Pompy ciepła to najbardziej dynamicznie rozwijająca się gałąź urządzeń przeznaczonych do ogrzewania budynków jednorodzinnych oraz komercyjnych. Coraz bardziej specjalistyczne rozwiązania, coraz większe możliwości, coraz większa wydajność i sprawność nawet przy bardzo niskich temperaturach zewnętrznych pomp ciepła sprawiła, że są to urządzenia najchętniej wybierane przez inwestorów budujących nowe obiekty oraz modernizujący starsze budynki.

Rosnąca popularność pomp ciepła jest nie tylko efektem coraz większej świadomości Polaków w zakresie wykorzystania odnawialnych źródeł energii i dbałości o otaczające nas środowisko naturalne. Wpływ na rosnące zainteresowanie tego typu urządzeniami zawdzięczamy też programom takim jak "Czyste powietrze" czy "Moje ciepło", które umożliwiają inwestorom otrzymanie wysokich dotacji na montaż tych ekologicznych i wysoce wydajnych urządzeń.

Specjaliści zajmujący się branżą instalacji grzewczych prognozują, że pompy ciepła umożliwiające skuteczne i bezobsługowe ogrzewanie budynku oraz przygotowanie ciepłej wody użytkowej w najbliższej przyszłości staną się głównym źródłem ciepła dla znacznej większości nowoprojektowanych i modernizowanych budynków.

Tak duże zainteresowanie tymi urządzeniami sprawia, że niektórzy inwestorzy szukają podobnych rozwiązań ale ograniczających początkowy dość wysoki koszt inwestycyjny i znajdują go poprzez przerobienie tradycyjnego systemu klimatyzacji na powietrzną pompę ciepła. Sprawdźmy czy to możliwe i z czym wiąże się pompa ciepła z klimatyzatora, czyli klimatyzator przerobiony tak, aby działał jak pompa ciepła!

Czy przeróbka klimatyzatora na pompę ciepła jest możliwe?

Okazuje się, że wykonanie własnej pompy ciepła jest w praktyce możliwe i niektórzy inwestorzy decydują się na takie rozwiązanie. Stworzenie własnej pompy ciepła w oparciu o klimatyzator z funkcją grzania jest oczywiście rozwiązaniem nieco ryzykownym, ale dla kogoś znającego zasadę działania pomp ciepła, klimatyzacji oraz systemów ogrzewania centralnego i ich sterowania nie jest to rzeczą szczególnie trudną. Tak jak fabryczna pompa ciepła wykorzystuje energię termiczną pobraną z dolnego źródła do ogrzania domu oraz przygotowania ciepłej wody użytkowej, tak odpowiednio przerobiony klimatyzator pobierając ciepło z otaczającego go powietrza jest w stanie przekazać energię cieplną do wody zasilającej układ centralnego ogrzewania i c.w.u.

Wiemy, że pompa ciepła z klimatyzatora to rozwiązanie realne i działające ale dlaczego niektórzy decydują się na tak niestandardowe źródło ciepła dla swojego domu? Chodzi oczywiście o oszczędności. Klimatyzator typu split renomowanego producenta o mocy 5 - 7kW to koszt około 5 000 - 8 000 zł. W porównaniu do ceny zakupu, montażu i uruchomienia pompy ciepła o tej samej mocy inwestor jest w stanie oszczędzić od 20 000 do nawet 30 000 zł uwzględniając także koszt przeróbki klimatyzatora oraz jego automatyki. Na czym polega przeróbka klimatyzatora na pompę ciepła? Sprawdźmy.

Przeróbka klimatyzatora, pompa ciepła alternatywnie.

