Kiedy ludzie myślą o trudnych warunkach zimowych dla pompy ciepła, często wyobrażają sobie bardzo niskie temperatury na zewnątrz. Jednak jednym z największych wyzwań dla pompy ciepła typu powietrze-powietrze w trybie ogrzewania nie zawsze jest ekstremalne zimno. Jest to raczej zimna, wilgotna i mglista pogoda.

Może się to wydawać sprzeczne z intuicją. W końcu jak temperatura +2°C może stanowić większy problem niż -15°C? Odpowiedzią jest wilgoć.

W trybie ogrzewania wężownica zewnętrzna pompy ciepła powietrze-woda pełni funkcję parownika. Temperatura jej powierzchni często spada poniżej 0°C, nawet gdy temperatura powietrza na zewnątrz jest powyżej zera. W warunkach mgły powietrze zawiera bardzo dużą ilość wilgoci. Gdy wilgoć ta przepływa przez zimną wężownicę zewnętrzną, natychmiast ulega kondensacji, a następnie zamarza na powierzchni wężownicy. Skutkiem tego jest szybkie gromadzenie się szronu.

Właśnie dlatego mgła przy temperaturze poniżej około +5°C może stanowić szczególne wyzwanie. W zimnym, suchym powietrzu jest po prostu mniej wilgoci bezwzględnej, która mogłaby zamarznąć na wężownicy. Natomiast w powietrzu zamglonym pompa ciepła jest narażona na ciągły strumień wilgoci, co może przyspieszyć oblodzenie i zwiększyć potrzebę odszraniania. W praktyce oznacza to, że pompa ciepła pracująca w temperaturze około +2°C przy wilgotności powyżej 95% może zmagać się z trudniejszymi warunkami oblodzenia niż ta działająca w znacznie niższych temperaturach w suchym zimowym powietrzu.

Dlaczego funkcja odszraniania ma znaczenie w przypadku pompy ciepła?
Odszranianie jest normalną i niezbędną częścią pracy pompy ciepła. Gdy na wężownicy zewnętrznej gromadzi się szron, ogranicza to przepływ powietrza i zmniejsza wydajność wymiany ciepła. Aby utrzymać wydajność, urządzenie okresowo przechodzi w cykl odszraniania w celu oczyszczenia wężownicy.

Często pojawia się obawa, czy ma to wpływ na komfort lub niezawodność. Dobrą wiadomością jest to, że nowoczesne systemy są zaprojektowane tak, aby starannie zarządzać tym procesem.

W jednym z testów laboratoryjnych dachowa pompa ciepła Trane IH 078 pracowała przez ponad 24 godziny w szczególnie trudnych warunkach oblodzenia: temperatura powrotna w pomieszczeniu 10°C, temperatura zewnętrzna 2°C oraz wilgotność względna powyżej 95%. Nawet w tych wymagających warunkach w ciągu 4,5 godziny wystąpiły tylko dwa cykle odszraniania. Każdy z nich spowodował łączny czas przestoju wynoszący około 8–9 minut. Innymi słowy, w jednym z najgorszych przewidywanych scenariuszy eksploatacyjnych urządzenie przechodziło cykl odszraniania trwający zaledwie około 8 minut co 2 godziny i 15 minut.
Jest to ważna kwestia zarówno dla klientów, jak i konsultantów: odszranianie rzeczywiście ma miejsce, ale nie oznacza to, że pompa ciepła nieustannie się zatrzymuje i uruchamia. Przy dobrze zarządzanej eksploatacji nawet trudne warunki mgły można opanować przy ograniczonych zakłóceniach.

W jaki sposób firma Trane minimalizuje wpływ odszraniania?
Właśnie w tym zakresie systemy sterowania odgrywają kluczową rolę. Firma Trane wykorzystuje własną, opatentowaną platformę sterowania Symbio, opracowaną wewnętrznie zarówno pod względem sprzętu, jak i oprogramowania, i stosowaną w szerokiej gamie produktów, w tym w jednostkach dachowych oraz pompach ciepła typu powietrze-woda, takich jak CXAX, FLEX N HP, CXAF i CMAF. Wspólna platforma sterowania pomaga zapewnić bardziej spójną logikę działania we wszystkich zastosowaniach oraz zapewnia klientom i zespołom serwisowym znaną architekturę systemu.

