Sprężarka do pompy ciepła – serce instalacji grzewczej. Jak działa?

Sprężarka w pompach ciepła odgrywa kluczową rolę. To dzięki niej, ciepło pozyskane z powietrza, gruntu lub wody zostaje skumulowane i może służyć ogrzewaniu naszego budynku. Można zatem stwierdzić, że sprężarka do pompy ciepła jest sercem instalacji, czyli najważniejszym elementem, który odpowiada za prawidłowe funkcjonowanie ogrzewania naszego budynku. Sprężarka w pompach ciepła odpowiada w dużej mierze za efektywność pracy pompy ciepła. Miarą, która pomaga określić efektywność pompy ciepła jest współczynnik COP (Coefficient of Performance), który w dużej mierze zależny jest od efektywności sprężarki w pompach ciepła.

Warto zatem wiedzieć, czym jest sprężarka w pompach ciepła, jak wygląda przebieg pracy sprężarki oraz co sprzyja jej wydajności. Zapraszamy do lektury!

Sprężarka do pompy ciepła – co to jest?

Sprężarka do pompy ciepła to jedno z głównych urządzeń, które posiada każda pompa ciepła. Urządzenie to w głównej mierze odpowiada za pracę pompy ciepła oraz ilość pobieranej przez nią energii elektrycznej – średnio może być to nawet 90 całkowitego zużycia prądu przez pompę ciepła. Wysokie zużycie energii elektrycznej nie jest niczym nienaturalnym, ponieważ to właśnie dzięki sprężarce urządzenie jest w stanie wytworzyć ciepło potrzebne do instalacji grzewczej.

Jak działa sprężarka do pomp ciepła?

Sprężarka w pompie ciepła zajmuje bardzo ważne miejsce. Urządzenie to odpowiada za skumulowanie ciepła czynnika chłodniczego. Czynnik chłodniczy, który odpowiada za pozyskanie ciepła z odnawialnych źródeł – powietrza, wody lub gruntu – pod wpływem temperatury paruje. Czynnik w postaci gazowej trafia do sprężarki, która go „ściska” – w ten sposób wzrasta jego temperatura i ciśnienie. Po przejściu przez sprężarkę czynnik chłodniczy ogrzewa instalację grzewczą – centralnego ogrzewania i/lub ciepłej wody użytkowej. W momencie oddania ciepła do instalacji grzewczej czynnik chłodniczy przechodzi do postaci ciekłej i wraca z powrotem do obiegu pozyskiwania ciepła.

Więcej o działaniu pompy ciepła piszemy w artykule: Jak działa pompa ciepła?

Sprężarka w pompie ciepła – podstawowy podział

Pierwszym podstawowym podziałem, jaki można zastosować w pompach ciepła jest podział ze względu na budowę i zastosowaną technologię. Wyróżniamy dwa podstawowe typy jednostek:

  • sprężarki inwerterowe
  • sprężarki tradycyjne – ON/OFF

Sprężarka inwerterowa – czym się cechuje?

Sprężarki inwerterowe to nowoczesne urządzenia, które umożliwiają płynną regulację pracy przy zachowaniu wysokiej sprawności. Regulacja pracy sprężarki powoduje, że przy wyższych temperaturach zewnętrznych pompa ciepła nie wygeneruje nadmiaru ciepła, które będzie musiało zostać zmagazynowane np. w wodzie zbiornika buforowego. Mimo tego taktowanie pracy sprężarki inwerterowej skraca jej żywotność. 

Dostosowanie sprężarki inwerterowej do chwilowego zapotrzebowania na ciepło możliwe jest dzięki zmianie częstotliwości i amplitudy prądu.

Sprężarka do pompy ciepła – sprężarka tradycyjna

Stawiając na tradycyjną sprężarkę do pomp ciepła, decydujemy się na o wiele prostsze rozwiązanie, które cechuje się mniejszą precyzją działania. Z uwagi na charakterystykę ich pracy (ON/OFF – włącz/wyłącz), im wyższa temperatura zewnętrznego źródła energii, tym wyższa nadwyżka ciepła wyprodukowanego przez pompę ciepła. W przypadku dużej ilości nadwyżek ciepłej wody konieczne może okazać się zastosowanie zbiornika buforowego. Sprężarki tego typu sprzyjają wyższemu zużyciu energii elektrycznej, co może powodować intensywniejszą eksploatację i krótszą żywotność sprężarki.

Zobacz również: Jaka moc pompy ciepła do domu 120m2? Moc pompy ciepła a metraż

Sprężarka do pompy ciepła - co wydłuża żywotność sprężarki?
Sprężarka do pompy ciepła jako najważniejszy element instalacji

Jaki rodzaj sprężarki wybrać?

