Pompa ciepła z klimatyzatora

Bardzo duży wybór pomp ciepła, zapewniony przez obecność na polskim rynku kilkunastu renomowanych producentów tych urządzeń zapewnia, że wybierając pompę ciepła każdy z inwestorów znajdzie urządzenie idealnie dopasowane do swojej inwestycji.

Przeróbka klimatyzatora – alternatywny sposób na pompę ciepła?

Wśród wielu zalet wykorzystania pomp ciepła do ogrzewania budynku oraz do przygotowania c.w.u. odnajdziemy niestety również jedną wadę tych urządzeń. Jest nią stosunkowo wysoka cena zakupu i montażu. W zależności od producenta i mocy pompy ciepła ceny zakupu i montażu jednostek grzewczych wahają się w zakresie 20 000–40 000 złotych i często przesądzają o rezygnacji z montażu pompy. Niektórzy inwestorzy, chcąc obniżyć koszty, decydują się na przeróbkę zwykłego klimatyzatora na pompę ciepła wykorzystując bardzo podobną zasadę działania klimatyzacji i pomp ciepła. Sprawdźmy na czym polega przeróbka klimatyzatora na pompę ciepła powietrze-woda i czy jest to faktycznie opłacalne?

Pompa ciepła a system klimatyzacji. Jak to działa?

Pompa ciepła, tak jak każdy klimatyzator, zasadę swojego działania opiera na przebiegu przemian termodynamicznych czynnika chłodniczego krążącego w zamkniętym układzie jednostki zewnętrznej i jednostki wewnętrznej. Obieg termodynamiczny w urządzeniach chłodniczych i grzewczych, takich jak klimatyzatory i pompy ciepła, umożliwia konstrukcja tych urządzeń i wykorzystanie sprężarki, skraplacza, zaworu rozprężnego i parownika.

Te cztery główne elementy nie są oczywiście kompletnym urządzeniem, ponieważ układ jest o wiele bardziej skomplikowany pod względem mechaniki oraz automatyki, ale to właśnie w tych podzespołach dochodzi do najważniejszych przemian termodynamicznych czynnika chłodniczego, które umożliwiają w zależności od rodzaju urządzenia ogrzewanie lub chłodzenie powietrza w budynku lub ogrzanie lub chłodzenie wody w układzie centralnego ogrzewania.

Termodynamika w pompie ciepła i klimatyzacji

Modyfikacja klimatyzatora na pompę ciepła jest możliwa, dzięki temu, że zarówno powietrzna pompa ciepła jak i klimatyzator pracują dzięki przeprowadzeniu obiegu termodynamicznego na bardzo podobnych zasadach. Parownik odpowiada za pobranie energii termicznej z przepływającego przez jego wymiennik powietrza. Skroplony czynnik chłodniczy w parowniku pobierając ciepło z powietrza ogrzewa się i ulega odparowaniu. Odparowany czynnik chłodniczy przepływa do sprężarki. Sprężarka podnosi jego ciśnienie i zwiększa temperaturę o kilkadziesiąt stopni Celsjusza. Gorący i sprężony czynnik przepływa na skraplacz, w którym ochładza się oddając temperaturę do otoczenia. Ochłodzenie powoduje skroplenie się czynnika, który następnie jest przetransportowany do zaworu rozprężnego. Zawór rozprężny steruje ilością czynnika termodynamicznego dostarczanego do parownika oraz obniża w gwałtowny sposób jego ciśnienie, co w efekcie obniża jego temperaturę i umożliwia powtórzenie obiegu termodynamicznego w układzie.

Na czym polega przeróbka klimatyzatora, czyli pompa ciepła w tańszym wydaniu

Znając zasadę działania klimatyzacji, powietrznej pompy ciepła oraz systemu centralnego ogrzewania w budynku, nietrudno jest odpowiedzieć na pytanie dotyczące sposobu przeróbki klimatyzatora na pompę ciepła. Prawdę mówiąc pompa ciepła, fabrycznie wyprodukowana przez producenta, jest właśnie rodzajem przeróbki systemu klimatyzacyjnego wykorzystującego proces obiegu termodynamicznego czynnika chłodniczego do poboru energii termicznej z jednego środowiska i przekazania tej energii do środowiska drugiego. Oczywiście system pompy ciepła jest rozbudowany o niezbędną hydraulikę i sterowanie dopasowane do grzania lub chłodzenia wody w obiegu grzewczym.

Modyfikacja klimatyzatora polega na wykorzystaniu jednostki zewnętrznej systemu klimatyzacji w taki sposób, jaki wykorzystywany jest w powietrznych pompach ciepła tzn. w sposób, w którym energia termiczna pobrana przez parownik była wykorzystana w skraplaczu do ogrzania wody grzewczej zasilającej układ centralnego ogrzewania oraz układ zasobnika ciepłej wody użytkowej.

