Caleffi: zabezpieczenia powietrznych pomp ciepła
Rozwiązania firmy Caleffi Hydronic Solutions to skuteczny sposób na zabezpiecznie powietrznych pomp ciepła. Poznajmy elementy przeznaczone do zabezpieczenia pracy pomp ciepła, w które musi zostać wyposażony każdy tego typu system.
Rok 2021 przynosi niezwykle istotne zmiany dla branży instalacyjnej. Nowelizacji ulega „Rozporządzenie Ministra Infrastruktury w sprawie warunków technicznych jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie”. Spełnienie wymogów nowych przepisów przy zastosowaniu jako źródła ciepła kotła gazowego może być bardzo utrudnione. Rozwiązaniem, które idealnie wpisuje się w kierunek zmian zainicjowany przez ustawodawcę, jest pompa ciepła współpracująca z systemem fotowoltaicznym. Tego typu urządzenie w chwili obecnej to już nie modny trend, to w zasadzie konieczność. Stosowanie pomp ciepła wymaga jednak na każdym etapie, począwszy od projektu poprzez budowę a kończąc na użytkowaniu, dużo większej wiedzy, niż tradycyjne źródła ciepła. Sprawność systemu to słowo klucz, na którą duży wpływ mają poszczególne elementy instalacji grzewczej. Ich błędny dobór może mieć przykre konsekwencje dla użytkownika w postaci finansowej.
SPOSOBY NA SPRAWNOŚĆ
Firma Caleffi Hydronic Solutions od kilkudziesięciu lat na rynku systemów grzewczych Europy jest marką porównywalną do Brembo (czyli jako dostawcy wysokiej jakości podzespołów) w segmencie motoryzacyjnym. Stąd nasza współpraca m.in. z takimi markami jak Viessmann, Bosch‑Buderus, Grundfos, Nibe, Stiebel Eltron, Daikin i wiele innych.
Dzięki wymianie doświadczeń pomiędzy działami technicznymi firmy Caleffi oraz naszych partnerów handlowych, jesteśmy w stanie spojrzeć na pewne aspekty z różnych perspektyw i zaproponować rozwiązanie dostosowane do potrzeb danego systemu. W przypadku zastosowania w instalacji powietrznych pomp ciepła typu monoblok, w okresie braku prądu niezwykle istotne jest odpowiednie zabezpieczenie przed zamarzaniem czynnika na zewnątrz budynku. Jednym z rozwiązań stosowanym na rynku instalacyjnym jest napełnianie układu roztworem glikolu. To wiąże się jednak z zastosowaniem wymiennika pośredniego, co podnosi koszty inwestycyjne oraz obniża sprawność. Brak wymiennika pośredniego nie jest zalecany ze względu na elementy wyposażenia w instalacji, które mogą nie być przystosowane do pracy z takim medium.
Dodatkowym problemem jest okresowa konieczność kontroli stężenia glikolu, jak również napełnianie/opróżnianie takiego układu. Kolejnym ze sposobów jest stosowanie awaryjnego zasilania układu. Tu jednak musimy liczyć się z wyższymi kosztami instalacji.
SKUTECZNE ZAWORY
Jako specjaliści w dziedzinie zabezpieczenia wodnych układów grzewczych poszukiwaliśmy rozwiązania zapewniającego skuteczność działania, prosty montaż i wygodę konserwacji. W ten sposób inżynierowie firmy Caleffi opracowali zawór z serii 108.
