якості системи розподілення холоду, використовують холодні стіни та/або холодні стелі. Для цих систем температура носія на рівні 18°C є цілком достатньою.

Дивитись приклад встановлення системи “тепло-холодні стіни”:

Температуру носія нижче 18°C градусів подавати в системи охолодження поверхнями неможливо, в зв’язку з утворенням конденсату на поверхнях стін та стель. Ще однієї перевагою системи “холодні стін” є те що її можна максимально ефективно використовувати також і для опалення.  Це робить дане рішення максимально універсальним і ефективним. Проте охолодження поверхнями має все ж таки свої недоліки. Вони пов’язані з геометричними обмеженнями самих поверхонь. Для збільшення кількості холоду який ми прагнемо отримати в приміщенні, необхідно збільшувати площу стін холодних стін та стель. В деяких випадках, в приміщеннях з великими теплонадходженнями (наприклад через великі вітражні вікна) просто немає фізичної можливості збільшувати площу холодних стін і стель. Такі приміщення можуть бути частково охолодженні, не в тій мірі в якій це можливо було б зробити в активному режимі з фанкойлами.

NIBE пропонує унікальне рішення – модуль активно-пасивного охолодження. Зазвичай його використовують в системах розподілу холоду через фанкойли або вентиляцію. На початку охолоджувального сезону, коли грунт ще охолоджений після зими, система працює в пасивному режимі. Це дозволяє заощаджувати кошти на охолодження. З приходом спекотних днів, коли грунт прогрітий і не може забезпечити достатньої потужності по холоду, автоматично вмикається активний режим завдяки якому можна отримати достатню кількість холоду.

Безкоштовне охолодження тепловим насосом

На деяких об’єктах може бути поставлене завдання реалізувати одночасний нагрів і охолодження. На промислових об’єктах може бути потреба в одночасному нагріві та охолодженні для виробничих потреб. Для житлових об’єктів може бути потреба в нагріві басейну та одночасному охолодженню будинку. Такі завдання максимально ефективно виконує геотермальний тепловий насос: споживач отримує одночасно і холод для кондиціонування, і тепло для нагріву басейну. При цьому електроенергія витрачається якби виконувалась лише одна функція, друга отримується безкоштовно.