Taka przeróbka jest możliwa, ale należy pamiętać o hydraulicznej modyfikacji wymiennika ciepła skraplacza – najczęściej wykorzystuje się w tym przypadku wymiennik płytowy umożliwiający przekazanie ciepła do przepływającej przez niego wody grzewczej. Ważny jest także odpowiednio dobrana pompa obiegowa oraz kompletny zestaw automatyki sterującej i czujników odczytujących parametry temperatury zasilania i odbioru ciepła z klimatyzatora przez wymiennik płytowy.

Najtrudniejszym elementem wykonania takiej modyfikacji jest zsynchronizowanie pracy wymiennika ciepła skraplacza jednostki zewnętrznej klimatyzatora z wymiennikiem płytowym. Bardzo ważne jest oszacowanie wymaganej mocy grzewczej skraplacza, aby spełnił zapotrzebowanie na ciepło obsługiwanego systemu grzewczego oraz poprawny dobór wymiennika płytowego przy uwzględnieniu przepływu wody grzewczej oraz przepływu czynnika chłodniczego oddającego energię termiczną w takim wymienniku.

Należy pamiętać, że do prawidłowej pracy układu niezbędny jest także kompletny zestaw automatyki, czyli system sterowania pracą klimatyzatora, pompy obiegowej układu grzewczego oraz czujniki temperatury zasilania i powrotu wody grzewczej przepływającej przez wymiennik. Pompa ciepła z klimatyzatora to rozwiązanie w teorii proste, ale w praktyce wymagające dużej wiedzy z zakresu budowy systemów klimatyzacji, hydrauliki i pracy systemów grzewczych w budynku. Decydując się na skorzystanie z takiego rozwiązania, niezbędna jest wiedza teoretyczna i praktyczna lub zatrudnienie fachowca, który posiada niezbędne do wykonania takiej przeróbki umiejętności.

Dlaczego niektórzy klienci decydują się na przeróbkę klimatyzacji na system pompy ciepła?

Pompa ciepła z klimatyzatora działa na podobnej zasadzie jak typowa pompa ciepła powietrze-woda, dlatego po dokonaniu stosownych modyfikacji możliwe jest wykorzystanie klimatyzatora do produkcji ciepła i połączenia go z instalacją centralnego ogrzewania domu za pomocą wymiennika ciepła, najczęściej wymiennika płytowego dopasowanego do przepływu wody grzewczej i czynnika chłodniczego ze skraplacza. Niektórzy inwestorzy, chcący zaoszczędzić, decydują się właśnie na takie rozwiązanie.

Faktem jest, że obecnie zakup i montaż powietrznej pompy ciepła to koszt od 20 000 do 40 000 złotych, a w przypadku, gdy inwestor planował wykorzystać wodną pompę ciepłą, koszty te mogą sięgać nawet 60 000 zł. Dzięki zastosowaniu klimatyzatora przerobionego na pompę ciepła można zaoszczędzić nawet kilkanaście tysięcy złotych ponieważ zakup dwóch urządzeń stanowiących jednostkę zewnętrzną i wewnętrzną systemu klimatyzacji i przerobienie go na pompę ciepła powinien zamknąć się w przedziale około 12 000–15 000 zł.

Inwestorzy decydujący się na ogrzewanie budynku przerobionym klimatyzatorem, w porównaniu do tych ogrzewających standardową pompą ciepła, mogą zatem zaoszczędzić sporo pieniędzy. Warto jednak zastanowić się, czy naprawdę warto skorzystać z usługi przeróbki systemu klimatyzacji na pompę ciepła?

Należy pamiętać, że taka przeróbka i wykorzystanie pompy ciepła z klimatyzatora do ogrzewania pomieszczeń w naszym domu wiąże się też z pewnym ryzykiem. Czy naprawdę warto poświęcić gwarancję bezproblemowej i bardzo wydajnej pracy tradycyjnej pompy ciepła na rzecz tańszego zamiennika?

Czy warto wykorzystywać przerobiony klimatyzator do produkcji ciepła dla domu?

Wbrew pozorom trudno jest jednoznacznie odpowiedzieć na to pytanie. Z całą pewnością w aspekcie finansowym warto zmodyfikować klimatyzator w taki sposób, aby pracował jako źródło ciepła dla systemu centralnego ogrzewania. Zakup systemu dobrej klasy, w skład którego wchodzi jednostka zewnętrzna i wewnętrzna renomowanego i znanego producenta, zakup automatyki sterującej przerobionym systemem, zakup wymiennika płytowego, pompy obiegowej i koszt pracy hydraulika może okazać się od kilku do kilkunastu tysięcy niższy niż koszt zakupu i montażu fabrycznej pompy ciepła z gwarancją producenta.

