Pompa ciepła Vaillant aroTHERM Split – grzeje, chłodzi i… uczy

W laboratorium na Politechnice Krakowskiej

Liczby sprzedawanych pomp ciepła rosną spektakularnie, a na horyzoncie ukazują się kolejne prognozowane rekordy. W 2021 roku liczba sprzedanych powietrznych pomp ciepła w Polsce przekroczyła 80 tys. sztuk. Powodem popularności pomp ciepła są m.in. systemy wsparcia: planowane na 2022 uruchomienie programu Moje Ciepło dla nowych domów, czy program Czyste Powietrze oraz ulga podatkowa dla budynków termomodernizowanych. Pomaga również coraz większa znajomość technologii wśród inwestorów, jej konkurencyjność, a także wzrastająca świadomość ekologiczna. Tak duże liczby oczywiście cieszą branżę, ale wiążą się również z coraz większymi potrzebami dotyczącymi instalatorów. Na rynku potrzebna jest wykwalifikowana kadra inżynieryjna, która sprosta jego wymaganiom. Do tego z kolei potrzebne są odpowiednie możliwości w zakresie kształcenia.

Jesienią 2021 roku odbyło się uroczyste przekazanie pompy ciepła typu powietrze-woda marki Vaillant do Laboratorium Ogrzewnictwa, Wentylacji, Klimatyzacji i Chłodnictwa Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej. Laboratorium, od początku istnienia miało pełnić kilka konkretnych zadań i funkcji:

  • prezentacja współczesnych rozwiązań z zakresu techniki instalacyjnej ogrzewnictwa, klimatyzacji i chłodnictwa,
  • prowadzenie ćwiczeń laboratoryjnych, w ramach których studenci wyznaczają charakterystyki eksploatacyjne poszczególnych urządzeń wchodzących w skład systemów klimatyzacji i ogrzewnictwa.

Po ponad 20 latach od momentu powstania, pracownia wymagała gruntownej modernizacji. Pomogła w tym pompa ciepła typu powietrze-woda, którą firma Vaillant przekazała Politechnice Krakowskiej. Jej zadaniem, oprócz celów grzewczych, będzie produkcja chłodu zarówno na potrzeby klimatyzacji pomieszczenia laboratorium, jak i na potrzeby eksperymentów wykonywanych przez studentów oraz badania charakterystyk pracy urządzeń wchodzących w skład systemu HVAC.

Wybrana do laboratorium pompa ciepła aroTHERM Split charakteryzuje się między innymi bardzo cichą pracą, m.in dzięki specjalnemu systemowi Sound Safe. W odległości 3 m od jednostki zewnętrznej moc akustyczna wynosi zaledwie 32 dB(A). Urządzenie charakteryzuje się również bardzo wysokimi parametrami pracy – COP wynosi nawet do 5,0. Wszystkie powietrzne pompy aroTHERM Split mają możliwość chłodzenia aktywnego, co zapewnia komfort cieplny w upalne dni. Możliwa jest również współpraca z wieloma systemami: wentylacyjnymi, solarnymi, fotowoltaicznymi – ze sterowaniem jednym regulatorem systemowym sensoCOMFORT VRC 720 oraz poprzez aplikację mobilną sensoAPP.

Instalacja w laboratorium

Na zewnątrz budynku znajduje się jednostka zewnętrzna pompy ciepła, która pobiera ciepło z powietrza atmosferycznego i przekazuje je do jednostki wewnętrznej. W przypadku urządzenia zamontowanego w laboratorium, nie było konieczności montażu dużej jednostki wewnętrznej zintegrowanej ze zbiornikiem c.w.u. Wystarczył sam moduł hydrauliczny – jednostka naścienna. Dodatkowo, układ został wyposażony w zbiornik buforowy dla wody grzewczej, bądź chłodniczej, na potrzeby badań prowadzonych w laboratorium. Zgromadzona w zbiorniku woda jest przekazywana do klimakonwektora, który oddaje do pomieszczenia ciepło lub chłód. Cały system jest powiązany jednym systemem regulacji – sensoCOMFORT, który można regulować bezpośrednio na miejscu, bądź też zdalnie przez moduł internetowy. Patrząc na różnych producentów pomp ciepła, to w przypadku wyróżników rynkowych diabeł tkwi w szczegółach, a w tym momencie właśnie w systemie regulacji.
Te wyróżniki w zakresie regulacji, automatyki, są elementem, w którym producenci się prześcigają. O ile sprawność urządzeń jest w miarę porównywalna, to ten element jest kluczowy! Regulator jest w tym przypadku połączony z modułem internetowym, który umożliwia zdalną regulację z dowolnego miejsca na świecie. Idea jest taka, aby mieć jak najwięcej możliwości ingerowania w pracę urządzenia. Jest to też krok w stronę rozwiązań przyszłości, w co jako Vaillant bardzo mocno inwestujemy. Chodzi o tzw. Connected Services, czyli zdalne serwisowanie urządzeń – komentuje Jakub Koczorowski – Manager ds. Rozwoju Sprzedaży Pomp Ciepła i OZE w Vaillant Group.

Dobór urządzenia – nie bez niespodzianek

Pierwotnie, Laboratorium miało zostać wyposażone w pompę ciepła typu monoblok firmy Vaillant, wykorzystującą naturalny czynnik roboczy R290, czyli propan – gaz o bardzo dobrych parametrach i szerokiej kopercie pracy sprężarki, która pozwala nawet przy -20°C osiągnąć temperaturę 50°C w instalacji oraz podgrzanie wody użytkowej nawet do 75°C. Jest to również gaz o bardzo niskim GWP równym 3, a więc o znikomym potencjale tworzenia efektu cieplarnianego. Niestety ze względu na budowę pomieszczenia i ograniczone strefy bezpieczeństwa, było to w tym przypadku niemożliwe. Wybór padł na pompę aroTHERM Split, której montaż nie wiązał się z żadnymi ograniczeniami. Studenci uczący się w laboratorium mogą już korzystać z urządzenia.
Ten produkt w postaci rewersyjnej pompy ciepła typu split, o bardzo niskim poziomie hałasu od strony technicznej spełnił wszystkie nasze wymagania – komentuje dr inż. Kazimierz Wojtas – moderator laboratorium COWIK Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej.

Współpraca z uczelnią

Przekazanie pompy ciepła Vaillant do Laboratorium Ogrzewnictwa, Wentylacji, Klimatyzacji i Chłodnictwa Wydziału Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Krakowskiej jest pierwszym tego typu projektem w zakresie współpracy firmy z uczelnią. Vaillant zdecydował się na ten krok, widząc potrzebę kształcenia młodej kadry inżynierskiej, a także poszerzania zasięgu wiedzy wśród młodych, przyszłych inżynierów, właścicieli firm instalatorskich, projektantów i doradców energetycznych.
Fot. Jan Zych

Bezpłatna prenumerata