Grzałka elektryczna w pompach ciepła. Jaką pełni rolę i na co zwrócić uwagę?

Grzałka elektryczna w pompach ciepła. Jaką pełni rolę i na co zwrócić uwagę?

Pompy ciepła w większości wyposażone są w grzałkę elektryczną. Służy ona do wsparcia pracy pompy przy niskiej temperaturze na zewnątrz. Największe obawy inwestorów związane z grzałką elektryczną w pompie ciepła dotyczą zużycia przez nią dużej ilości energii elektrycznej. Dobrze dobrana pompa ciepła nie powinna jednak generować wysokich kosztów. Na co więc zwrócić uwagę przy wyborze pompy ciepła? W poniższym artykule wyjaśnimy rolę grzałki i rozwiejemy związane z nią wątpliwości.

Grzałka elektryczna wspomaga pracę pompy ciepła w sezonie zimowym, gdy temperatura powietrza spada poniżej 0 stopni Celsjusza.

Pompa ciepła – rola grzałki elektrycznej

Najistotniejszą rolą grzałki elektrycznej w pompie ciepła jest rola źródła szczytowego, które ma wspomagać w ogrzewaniu układ termodynamiczny podczas największych mrozów. Pompa ciepła powinna być dobrana tak, aby pokrycie zapotrzebowania na ciepło przez grzałkę nie było większe niż 5 proc. sezonu grzewczego. Urządzenie dobiera się na podstawie punktu biwalencji, czyli temperatury, poniżej której pompa generuje mniejszą moc cieplną niż obecnie potrzebna moc do ogrzania budynku. Po przekroczeniu granicy biwalencji pompę wspomaga grzałka elektryczna. Poniżej przedstawiono przykładowy wykres zapotrzebowania cieplnego budynku oraz moc urządzenia grzewczego, przecięcie się tych dwóch krzywych jest punktem biwalencyjnym.

wykres biwalencja grzalka elektryczna

Pompa ciepła z grzałką elektryczną - wykres biwalencji

Praca układu termodynamicznego z równoległą pracą grzałki jest zjawiskiem całkowicie typowym i właściwym w niskich temperaturach zewnętrznych. Warto wspomnieć, że jeśli mamy do czynienia z pompą, która w ogóle nie korzysta z grzałki, to jest ona najzwyczajniej za duża i przewymiarowana do potrzeb cieplnych budynku.

Pompa ciepła - dobór

Zbyt duża pompa ciepła wiąże się z większymi kosztami inwestycyjnymi i niestety również eksploatacyjnymi, gdyż sprężarki większej mocy pobierają znacznie więcej energii elektrycznej do realizacji obiegu termodynamicznego. Warto dodać, że przewymiarowana pompa ciepła, przez szybsze osiągniecie zadanych parametrów pracy, będzie się częściej wyłączać i włączać. Zjawisko to jest bardzo niekorzystne dla pracy sprężarki, gdyż skraca jej żywotność.

Najbardziej pożądanym charakterem pracy pompy ciepła jest tryb pracy ciągłej (nieprzerwanej). Konsekwencją doboru za dużej pompy ciepła jest spadek opłacalności tej inwestycji z uwagi na rosnące koszty inwestycyjne, a także możliwe wyższe koszty eksploatacyjne w porównaniu z konwencjonalnym źródłem ciepła takim, jak np. kocioł gazowy.

Pompa ciepła ­- wsparcie grzałki elektrycznej

Technologia pomp wspomaganych grzałkami elektrycznymi została dopracowana tak, aby to rozwiązanie było jak najbardziej ekonomiczne. Praca równoległa pompy i grzałki elektrycznej podnosi sprawność układu i obniża koszty inwestycji, ponieważ pompa wspomagana grzałką może mieć mniejszą moc niż pompa pracująca samodzielnie. Ponadto koszty eksploatacyjne pompy mniejszych mocy są niższe ze względu na mniejszą moc sprężarki, która jest urządzeniem bardzo energochłonnym.

Drugą istotną funkcją grzałki w pompach ciepła jest zabezpieczanie układu termodynamicznego w przypadku niskiej temperatury. Grzałka służy do odmrażania oblodzonego lub oszronionego parownika, który często jest przykryty warstwą szronu. Obladzanie parownika jest procesem naturalnym podczas pracy pompy ciepła.
Przyczyną oblodzenia jest wykraplanie się wilgoci z powietrza atmosferycznego na powierzchni wymiennika, wykroplona woda szybko zamarza przy temperaturze poniżej 0°C. W takich sytuacjach grzałka wspomoże proces tzw. defrostu, czyli odmrożenia tylnej ścianki agregatu zewnętrznego pompy ciepła.

Grzałka elektryczna w pompie ciepła - rola

Grzałka elektryczna może też pełnić rolę głównego źródła ciepła podczas nagłej awarii sprężarki. W takiej sytuacji będzie pełnić tzw. rolę źródła rezerwowego na czas serwisu urządzenia.

Warto wspomnieć, że w niektórych pompach ciepła np. z cotygodniową częstotliwością, możemy przeprowadzić dezynfekcję, czyli oczyszczanie wody w zbiorniku ciepłej wody użytkowej za pośrednictwem zwiększenia temperatury w zbiorniku. Proces ten jest szczególnie istotny, gdy ciepła woda nie jest używana przez dłuższy okres czasu, np. podczas długotrwałej nieobecności domowników. Gdy ciepła woda stoi w zbiorniku, mogą się w niej pojawiać niechciane bakterie legionella, czyli mikroorganizmy typowe dla instalacji ciepłej wody oraz obiegów urządzeń chłodniczych. Do procesu dezynfekcji służy grzałka elektryczna, dlatego że z jej pomocą pompa podgrzewa wodę w zbiorniku na tyle, aby unieszkodliwić i zlikwidować ewentualne mikroorganizmy.

Pompa ciepła z grzałką elektryczną - podsumowanie

Bardzo istotne jest to, że technologia pomp ciepła wyposażonych w grzałkę została wymyślona tak, aby praca urządzenia była jak najefektywniejsza. Grzałka elektryczna jest bardzo istotnym elementem pompy ciepła. Właściwy dobór pompy ciepła:

  • zmniejsza koszty inwestycyjne,
  • redukuje koszty eksploatacyjne,
  • podnosi wskaźnik efektywności energetycznej pompy,
  • zwiększa żywotność układu.

Pompa ciepła powinna być dobrana optymalnie do potrzeb infrastruktury. Nie może być ani zbyt mała, ani zbyt duża. Warto skorzystać z usług profesjonalnych firm instalatorskich, które wykonują usługi doboru, montażu uruchomienia i serwisu pomp ciepła. Jedną z takich firm jest SunSol z Gdańska.

Zapraszamy do kontaktu!

Formularz kontaktowy

Oferujemy bezpłatny projekt instalacji fotowoltaicznej.

Dziękujemy. Niedługo się skontaktujemy!