Zasada pracy pompy ciepła i klimatyzatora jest bardzo podobna, opiera się na przebiegu opisanego wyżej obiegu czynnika termodynamicznego. Pamiętajmy jednak, że w praktyce klimatyzator i pompa ciepła to różne urządzenia, które fabrycznie służą do różnych celów, dlatego nawet najlepiej wykonana modernizacja klimatyzatora nie będzie tak wydajna, bezobsługowa i niezawodna jak oryginalna pompa ciepła.

Różnice między pompą ciepła z klimatyzatora a tradycyjną pompą ciepła.

Faktycznie znacznie niższy koszt zastosowania klimatyzatora przerobionego na pompę ciepła może być kuszący, ale w praktyce wykorzystanie takiego rozwiązania może skutkować mniejszą wydajnością i elastycznością pracy oraz niższym komfortem termicznym w budynku wynikającym z nieco innej charakterystyki pracy jednostki zewnętrznej i skraplacza klimatyzatora.

Niższa sprawność i wydajność agregatu zewnętrznego klimatyzatora

Mniejsza sprawność i wydajność agregatu klimatyzatora wynika z jego charakterystyki pracy – zwłaszcza zimą, gdy zapotrzebowanie na ciepło w budynku jest najwyższe, a klimatyzator musi pracować w trudnych warunkach termicznych na zewnątrz i sprężarka jest dodatkowo obciążona przez konieczność przygotowania ciepłej wody użytkowej. Standardowa fabryczna pompa ciepła, która jest zabezpieczona w lepszym stopniu przed niskimi temperaturami i która wyposażona jest w fabryczną automatykę, czujniki temperatury i fabryczny osprzęt hydrauliczny, a także w dodatkowe grzałki niwelujące straty wydajności pracy agregatu przy wysokich mrozach, będzie charakteryzowała się znacznie wyższą sprawnością pracy.

Tradycyjna pompa ciepła będzie cechowała się również wyższą klasą energetyczną i osiąganą mocą grzewczą z uwagi na zminimalizowanie strat ciepła pomiędzy wymiennikiem a wodą grzewczą zasilającą układ centralnego ogrzewania. Pamiętajmy, że nawet dobrze dobrany wymiennik płytowy, pompa obiegowa i automatyka zastosowana przy modyfikacji klimatyzatora nie dorówna fabrycznemu systemowi, a w przypadku gdy adaptacja klimatyzatora nie jest wykonana fachowo lub gdy wymiennik płytowy nie jest dobrany i skalibrowany odpowiednio do wydajności klimatyzatora i przepływu wody grzewczej straty ciepła mogą być jeszcze wyższe a odczuwalna moc grzewcza systemu jeszcze niższa.

Mniejszy komfort termiczny

Mniejszy komfort termiczny oznacza niższy uzysk ciepła z klimatyzatora zlokalizowanego na zewnątrz, zwłaszcza w okresie dużych mrozów. Standardowe agregaty klimatyzacyjne charakteryzują się skutecznym trybem grzania, gdy temperatura powietrza zewnętrznego nie spada poniżej -5ºC, co przy większych mrozach może powodować, że przerobiony na pompę ciepła klimatyzator może działać ze znacznie niższą mocą, która może nie wystarczyć na zapewnienie komfortowych warunków termicznych w domu.

Tradycyjne pompy ciepła mogą skutecznie pracować nawet przy -20ºC, współpracując w bardzo wydajny sposób z alternatywnym źródłem ciepła lub przy wykorzystaniu wbudowanej grzałki niwelującej spadek wydajności pompy przy dużych mrozach.

Pompa ciepła z klimatyzatora – czy warto?

Czy warto wykorzystywać przerobiony klimatyzator do pracy w trybie urządzenia grzewczego? To trudne pytanie. Z pewnością w kwestii finansowej, zwłaszcza na etapie inwestycyjnym, przeróbka klimatyzatora będzie rozwiązaniem tańszym i pomoże inwestorowi zaoszczędzić nawet do kilkunastu tysięcy złotych. Mniej przewidywalną kwestią jest późniejszy koszt eksploatacji, komfort sterowania takim systemem oraz możliwe problemy ze znalezieniem specjalistów, którzy podejmą się serwisowania i przeglądów takich systemów. Trzeba się liczyć także z możliwą mniejszą wydajnością pracy systemu zwłaszcza w okresach dużych mrozów.

Należy pamiętać, że klimatyzatory przerabiane na pompy ciepła to wciąż rynek bardzo niszowy, na który wciąż decyduje się niewielu inwestorów, a rekomendacje i oferty instalacji takich przerobionych systemów nie są na polskim rynku powszechne.