Powietrzna pompa ciepła działa na dokładnie takiej samej zasadzie jak klimatyzator pracujący w trybie grzewczym. Klimatyzator ustawiony na grzanie realizuje tzw. odwrócony obieg chłodniczy, w którym to parownik czyli agregat klimatyzacji znajdujący się na zewnątrz budynku pobiera energię termiczną z powietrza otaczającego dzięki pracy między innymi sprężarki i zaworu rozprężnego, a następnie za pomocą wymiennika ciepła w jednostce wewnętrznej będącej skraplaczem oddaje ciepło do powietrza w pomieszczeniu. Różnica w pracy pompy ciepła a klimatyzatora polega jednak na tym, że pompa ciepła oddaje pobraną z zewnątrz energię cieplną do tzw. górnego źródła ciepła czyli wody zasilającej układ c.o. oraz c.w.u, a klimatyzator ogrzewa powietrze w pomieszczeniach, w których zlokalizowane są jednostki wewnętrzne. Przeróbka klimatyzatora na pompę ciepła polega zatem na zmodyfikowaniu odbiornika ciepła generowanego przez system klimatyzacji w trybie grzania w taki sposób, aby klimatyzator pracujący w trybie powietrze-powietrze, pracował jako urządzenie grzewcze powietrze-woda.

Pompa ciepła z klimatyzatora - jak działa?

Modyfikacja klimatyzatora i przerobienie go na powietrzną pompę ciepła jest możliwa dzięki temu, że fabryczne pompy ciepła wykorzystują dokładnie te same właściwości czynnika chłodniczego oraz taki sam proces przemian termodynamicznych jak systemy klimatyzacyjne. W systemach klimatyzacji współpraca jednostki zewnętrznej, w której zlokalizowany jest skraplacz, zawór rozprężny, zawór czterodrogowy i sprężarka, jednostki wewnętrznej z parownikiem oraz łączących te dwa urządzenia przewodów freonowych umożliwia przeprowadzenie procesu obiegu czynnika termodynamicznego, który w zależności od nastaw realizuje proces ogrzewania powietrza przepływającego przez jednostkę wewnętrzna lub proces obniżania jego temperatury. Proces kontrolowany jest przez czujniki temperatury oraz czujniki wilgoci oraz automatykę sterującą procesami zachodzącymi w jednostce wewnętrznej i zewnętrznej.

Praktycznie proces obiegu czynnika chłodniczego w instalacjach pompy ciepła wygląda dokładnie tak samo a różnica wynika przede wszystkim z bardziej rozbudowanej automatyki i elementów umożliwiających hydrauliczną współpracę skraplacza z instalacją centralnego ogrzewania domu.

Proces obiegu czynnika chłodniczego w klimatyzatorach i pompach ciepła.

Proces obiegu czynnika termodynamicznego w urządzeniach grzewczych i chłodzących takich jak pompy ciepła i klimatyzatory przebiega praktycznie w taki sam sposób, dlatego odpowiednio przerobiony klimatyzator może pracować zimą jak fabryczne pompy ciepła.

Obieg termodynamiczny umożliwia współpraca dwóch urządzeń: jednostki zewnętrznej i wewnętrznej oraz ich najważniejszych podzespołów, tzn. sprężarki, skraplacza, zaworu rozprężnego oraz parownika. Parownik to wymiennik ciepła, w którym zachodzi proces ochładzania powietrza przez niego przepływającego. Jest to możliwe dzięki czynnikowi termodynamicznego parującemu w bardzo niskiej temperaturze. Czynnik parując pobiera ciepło z przepływającego przez niego powietrza. Odparowany czynnik chłodniczy w sprężarce ulega kompresji czyli gwałtownemu zwiększeniu ciśnienia co w konsekwencji powoduje wzrost jego temperatury i efektywne obniżenie jego temperatury w skraplaczu poprzez oddanie energii termicznej do górnego źródła, którym w przypadku pompy ciepła jest woda zasilająca układ centralnego ogrzewania, a w systemach klimatyzacji najczęściej powietrze zewnętrzne. Zawór rozprężny jest natomiast elementem umożliwiającym regulacje procesu termodynamicznych przemian czynnika chłodniczego w układzie grzewczo chłodzącym oraz umożliwiającym powtórzenie obiegu chłodniczego poprzez obniżenie ciśnienia i temperatury czynnika chłodniczego.

Skąd pomysł na przeróbkę klimatyzacji na pompę ciepła?

