EcoHeatPro

Pompa ciepła EcoHeatPro marki Tweetop

EcoHeatPro jest pompą ciepła służącą do podgrzewania ciepłej wody użytkowej, bazującą na energii cieplnej zawartej w powietrzu wentylacyjnym budynku. W większości domów brudne czy też zużyte (to znaczy pozbawione tlenu, a bogate w dwutlenek węgla i np. dym papierosowy), ale ciepłe powietrze odpływa poprzez system wentylacji na zewnątrz budynku (szczególnie tyczy się to budynków bez wentylacji wymuszonej z odzyskiem ciepła). Bezpowrotnie tracona jest w ten sposób znaczna ilości energii cieplnej, którą system grzewczy (kocioł) doprowadza do budynku, a której wytworzenie w sezonie grzewczym dość dużo kosztuje. Szacuje się, że średniej wielkości budynek przez wentylację grawitacyjną traci ponad 40% energii cieplnej przekazanej przez system grzewczy.
Rys. 1. Pompa ciepła EcoHeatPro podgrzewa ciepłą wodę użytkową bazując na energii cieplnej zawartej w powietrzu wentylacyjnym budynkuRys. 2. Przepływ powietrza przez pompę ciepła
Wentylacji nie można jednak wyeliminować. Budynek mieszkalny musi być wentylowany z dwóch względów: po pierwsze z przyczyn wymogów budowlanych, aby nie dochodziło do zawilgocenia ścian i obniżania ich wytrzymałości konstrukcyjnej, a po drugie z punktu widzenia higieny przebywających w nim ludzi. Ta ostatnia przesłanka jest najważniejsza. Człowiek, aby był zdrowy, czuł się przyjemnie i dobrze odpoczywał w swoim domu, musi przebywać w pomieszczeniu ciepłym, suchym i czystym. Czystym, to znaczy wypełnionym powietrzem o odpowiednim stężeniu tlenu, pozbawionym niemiłych zapachów, np. dymu papierosowego, zapachów kuchennych, zapachu potu, i wreszcie pozbawionym bakterii i pleśni, które mogą być przyczyną wielu chorób i złego samopoczucia. Wentylowanie budynku jest konieczne dla zachowania komfortu zdrowotnego przebywających w nim ludzi.

Odzysk energii cieplnej

Wraz z powietrzem wentylacyjnym wyrzucanym na zewnątrz nie muszą być jednak tracone duże ilości energii cieplnej.

Rekuperatory
Wielu inwestorów instaluje w swoich domach rozległe i skomplikowane instalacje wentylacyjne odzyskujące ciepło z powietrza wentylacyjnego, tzw. rekuperatory. Jest to dobre i właściwe postępowanie dla tych, którzy szanują energię cieplną i chcą ją oszczędzać w swoim budynku. Jednak nie w każdym budynku możliwe jest wykonanie takiej instalacji, czy to z uwagi na koszty inwestycyjne, czy konstrukcję budynku uniemożliwiająca prowadzenie kanałów powietrznych o dużych średnicach, czy też ze względu na to, że budynek jest użytkowany od wielu lat i nie ma możliwości wykonania instalacji wentylacyjnej z rekuperatorem.

Pompa ciepła EcoHeatPro
Tweetop proponuje inne rozwiązanie, które pomaga w wentylowaniu budynku i jednocześnie nie pozwala na ucieczkę ciepła wraz z usuwanym powietrzem na zewnątrz. Ciepło z odpływającego powietrza wentylacyjnego zostaje spożytkowane do podgrzewania ciepłej wody użytkowej. Pompa ciepła EcoHeatPro została tak zaprojektowana, aby proces podgrzewania wody trwał wiele godzin, i by urządzenie mogło wentylować budynek przez wiele godzin. Wydajność cieplna i objętość zasobnika ciepłej wody zostały tak dobrane, aby w pełni zaspokoić zapotrzebowanie na ciepłą wodę dla kilkuosobowej rodziny. Z drugiej zaś strony wielkość wentylatora, a przez to ilość (wydajność objętościowa) przetłaczanego powietrza została dostosowana do budynków o powierzchni od 100 do 200 m². Wentylator przetłacza zaledwie 350 m³ powietrza na godzinę, a więc z całą pewnością nie zakłóci naturalnej wentylacji budynku.

EcoHeatPro – zasada działania

Powietrze wentylacyjne zasysane jest przez wentylator i wpływa kanałem A do wnętrza pompy ciepła (rys. 2). Tam przepływa wokół sprężarki chłodząc ją, a dalej płynie do parownika. Parownik ma budowę chłodnicy powietrza (rurki miedziane z lamelami aluminiowymi). Podczas przepływu powietrza przez parownik, część energii cieplnej z powietrza przekazywana jest do instalacji chłodniczej pompy ciepła. Energia ta, dzięki odpowiednim przemianom termodynamicznym w obiegu chłodniczym, przekazywana jest do podgrzewania ciepłej wody użytkowej w zasobniku. Skraplacz pompy ciepła stanowi aluminiowa wężownica, którą opasany jest zasobnik po jego stronie zewnętrznej. Dzięki takiemu usytuowaniu wężownicy skraplacza, nie jest on narażony na zabrudzenia i osady pochodzące z podgrzewanej wody. Powietrze przepływając przez parownik ochładza się nieznacznie (ochładza się bo oddaje część swojej energii cieplnej). Zaś po przepłynięciu przez parownik jest zasysane przez wentylator promieniowy, który wytłacza je na zewnątrz urządzenia kanałem B. Praktycznie wychłodzenie powietrza na parowniku pompy ciepła wynosi około 7^oC, czyli jeżeli do pompy ciepła kanałem A dopływa powietrze o temperaturze +20^oC, to kanałem B, wytłaczane jest powietrze o temperaturze +13^oC.
Rys. 3. Montaż kanału odprowadzającego powietrze na zewnątrz budynkuRys. 4. Budowa pompy ciepła EcoHeatPro

Osuszanie
Należy pamiętać, że proces ochładzana powietrza na chłodnicy powietrza (parowniku pompy ciepła) związany jest z jednoczesnym wykraplaniem pary wodnej z powietrza na zimnej powierzchni wymiennika. Okazuje się zatem, że oprócz ochładzania powietrza na parowniku, powietrze to jest również osuszane. Jest to ważną cechą EcoHeatPro, gdyż wykraplanie wilgoci jest bardzo wysokoenergetycznym procesem termodynamicznym. W praktyce więcej energii cieplnej można wydobyć z wykraplającej się pary wodnej, niż z samego powietrza. Zatem w przypadku powietrznej pompy ciepła, powietrze wentylacyjne z budynku mieszkalnego, które jest ciepłe i ma w sobie dużo wilgoci, jest bardzo dobrym źródłem energii (podobny efekt odzysku ciepła z pary wodnej zachodzi w kotłach kondensacyjnych).

Efektywność
Sprawność działania pompy ciepła, tak jak każdego urządzenia chłodniczego, zależy od temperatur źródeł energii. Sprawność EcoHeatPro będzie tym większa, im wyższa będzie temperatura powietrza wentylacyjnego i, jak już wcześniej wspomniano, im więcej będzie wilgoci w powietrzu. Warto zatem poszukiwać dla urządzenia takich miejsc poboru powietrza, w których jego temperatura jest możliwie najwyższa, przy czym nie może ona przekraczać +43oC, co jest podyktowane przepisami bezpieczeństwa.