Výhody reverzácie chladiaceho okruhu pred reverzáciou vodných okruhov

 

Výhody reverzácie chladiaceho okruhu pred reverzáciou vodných okruhov

Reverzibilita – schopnosť deja prebiehať opačným smerom, vratnosť do predchádzajúceho stavu. Presmerovanie toku tepelnej energie pri potrebe zmeny chladenia na vykurovanie a naopak môžeme dosiahnuť reverzáciou buď chladiaceho okruhu alebo reverzáciou vodných okruhov.

Tepelné čerpadlo (TČ) využíva reverzibilitu na zámenu funkcie výmenníkov pri potrebe buď vykurovania alebo chladenia. Reverzibilita chladiaceho okruhu tiež umožňuje tepelnému čerpadlu energeticky efektívne odmrazovanie výparníka. Potom, čo dôjde k vytvoreniu námrazy na výparníku, sprevádzanej nežiaducim znížením výkonu výparníka a zvýšením energetickej náročnosti TČ, sa iniciuje odmrazovanie. TČ prejde do pracovného režimu „odmrazovanie“. Pri odmrazovaní je potrebné priviesť do výparníka také množstvo tepla, ktoré odmrazovanie zaistí. To sa docieli tým, že sa zamenia funkcie oboch výmenníkov v okruhu – funkcie okruhu sa reverzujú. Kondenzátor začne pracovať ako výparník a výparník začne pracovať ako kondenzátor. Pri odmrazovaní je prúdenie vzduchu cez vonkajší výmenník nežiaduce a preto sa ventilátor odstavuje. Preradenie funkcií výmenníkov tepla (VT) zaisťuje štvorcestný ventil. Po presmerovaní chladiva musí byť v okruhu zaistené riadenie prívodu chladiva do „výparníka“ (predtým kondenzátora). To zaisťuje druhý expanzný ventil. Požadované prúdenie kvapalného chladiva z aktuálneho kondenzátora (predtým výparníka) k expanznému ventilu pred aktuálnym výparníkom (predtým kondenzátorom) môže byť usmerňované spätnými ventilmi.

Obrázok naľavo zobrazuje jednoduchšie pripojenie vodných okruhov pri reverzácii chladiaceho okruhu a napravo zložitejšie zapojenie pri reverzácii vodných okruhov.

 

Zmena chladenia na vykurovanie a naopak

Uprednostňuje sa reverzácia chladiaceho okruhu pred reverzáciou vodných okruhov. Dôvody vyplývajú z jednoduchšej a viac účelovej reverzácie chladiaceho okruhu. Presmerovanie chladiva zabezpečí štvorcestný ventil. Kondenzátor začne pracovať ako výparník a výparník začne pracovať ako kondenzátor. Takéto riešenie umožňuje priestor buď vykurovať alebo chladiť. Dôležitou úlohou presmerovania chladiva je tiež odmrazovanie. 

 

Výhody aktívneho a pasívneho chladenia

Pasívne chladenie sa odlišuje od aktívneho chladenia s chladičom tým, že chladiaci efekt je na základe využitia prirodzeného chladu napríklad z pôdy alebo nočného chladnejšieho vzduchu. Prejavia sa najmä v domoch s väčším presklením, s vyššími solárnymi a vnútornými ziskami. Pasívne chladenie umožňujú tepelné čerpadlá zem/voda a voda/voda. 

Prevádzkové režimy kúrenia, výroby teplej vody a chladenia

 

Pasívny spôsob chladenia povrchom (podlahy, steny) má nasledovné výhody:

  1. Investičné náklady sú len o málo vyššie ak v systémoch bez pasívneho chladenia.
  2. Nie sú žiadne ďalšie náklady na inštaláciu podlahového, stenového alebo stropného vykurovania.
  3. Výhody v tepelnej pohode pred vnútornou klímou vytváranou bežnou klimatizáciou. Keďže tepelná výmena medzi ľuďmi a chladiacimi povrchmi je založená dominantne na vyžarovaní, chladené povrchy poskytujú dobré podmienky pre tepelnú pohodu bez prievanu a následne bez zvyšujúceho sa zaprášenia miestnosti.
  4. Ekonomické výhody: nízke investičné náklady a nízke prevádzkové náklady.
  5. Ekologické výhody: alternatívne chladenie vyžadujúce si len montáž trojcestného ventilu a prevádzku čerpadla vody vo vykurovacom okruhu – žiadna iná doplňujúca energia nie je potrebná pre ochladenie vnútorného vzduchu.
  6. Chladiaci výkon: cca 25-35 W/m² pri minimálnej teplote podlahy 20 °C a izbovej teplote 25°C.

V úradoch 70 – 80 % chlad výkonu môže byť nahradených pasívnym chladením, podľa skúseností vyváženie potreby chladu je pomocou chladiča vody, ktorý však môže byť dimenzovaný na podstatne menší výkon.

 

Viac informácií nájdete v časopise Správy 5/2025