Skąd w ogóle pomysł na przeróbkę klimatyzatora na pompę ciepła skoro na rynku dostępnych jest tak wiele tego typu urządzeń grzewczych z fabryczną gwarancją producenta? Fabrycznie produkowane pompy ciepła to urządzenia niezwykle wydajne i niezawodne ale niestety są to obecnie najdroższe z dostępnych na rynku źródeł ciepła ogrzewających budynek i przygotowujących ciepłą wodę użytkową. W zależności od producenta, rodzaju i mocy pompy ciepła, jej koszt zakupu i montażu może wahać się od 20 000 do nawet 40 000 złotych. Dla niektórych inwestorów chcących ogrzewać swój dom czystym i ekologicznym źródłem ciepła taki koszt może okazać się zbyt wysoki stąd decyzja o zakupie i przeróbce klimatyzatora. Dobrej klasy klimatyzator typu split o mocy 5 - 7 kW to koszt rzędu 6 000 - 8 000 złotych, a koszt związany z jego modernizacją i adaptacją układu automatyki i hydrauliki umożliwiającą współpracę klimatyzatora z instalacją centralnego ogrzewania domu to dodatkowe 6 000 - 8 000 zł. Jak łatwo zauważyć finalny koszt modernizacji klimatyzatora może być niższy nawet o 8 000 - 20 000 złotych w stosunku do fabrycznej pompy ciepła.

Montaż pompy ciepła z klimatyzatora pozwala zatem zaoszczędzić inwestorowi nieco pieniędzy i wyraźne oszczędności na etapie inwestycyjnym są głównym powodem, dla którego niektórzy inwestorzy decydują się na skorzystanie z takiego rozwiązania.

Pompa ciepła powietrze woda z klimatyzatora. Jak to zrobić?

Jak zatem wygląda przerobienie klimatyzatora na pompę ciepła? Czy pompa ciepła z klimatyzatora to dobre rozwiązanie zapewniające tak samo bezproblemową i bezobsługową pracę systemu grzewczego jak fabrycznie wyprodukowana pompa ciepła? Czy ogrzewanie domu pompą ciepła z klimatyzatora jest ryzykowne? Sprawdźmy.

Z technicznego punktu widzenia każdy klimatyzator, który ma możliwość pracy w trybie grzewczym oraz w trybie chłodzącym jest pompą ciepła typu powietrze-powietrze wykorzystującą proces termodynamicznych przemian czynnika chłodniczego do przeniesienia energii cieplnej z dolnego źródła - czyli powietrza z którego pobierana jest energia do górnego źródła - czyli powietrza do którego oddawana jest energia termiczna. Dzięki podobnej charakterystyce pracy klimatyzatora do fabrycznej pompy ciepła typu powietrze-woda możliwa jest taka modyfikacja systemu klimatyzacji aby możliwe było pozyskiwanie ciepła z powietrza zewnętrznego i przekazanie go do wody zasilającej układ centralnego ogrzewania za pomocą wymiennika ciepła.

Na czym polega przeróbka klimatyzatora na pompę ciepła?

Odpowiednio przeprowadzona modyfikacja umożliwia wykorzystanie klimatyzacji do produkcji ciepła na potrzeby układu centralnego ogrzewania w taki sam sposób w jaki odbywa się to w fabrycznej pompie ciepła. Jednostka zewnętrzna pracując jako parownik pozyskuje energię termiczną z otaczającego ją powietrza ogrzewając czynnik chłodniczy pracujący w układzie, sprężarka podnosi jego ciśnienie oraz temperaturę, a jednostka wewnętrzna pracując jako skraplacz oddaje energię cieplną do układu centralnego ogrzewania. Oczywiście aby to było możliwe niezbędna jest modyfikacja systemu i wyposażenie go w odpowiedni dla wydajności klimatyzatora i przepływu wody grzewczej wymiennik płytowy, niezbędna jest także dodatkowa pompa obiegowa i kompletny zestaw automatyki, który będzie odpowiadał za sterowanie połączonymi systemami klimatyzacji oraz pompy obiegowej instalacji grzewczej. Należy pamiętać również, że niezbędne będą dodatkowe czujniki temperatury zasilania i powrotu wody grzewczej aby dostosować wydajność pracy klimatyzatora i systemu centralnego ogrzewania i cwu. Dobór odpowiednich podzespołów, automatyki i samego klimatyzatora, który pokryje zapotrzebowanie cieplne budynku wbrew pozorom nie jest zadaniem łatwym dlatego każdy decydujący się na takie rozwiązanie musi brać pod uwagę to, że nieprawidłowy dobór, podłączenie lub zsynchronizowanie pracy układu może doprowadzić do szybkiego uszkodzenia agregatu klimatyzatora oraz braku odpowiedniej wydajności grzewczej całego układu, co będzie skutkowało zwiększonym kosztem eksploatacji zmodyfikowanego systemu oraz możliwością częściej występujących awarii. Decydując się na takie rozwiązanie należy z całą pewnością zasięgnąć rady u specjalisty w zakresie hydrauliki i automatyki instalacji grzewczo chłodzących.

