SCOP pompa ciepła

Chłodzenie pasywne w kontekście pompy ciepła to naturalne chłodzenie budynku bez uruchamiania komponentów zasilanych w największych stopniu energią elektryczną i najbardziej energochłonnych (sprężarka pompy ciepła).

W przypadku pomp ciepła opcję chłodzenia budynku w sposób pasywny ma tylko gruntowa pompa ciepła: w przypadku pomp ciepła powietrze-woda w praktyce nie jest możliwe schłodzenie domu; powietrze latem jest zbyt gorące i nie jest w stanie odebrać ciepła.

Inwestycje w których pasywne chłodzenie ma największy sens

Chłodzenie naturalne, pasywne warto rozważyć w każdym przypadku kiedy inwestor planuje lub zainstalował już gruntową pompę ciepła: to właśnie stabilna, przewidywalna temperatura gruntu na optymalnej głębokości osiągająca wartości oscylujące wokół 8-10 stopni Celsjusza daje naturalne możliwości odbioru ciepła z budynku.

• domy z dużymi przeszkleniami: choć zastosowanie nowoczesnych, dużych przeszkleń ma niewątpliwe zalety estetyczne, ale i ekonomiczne (nasłonecznienie i powstawanie znacznych zysków cieplnych jest pożądane w sezonie grzewczym) to jednak latem komfort termiczny domowników może być trudny do spełnienia i realizacji zwłaszcza w przypadku mocno nagrzewających się pomieszczeń. Chociaż chłodzenie pasywne nie zastąpi klimatyzacji i może okazać się niewystarczające dla bardzo dużych przeszkleń i powierzchni jest w stanie skutecznie ustabilizować temperaturę i nie doprowadzać do przegrzania się budynku.
• domy energooszczędne: budynki energooszczędne i pasywne o dużej bezwładności cieplnej nie wymagają często chłodzenia klimatyzatorem, a jedynie obniżenia temperatury o kilka stopni, co w pełni gwarantuje free cooling.
• domy z instalacją ogrzewania podłogowego i instalacji płaszczyznowych: niskotemperaturowe instalacje grzewcze mają dużą powierzchnię wymiany ciepła, zapewniają równomierne oddawanie chłodu w pomieszczeniach w przypadku pracy pompy ciepła w trybie pasywnego chłodzenia.

Chłodzenie pasywne, a chłodzenie aktywne: różnice

Chłodzenie pasywne dostępne tylko i wyłącznie w przypadku pomp gruntowych to naturalne obniżenie temperatury w budynku dzięki wykorzystaniu stabilnej temperatury gruntu: działają tylko pompy obiegowe, sprężarka jest wyłączona.

Chłodzenie aktywne to chłodzenie uzyskiwane dzięki odwróconej pracy pompy ciepła, możliwe do zrealizowania również w pompach powietrznych, ale tylko z użyciem sprężarki (a tym samym z dużym zużyciem prądu) i kontrola punktu rosy. Chłodzenie aktywne jest droższe w eksploatacji niż pasywne. Pompa działa w trybie odwróconego obiegu czynnika roboczego: parownik staje się skraplaczem, a skraplacz parownikiem. Chłodzenie jest intensywne i mocne, ale wzrasta ryzyko kondensacji, a same koszty chłodzenia domu są wysokie.

Kiedy chłodzenie aktywne jest zasadne?

W przypadku inwestycji i budynków w których wnętrzach wymagana jest niska temperatura jak serwerownie, hale produkcyjne, centra danych, obiekty przemysłowe gdzie skuteczne jest tylko chłodzenie aktywne gwarantujące wysoką moc chłodniczą. Hale wymagają także chłodzenie za pomocą chłodnic powietrza i wentylatorów, a chłodzenie pasywne nie jest w stanie zapewnić parametrów dla tych urządzeń.

Regeneracja dolnego źródła w chłodzeniu pasywnym

Wartym uwagi aspektem w przypadku chłodzenia pasywnego budynku jest proces regeneracji dolnego źródła ciepła: pompa odbiera ciepło z budynku oddając je do gruntu latem. Zrzucenie ciepła do ziemi powoduje podnoszenie temperatury gruntu i szybsze odtworzenie warunków termicznych po zimowym sezonie, a to z kolei stwarza lepsze warunki dla pracy pompy na nadchodzący, kolejny sezon grzewczy i większą efektywność energetyczną instalacji grzewczej: szacuje się, że pasywne chłodzenie zwiększa efektywność pompy o 10-15 %.

Zalety chłodzenia pasywnego

• brak hałasu: cicha praca to jedna z zalet chłodzenia pasywnego: tego typu rodzaj chłodzenia nie wymaga jednostek zewnętrznych, nie ingeruje w elewację, pracuje w sposób bezgłośny,
• minimalne zużycie energii elektrycznej: mniejsze zużycie prądu jest możliwe dzięki procesowi, który nie wymaga pracy sprężarki. Pobór energii odbywa się tylko i wyłącznie na rzecz zasilania pomp obiegowych i jest minimalny. Pasywne chłodzenie obniża koszty chłodzenia latem,
• brak elementów ruchomych i ryzyka awarii i napraw: nie ma tu mechanizmu chłodniczego, który może się zużywać. Brak podzespołów to brak awarii i niezawodność oraz ciągły komfort użytkowników budynku,
• brak przeciągów: chłodne powietrze jest dystrybuowane za pomocą ogrzewania płaszczyznowego, co gwarantuje równomiernie rozłożoną temperaturę, brak przeciągów i zimnych podmuchów,
• system pasywnego chłodzenia może zredukować zapotrzebowanie na chłodzenie aktywne nawet o połowę: dzięki odbieraniu ciepła z budynku i wykorzystaniu naturalnego chłodu ziemi aktywne chłodzenie może być uruchamiane rzadziej.