Jak zgrać pompę ciepła powietrze-woda z rekuperatorem?

Dziś kolejny wpis będący odpowiedzią na pytanie Czytelnika.

Planuje budowę domu energooszczędnego na granicy z pasywnym (jak dobrze pójdzie). Planuje rekuperator z rurowym GWC, elektryczne akumulacyjne ogrzewanie podłogowe i pompę ciepła powietrze-woda do CWU.

Zastanawiałem się czy dobrym pomysłem byłoby podłączenie wyrzutni rekuperatora do PC aby zimą poprawić jego sprawność. Powietrze z wyrzutni zawsze będzie cieplejsze niż to z zewnątrz. Czy to dobry pomysł? czy wyrzutnia reku będzie w stanie pokryć zapotrzebowanie PC?

Podoba mi się tok myślenia Czytelnika, który chce wykorzystać resztkę energii usuwaną z domu pod postacią powietrza wentylacyjnego. Jest ono wprawdzie schładzane w wymienniku ciepła (rekuperatorze) w centrali wentylacyjnej, ale wciąż niesie ze sobą jeszcze trochę energii.

Co ciekawe, takie rozwiązania się spotyka, ale w nieco innym układzie. Otóż są na rynku pompy ciepła, które podłącza się po prostu pod wylot powietrza wentylacyjnego z domu. I zamiast ogrzewać powietrzem atmosferę, odzyskujemy je, i dostarczamy do wody użytkowej.

Przykładem takiego urządzenia może być np. Vitocal 161-A. Może ona sama usuwać powietrze wentylacyjne w domu, do ilości aż 300 m³/h, co jest mniej więcej wystarczające dla znacznej części polskich domów jednorodzinnych (o powierzchni do powiedzmy 200 m²). Tylko że to urządzenie wykorzystuje ciepłe powietrze prosto z domu, a nie to już schłodzone w rekuperatorze.

Różnica jest w poziomie temperatur i ilości energii niesionej przez to powietrze.

Pompy czerpiące ciepło z powietrza atmosferycznego są dostosowane do pracy przy typowych warunkach pogodowych w Polsce. Temperatura parownika (elementu odbierającego ciepło od powietrza) jest niższa od temperatury powietrza. Dlatego takie pompy często się pokrywają szronem, a odszranianie jest ważnym etapem pracy pompy.

Gdy na ten wymiennik puścimy dodatkowo powietrze wydmuchane z domu, znacząco zwiększymy oblodzenie wymiennika. Bo powietrze atmosferyczne może mieć 100% wilgotności względnej przy 0°C, czyli zawierać ok. 4 g wilgoci w 1 kg powietrza. Jednocześnie powietrze opuszczające rekuperator może mieć temperaturę np. 10°C, też 100% wilgotności względnej, ale to już daje prawie 8 g wilgoci w 1 kg powietrza. 

Osobiście pewnie bym się na takie rozwiązanie mimo wszystko zdecydował, ale tylko pod warunkiem, że mógłbym relatywnie tanio doprowadzić to zużyte i schłodzone powietrze wentylacyjne do pompy ciepła — czyli np. wyrzutnia z wentylacji byłaby na tej samej ścianie, co jednostka zewnętrzna pompy ciepła, dzięki czemu moje koszty ograniczyłyby się do kilku metrów bieżących kanału wentylacyjnego.

Nawet w takim wariancie zrobiłbym parę eksperymentów, by ustalić, czy jednak nie pogarszam w ten sposób parametrów pracy pompy ciepła.

Opublikował 11.03.2014 mgr inż. Krzysztof Lis i oznaczył hasłami , ,

3 komentarze do artykułu “Jak zgrać pompę ciepła powietrze-woda z rekuperatorem?”

  1. Witam, też szukałem odpowiedzi na to pytanie, w jaki sposób odebrać 100% energii z wentylacji, podczas przewietrzania wentylacją mechaniczną.
    Myślałem nad mechaniczną przysłoną wlotu powietrza do parownika (fabrycznie), tak by ten zasysał podciśnienie z wentylacji. Dodatkowo sterownik by proces odszroniania
    parownika połączyć , z potrzebą mechanicznego przewietrzania domu.
    (kuchnia, łazienka) gdy to odszronianie jest wymagane. A w trakcie normalnej pracy wentylacji, tylko mieszanie części suchego zmrożonego powietrza z tym wyrzucanym. Jednen z producentów nawet zaleca, by wentylatory parownika procowały ssąco za parownikiem na wyższym podciśnieniu tej sytuacji.

    Dwie sprężarki jedna gaz R-410a druga R-134a (-20sC+35sC) wejście powietrza i (do 80sC) wyjście wody na wymiennikach płytowych.

  2. Dodam jeszcze, że ta kaskadowa pompa ciepła ogrzewa również wodę użytkową,
    a co za tym idzie rekuperacja wody użytkowej również 50-75% tej energii jest odzyskiwane już w na etapie samej kabiny prysznicowej, umywalki czy też zlewozmywaka, zmywarki czy pralki.
    Przykładowy producent:
    http://www.youtube.com/watch?v=AfCwkZ41KfM

    Prosta zasada odwróconego przepływowego podgrzewacza tutaj rekuperatora. Rury wody użytkowej są małej średnicy 1/2 cala, zatem do przepływu przykładowo 80 litrów woda musi płynąć szybciej, niż w przypadku zwiększenia średnicy rury odpływowej do 180 mm w której to te 80 litrów wody zwalnia prędkość odpływu a zarazem uzyskano czas potrzebny na wymianę ciepła do zatopionej w niej szeregowo-spiralnie rurki 1/2 cala wody zimnej podłączonych następnie do baterii z termostatem wody zimnej.
    Bez potrzeby dostarczana energii mechanicznej urządzenie pracuje na samej grawitacji i jest możliwość przeczyszczenia w razie zatoru.

  3. Zaproponował bym jeszcze jedno rozwiązanie nowe ale po przeanalizowaniu wygląda bardzo ciekawie kolektor membramowy. To powinno rozwiązać problemy

Pozostaw komentarz

Subscribe without commenting