Zasada działania zaworu z serii 108 opiera się na specjalnie skalibrowanym elemencie termostatycznym zanurzonym w przepływającym czynniku grzewczym. Gdy temperatura medium spadnie poniżej 3° Celsjusza element ten powoduje stopniowe otwarcie upustu. Nastawa temperatury otwarcia została dobrana w taki sposób, aby zapewnić działanie w każdych warunkach (niższa temperatura mogłaby spowodować zbyt późną reakcję zaworu). Woda znajdująca się w przewodzie zaczyna powoli kapać (nie następuje całkowite opróżnienie instalacji). Wymuszony ruch czynnika zabezpiecza układ przed zamarznięciem. Zawór zamyka upust przy temperaturze medium powyżej 4° Celsjusza. W przypadku braku prądu w układzie zawór naprzemiennie otwiera i zamyka upust w zależności od temperatury wody. Ubytek czynnika w instalacji jest stosunkowo niewielki, zalecamy jednak montaż w układzie automatycznej grupy napełniającej z serii 580011. Zawór nie powinien być izolowany, ponieważ ma stanowić najchłodniejszy punkt w instalacji. Poniżej zamieszczony został schemat montażu zaworu.
WYZWANIA Z MONOBLOKIEM
Powietrzne pompy ciepła typu monoblok mają szczególne wymagania jeśli chodzi o minimalny przepływ czynnika oraz pojemność instalacji. Odsyłam w tym miejscu do dokumentacji technicznej poszczególnych producentów tych urządzeń. Zapewnienie odpowiedniej pojemności możemy zrealizować poprzez zastosowanie odpowiedniego zbiornika buforowego.
Zapewnienie minimalnego przepływu zapewni nam montaż zaworu różnicowo‑upustowego z serii 519. Zasadę działania tego rozwiązania najlepiej pokazują dwa poniżej zamieszczone schematy.
Na pierwszym z nich mamy zobrazowaną normalną pracę instalacji z pompą ciepła typu monoblok. Pompa podgrzewa czynnik do odpowiednich parametrów, a ten zasila instalację grzewczą w budynku. W tym przypadku w budynku cały czas jest zapotrzebowanie na ciepło więc podgrzany czynnik krąży w układzie.
Drugi schemat przedstawia sytuację kiedy nie ma zapotrzebowania na ciepło w budynku. Przyczyną takiej sytuacji może być np. osiągnięcie wymaganych temperatur w pomieszczeniach, a co za tym idzie odcięcie dopływu do poszczególnych elementów grzewczych. W takim wypadku nie ma również przepływu. Ponieważ wewnętrzna instalacja jest zamknięta (brak zapotrzebowania), należy wykonać odpowiednie obejście z zaworem otwierającym je przy danym ustawionym ciśnieniu różnicowym, który zapewni minimalny przepływ czynnika. Obejście podczas normalnej pracy układu jest zamknięte.
Doboru zaworu dla takiego obejścia należy dokonać na podstawie charakterystyki pracy układu (przepływ oraz ciśnienie różnicowe), średnica przewodów głównych nie ma znaczenia dla doboru średnicy zaworu. Sposób doboru oraz praktyczne wskazówki dotyczące ustawienia, można znaleźć w dokumentacji technicznej zamieszczonej na stronie internetowej www.caleffi.com.
KOMPAKTOWE ROZWIĄZANIE
Kolejnym elementem dedykowanym dla zabezpieczenia układów z pompami ciepła jest kompaktowa grupa bezpieczeństwa wykonana z polimeru z serii 305. Grupa wyposażona jest w automatyczny odpowietrznik Robocal w wersji polimerowej, zawór bezpieczeństwa, manometr oraz podłączenie naczynia przeponowego. Całość dostarczana jest z fabryczną izolacją.
To, co niewątpliwie wyróżnia ten element na tle konkurencji, to wysokiej klasy komponenty, które na co dzień dostarczamy do czołowych producentów urządzeń grzewczych. Grupy z serii 305 wyróżniają się również estetyką, te elementy trzeba dotknąć samemu, aby przekonać się, że mamy do czynienia z produktem najwyższej jakości.
Autor artykułu: Przemysław Dutka, Doradca Techniczny w firmie Caleffi,
przemyslaw.dutka@caleffi.com
Materiał ukazał się w I/2021 wydaniu "Magazynu Grupy SBS".
