W ostatnich latach obserwujemy wyraźny wzrost zainteresowania pompami ciepła. Na rynku oprócz szerokiego grona zadowolonych użytkowników, możemy spotkać tych którzy „liczyli na coś więcej”. Wg. statystyk z rynków niemieckojęzycznych, gdzie pompy ciepła od lat są głównym wyborem inwestorów w nowobudowanych domach jednorodzinnych, najczęstsze błędy popełniane są w czasie doboru urządzenia lub w trakcie jego montażu. W artykule postaram się omówić najpoważniejsze z nich, aby w przyszłości ich unikać. 

Pompy ciepła do ogrzewania wody użytkowej

Zbyt długie kanały powietrzne

Tak naprawdę jeden z niewielu błędów, który może się przydarzyć w trakcie montażu pompy ciepła zintegrowanej z zasobnikiem wody użytkowej. Dlaczego ma to tak istotne znaczenie? Pompa ciepła do prawidłowej pracy potrzebuje przetłoczyć przez parowacz odpowiednią ilość powietrza (zależy to zwłaszcza od mocy grzewczej urządzenia – im większa – tym strumień powietrza większy). Jeśli kanały doprowadzające i odprowadzające powietrze będą zbyt długie, o zbyt małym przekroju lub zanieczyszczone, to przez urządzenie będzie przepływać ilość powietrza mniejsza niż zadana w projekcie (zwiększą się opory przepływu). Spowoduje to obniżenie współczynnika efektywności całej pompy ciepła, która będzie pracować jak dla temperatury otoczenia kilka-kilkanaście stopni niższej.

Zabezpieczenie zasobnika – anoda magnezowa, tytanowa lub przejściówka izolacyjna

W ramach informacji o obsłudze urządzenia, instalator ma obowiązek poinformowania klienta o konieczności wymiany anody w założonym czasie zawartym w karcie gwarancyjnej. Dodatkowo w momencie montażu urządzenia większość producentów oferujących zasobnik ze stali nierdzewnej wymaga złączki izolującej (np. poliamidowej) zasobnik od reszty układu metalicznego, żeby wykluczyć powstawanie ogniwa korozyjnego pomiędzy stalą nierdzewną a metalem rurociągu mającym inny potencjał elektrochemiczny. Rozszczelnienie zasobnika w przypadku urządzeń zintegrowanych jest o tyle bardziej drastyczne, że praktycznie nie ma możliwości wykorzystania już samej pompy ciepła, która była na nim zabudowana. Dlatego warto zwrócić uwagę na eksploatacyjną ochronę również zasobnika.

Wymiana anody lub grzałki elektrycznej

To jeden z krytycznych błędów eksploatacyjnych wynikających z pośpiechu. Przy wymianie grzałki lub anody w przypadku każdego zasobnika należy wylać wodę przynajmniej do wysokości króćca, z którego chcemy dany element wykręcać. W przypadku wymiany anody część instalatorów „pozwala sobie” na szybką podmianę np. anody przy napełnionym zasobniku. Cześć wody w tym przypadku wylewa się pod płaszcz, zawilgacając piankę lub inny rodzaj izolacji. W niektórych przypadkach, co jest wrażliwe zwłaszcza w przypadku pomp ciepła, które skraplacz mają owinięty na zasobniku, może dojść do korozji i nieszczelności wymiennika, co praktycznie dyskwalifi kuje użytkowanie jako pompy ciepła.

Pompy ciepła typu powietrznego do ogrzewania domów

Powietrzne pompy ciepła do ogrzewania budynków są w ostatnich latach jednymi z najczęściej montowanych urządzeń do wytwarzania ciepła lub chłodu w budynku jednorodzinnym. Dobre wyniki sprzedażowe wynikają z zalet urządzenia, przy jednoczesnym niskim koszcie inwestycji, który tylko niewiele przekracza inwestycję w kocioł gazowy.

 Rys. 1. Powietrzna pompa ciepła do c.w.u.

SPLIT – azotowanie układu

Azot jest gazem obojętnym. Przed przystąpieniem do wykonywania próżni należy zaazotować przygotowany w trakcie instalacji układ chłodniczy, w celu sprawdzenia jego szczelności pod ciśnieniem. Próba powinna być wykonana wg. zaleceń gwarancyjnych producenta urządzenia. Jeśli nie zaazotujemy układu i od razu wpuścimy czynnik do jednostki zewnętrznej, to gdy zauważymy nieszczelności, poświęcony czas i koszty instalacji znacząco się wydłużą. Azot oprócz próby szczelności daje nam jeszcze jeden argument – pochłania wilgoć z przygotowanego układu chłodniczego (zresztą jak wykonywana później próżnia). Jeśli wilgoć pozostanie w układzie, sprężarka będzie źle smarowana, co może doprowadzić do jej zatarcia.