Istnieje kilka rodzajów sprężarek do pomp ciepła. Rodzaje sprężarek

  • sprężarki spiralne
  • sprężarki tłokowe
  • sprężarki rotacyjne

Sprężarki spiralne (typu scroll)

Sprężarka spiralna (in. scroll) cechuje się wysoką sprawnością, stabilną pracą, ale również wysoką ceną. Ze względu na wysoką sprawność sprężarka spiralna stosowana jest najczęściej w przypadku pomp ciepła o dużej mocy. Wysoka sprawność pompy ciepła ze sprężarką spiralną zapewnia wysoką stabilność temperatury zasilania, która może być wyższa niż w przypadku standardowych temperatur zasilania w systemach opartych na pompie ciepła. Pompa ciepła ze sprężarką spiralną to szansa na zastosowanie ogrzewania wysokotemperaturowego, które może być zastosowane również w budynkach, które nie posiadają ogrzewania podłogowego oraz wyższej klasy energetycznej, która pozwala na zastosowanie ogrzewania niskotemperaturowego.

Sprężarka tłokowa – gdzie znajduje zastosowanie?

Sprężarki tłokowe nie jest często spotykanymi urządzeniami z uwagi na niską sprawność w przeciwieństwie do sprężarki spiralnej. Sprężarka tłokowa sprawdzi się najlepiej w przypadku pomp ciepła o małej mocy, służącym instalacjom CWU. Niestety, efektywność pracy pompy nie idzie w parze z działaniem sprężarki tłokowej, którą cechuje zwiększony poziom drgań i głośna praca. Występują w wersjach jedno- i dwustopniowej. Prostota jej konstrukcji powoduje, że sprężarka ta cechuje się odpowiednio niższą ceną.

Sprężarki rotacyjne

Sprężarka rotacyjna występuje w wielu odmianach, zarówno najprostszej ON/OFF, jak również inwerterowej, która pozwala na płynną regulację wydajności pracy. Sprężarki zwykłe rotacyjne z jednym tłokiem działającym stosowane są najczęściej w systemach ON/OFF. Z kolei sprężarki rotacyjne z podwójnym tłokiem typu inwerterowego uznaje się za bardziej efektywne. Drugi tłok w tego typu sprężarce do pomp ciepła stabilizuje pracę urządzenia, a inwerter odpowiada za miarowe dostarczanie energii.

Urządzenie, które realnie wspomaga funkcjonowanie całego systemu pompy ciepła to pompa obiegowa CO. Więcej na jej temat przeczytasz na naszym blogu.

Sprężarka do pompy ciepła – co najczęściej ulega awarii?

Sprężarki do pomp ciepła potrafią ulegać awariom na skutek błędów w użytkowaniu lub błędów konstrukcyjnych i montażowych. Jakie awarie mogą pojawić się najczęściej?

  1. Zalanie sprężarki czynnikiem chłodniczym
  2. Zalany start sprężarki
  3. Uderzenie cieczowe
  4. Przegrzanie sprężarki
  5. Brak właściwego smarowania
  6. Problemy elektryczne

Dla każdej awarii sprężarki przyczyną są błędy w eksploatacji, których należy unikać, by instalacja działała prawidłowo przed długi czas.

Sprężarka do pompy ciepła – jaki rodzaj sprężarki jest najlepszy?

Dobór odpowiedniej sprężarki do pompy ciepła będzie warunkował zmniejszenie lub zwiększenie zużycia energii elektrycznej, jak również komfort użytkowania systemu. Rozwijająca się technologia pozwala na rynku pomp ciepła obecnie na zastosowanie urządzeń, które samodzielnie będą ograniczały powstawanie nadmiaru ciepła, zapewniając odpowiednią ilość energii cieplnej w danym okresie. Sprężarki inwerterowe z regulacją wydajności mimo wyższych cen, mogą zapewnić dłuższą żywotność pompy ciepła, jednocześnie obniżając zużycie prądu i zwiększając komfort użytkowania.

Wybór może również dokonywać się pomiędzy sprężarkami rotacyjnymi, a spiralnymi. Sprężarki rotacyjne inwerterowe z podwójnym tłokiem mogą stanowić dobrą alternatywę dla sprężarek typu scroll (spiralnych). Wiele zależy od indywidulanych potrzeb, wykorzystania pompy, jak również budżetu.

Szukasz zasobnika ciepłej wody użytkowej do własnej instalacji? Dowiedz się więcej czym są i czemu służą zasobniki CWU:Zasobniki CWU do pompy ciepła„.

Przeczytaj również

Jaka moc pompy ciepła do domu 120m2? Moc pompy ciepła a metraż

Pytanie, jaka moc pompy ciepła do domu 120m2, 150m2 lub 200m2 będzie odpowiednia zadaje sobie wiel(...)

Pompa ciepła w starym domu – czy może być efektywna?

Pompa ciepła w starym domu często może być kojarzona jako nieefektywne źródło ciepła, z uwag(...)

Żywotność pompy ciepła – ile lat działa pompa ciepła?

Żywotność pompy ciepła to jeden z kluczowych tematów dla osób, które stawiają na odnawialne (...)

Dopasuj swój idealny system ogrzewania domu