Mówiąc prościej, Symbio nie uruchamia odszraniania wyłącznie na podstawie podstawowego timera. Gdy temperatura zewnętrzna spadnie do 16°C lub poniżej, sterownik monitoruje zależność między warunkami powietrza zewnętrznego a stanem czynnika chłodniczego na wężownicy zewnętrznej. Jeśli wykryje, że wężownica oblodza się do tego stopnia, że wpływa to na wydajność, uruchamia cykl odszraniania. Oznacza to, że system sterowany przez Symbio reaguje na rzeczywiste warunki pracy, zamiast przeprowadzać odszranianie częściej niż to konieczne.

Sterownik pomaga również utrzymać proces odszraniania pod kontrolą. Można ustawić maksymalny czas odszraniania, który w przypadku urządzeń dachowych wynosi zazwyczaj około 8–9 minut. W wielu przypadkach cykl kończy się wcześniej, jeśli system wykryje, że wężownica powróciła do normalnego stanu. Pomaga to ograniczyć niepotrzebne przestoje i pozwala urządzeniu jak najszybciej powrócić do trybu ogrzewania.

W przypadku pomp ciepła typu powietrze-woda czas trwania odszraniania może być często krótszy, ponieważ strona wodna zapewnia większą bezwładność cieplną. Zgodnie z uproszczoną zasadą systemy działające przy zadanej temperaturze wody 45°C mogą zakończyć odszranianie w około 5 minut, podczas gdy systemy przy 35°C mogą potrzebować więcej czasu, czasami nawet blisko 8–9 minut. Zależy to od projektu systemu, ale podkreśla ważną prawdę: wydajność produktu i projekt systemu idą w parze.

Dlaczego jakość montażu nadal ma znaczenie
Nawet najlepsza technologia pomp ciepła działa optymalnie tylko wtedy, gdy jest prawidłowo zainstalowana. Dotyczy to zwłaszcza klimatów, w których mgła, wilgotność i częste zmiany pogody w okresie zimowym mogą stwarzać trudne warunki.

Jednym z kluczowych czynników jest bezwładność systemu. W zastosowaniach typu „powietrze-woda” prawidłowe dobranie pojemności zbiornika buforowego może pomóc w stabilizacji pracy podczas odszraniania i zmniejszyć jego wpływ na budynek. Prawidłowo zaprojektowany układ hydrauliczny zapewnia pompie ciepła większe wsparcie podczas przejściowych zmian w trybie pracy.

Ważne jest również odpowiednie dopasowanie urządzenia do obciążenia budynku, strategii sterowania oraz wymagań dotyczących temperatury wody na wylocie. Zbyt uproszczone rozwiązania projektowe mogą sprawić, że proces odszraniania będzie wydawał się bardziej uciążliwy, niż to konieczne. Dobre praktyki instalacyjne pomagają zapewnić, że system będzie zapewniał zarówno komfort, jak i wydajność w szerokim zakresie rzeczywistych warunków pogodowych.

Wniosek
Oceniając wydajność pompy ciepła, prawdziwym pytaniem nie jest to, czy następuje odszranianie, ale jak inteligentnie system nim zarządza.
Dzięki odpowiedniej konstrukcji produktu, inteligentnym układom sterowania i właściwej instalacji można skutecznie zarządzać procesem odszraniania. Pompy ciepła firmy Trane zostały zaprojektowane tak, aby dokładnie wykrywać warunki powodujące oblodzenie, ograniczać czas odszraniania i szybko powracać do trybu ogrzewania, nawet gdy pogoda jest wilgotna, zimna i trudna.

Odkryj pompy ciepła firmy Trane wykorzystujące powietrze jako źródło ciepła

Odkryj dachowe pompy ciepła firmy Trane wykorzystujące powietrze jako źródło ciepła