Wytworzenie próżni i dopełnienie czynnika chłodniczego

Jeden z grzechów głównych instalatorów montujących pompy ciepła typu SPLIT to powietrze w układzie. Często brak doświadczenia lub wiedzy chłodniczej powoduje, że w pracującym układzie chłodniczym pomp ciepła znajduje się powietrze.

Co to oznacza? Powietrze jest gazem niekondensującym, więc będzie „zalegało” za sprężarką, nie przynosząc efektu przemiany fazowej. Oznacza to wyższe koszty użytkowania pompy ciepła oraz szybsze zużycie sprężarki, która będzie musiała sprężać gaz zawarty w układzie do wyższego ciśnienia bez widocznego efektu skraplania gazu chłodniczego.

Rys. 2. Podłączenie pompy próżniowej do instalacji. Źródło: Instrukcja PCCO SPLIT 7 kW, HEWALEX

Skąd powietrze w układzie? Pierwsza przyczyna, to brak stosowania przez instalatorów zaworków serwisowych do czynników chłodniczych (rys. 3.). Zaworek ma popychadło, które w momencie przekręcania talerzyka, powoduje otwarcie zaworu głównego serwisowego pompy ciepła. Po zrobieniu próżni w układzie chłodniczym, możemy odkręcić popychacz, a następnie bez obaw o szczelność odkręcić sam zaworek serwisowy.

Rys. 3. Zaworek serwisowy. Źródło: http://promaster.abstore.pl

Drugi błąd jest dla mnie zupełnie niezrozumiały i może wynikać wyłącznie z niewiedzy osoby napełniającej układ. Występuje przy dłuższych odległościach pomiędzy jednostką wewnętrzną i zewnętrzną pompy ciepła, w momencie dobijania czynnika chłodniczego. Po wytworzeniu próżni instalator odkręca węże pompy wykonującej próżnię i zakręca do butli z gazem, w celu dobicia brakującej ilości czynnika. W tym momencie do węży chłodniczych dostaje się powietrze, które z gazem chłodniczym jest wtłaczane do układu pompy ciepła.

Mało powietrza

(...)

Rury chłodnicze mają spadek w kierunku ściany

(...)

Nieodpowiednia zabudowa – hałas

(...)

Zbyt krótkie przewody przyłączeniowe czynnika chłodniczego (wykonane „na sztywno”)

(...)

Ogrzewanie wody użytkowej poprzez zasobnik kombinowany (zasobnik w zasobniku) lub zasobnik przepływowy połączony z buforem ciepła

(...)

Zbyt mała powierzchnia grzewcza wężownicy w zasobniku wody użytkowej

Na rynku zasobniki przystosowane do zabudowy pomp ciepła są trochę droższe od typowych zasobników wężownicowych. Wynika to z większej powierzchni grzewczej wężownicy. Pompa ciepła ze sprężarką o modulowanej mocy do swojej prawidłowej pracy potrzebuje wężownicę o powierzchni co najmniej 0,15 m²/kW mocy pompy ciepła, a ze sprężarką stałoobrotową wężownicę o powierzchni 0,3 m²/kW mocy pompy ciepła. Brak odpowiedniej wężownicy będzie skutkował pojawiającymi się alarmami pracy, szybszym zużyciem urządzenia oraz zwiększonymi kosztami przygotowania wody użytkowej.

Zbyt mały przepływ na skraplaczu pompy ciepła

Problem najczęściej pojawiający się w przypadku bezpośredniego zasilania instalacji grzewczej przez pompę ciepła. Źle obliczone przepływy w pętlach ogrzewania podłogowego lub bezpośrednie zasilanie grzejników, powodują zbyt mały przepływ w pompie ciepła, co może powodować wejście jej w stany alarmowe. Częstą przyczyną takich problemów może być też zastosowanie siłowników w instalacji grzewczej. Zwykle fi rmy produkujące pompy ciepła zezwalają na zastosowanie siłowników wyłącznie w instalacjach z buforem ciepła lub z zastosowaniem zaworu różnicowo- -upustowego i założeniem siłowników na maksymalnie 70% pętli grzewczych. Zawór różnicowo- upustowy przy zamknięciu części siłowników obserwuje zwiększone ciśnienie w instalacji i przepuszcza część czynnika do powrotu pompy ciepła.

Podsumowanie

Zachowując pewne „przykazania” i nie popełniając podstawowych błędów podczas instalacji i serwisowania, sprawimy, że nasze instalacje będą bardziej efektywne i zadowalające inwestora.

Szymon PIWOWARCZYK
– Manager ds. pomp ciepła Hewalex, Członek zwyczajny PORT PC