Czy wykorzystanie zmodyfikowanego klimatyzatora do produkcji ciepła dla budynku to dobre rozwiązanie?

Jednoznacznie nie jest łatwo odpowiedzieć na to pytanie i aby to zrobić należy rozważyć kilka kwestii związanych z wyborem takiego sposobu ogrzewania budynku i przygotowania ciepłej wody użytkowej. Biorąc pod uwagę początkowy koszt inwestycji odpowiedź wydaje się oczywista. Modyfikacja klimatyzatora, koszt zakupu i montażu niezbędnej automatyki oraz elementów hydraulicznych będzie kilka do kilkunastu tysięcy złotych niższy niż koszt zakupu, montażu i uruchomienia fabrycznej pompy ciepła.

Pamiętajmy jednak, że klimatyzatory to urządzenia choć podobne do pomp ciepła, wykorzystujące taki sam proces przemian termodynamicznych czynnika chłodniczego pracującego w układzie to docelowo zaprojektowane zostały do ogrzewania i chłodzenia pomieszczeń poprzez uzdatnianie powietrza przepływającego przez jednostkę wewnętrzną. Aby przerobiony klimatyzator mógł w pełni efektywnie pracować, należy pamiętać o prawidłowym doborze mocy agregatu, czujników, automatyki, wymiennika płytowego i odpowiednim zsynchronizowaniu pracy zmodyfikowanego układu grzewczego. Nieprawidłowy dobór lub wykonanie modyfikacji może skutkować mniej wydajną pracą systemu, większym zużyciem energii elektrycznej przez agregat klimatyzatora i mniejszą niż zakładaną moc urządzenia.

Różnica pomiędzy fabryczną pompą ciepła, a pompą ciepła z klimatyzatora. Czy warto decydować się na modyfikacje klimatyzacji?

Pomimo podobnej zasady działania, jaką charakteryzują się pompy ciepła oraz klimatyzatory przerobione na urządzenia zasilające układ centralnego ogrzewania, różnic pomiędzy tymi dwoma systemami jest całkiem sporo. Przede wszystkim inwestor decydujący się fabryczną powietrzną lub wodną pompę ciepłą zyskuje wsparcie techniczne producenta, obejmuje go również fabryczna gwarancja i ma pewność przeprowadzenia fachowej usługi montażu i uruchomienia systemy przez autoryzowany serwis lub przez autoryzowanego instalatora pomp ciepła. Klienci decydujący się na modyfikację klimatyzatora mogą zaoszczędzić sporą ilość pieniędzy ale montaż instalacji grzewczej w oparciu o zmodyfikowany klimatyzator wyklucza możliwość uzyskania gwarancji i wsparcia technicznego producenta. Inwestor musi liczyć na fachową wiedzę teoretyczną i praktyczną instalatora zajmującego się modyfikacjami urządzeń chłodniczych i hydrauliką grzewczą. Wybierając system grzewczy oparty na zaadaptowanym klimatyzatorze istnieje również prawdopodobieństwa niepoprawnego doboru i modyfikacji urządzeń co może skutkować słabszą wydajnością pracy układu co może skutkować niedogrzaniem domu i zwiększoną energochłonnością agregatu.