Zamrznutí tepelného čerpadla - příčiny, následky

2035 Views 9 Liked
Posted on: 2024-03-20
 

Zimní měsíce nás mohou překvapit zápornými teplotami, zejména v některých částech Polska, kde teplota v zimě může klesnout až na -25 stupňů Celsia. Tak nízké teploty mohou vést k problémům se zamrzáním tepelných čerpadel. Tepelná čerpadla jsou zařízení, která využívají energii z vnějšího prostředí - vzduchu, vody nebo půdy - k vytápění budov. Nicméně v extrémních podmínkách, kdy teplota klesne pod určitou úroveň, může voda v tepelném čerpadle zamrznout, což způsobí poškození zařízení. Následky zamrznutí tepelného čerpadla mohou být vážné, včetně poruchy topného systému, nutnosti opravy nebo výměny čerpadla. Proto je důležité tepelné čerpadlo vhodně chránit před zamrznutím, například správným izolováním a použitím speciálních preventivních prostředků. Mohou všechna tepelná čerpadla zamrznout? Proč některá tepelná čerpadla zamrzají? Jaké jsou následky zamrznutí tepelného čerpadla? Jak chránit čerpadlo v zimě? Na tyto otázky najdete odpověď v následujícím článku.

Mohou všechna tepelná čerpadla zamrznout?

Odpověď na otázku položenou v nadpisu je - ne, ne každé tepelné čerpadlo je stejně ohroženo zamrznutím. Tepelná čerpadla typu split nejsou ohrožena zamrznutím tolik jako konstrukce monobloku, protože oběh vody je umístěn uvnitř budovy. U tepel-ných čerpadel typu split jednotka venkovní odebírá tepelnou energii z okolí a předává ji vnitřní jednotce. Vnitřní jednotka je zodpovědná za vytápění budovy. Oběh vody je uzavřený, což znamená, že není přímo v kontaktu s vnějšími povětrnostními podmínkami. Díky tomu tepelná čerpadla typu split nejsou ohrožena zamrznutím, ani při velmi nízkých teplotách. V zimě, kdy je venku velmi nízká teplota, mohou tepelná čerpadla typu split stále relativně efektivně fungovat, poskytující teplo dovnitř budovy. 

Situace je jiná s tepelným čerpadlem typu monoblok, které je mnohem více ohroženo zamrznutím v zimních měsících ve srovnání s čerpadlem typu split. Vzdušné tepelné čerpadlo typu monoblok umístěné zcela mimo budovu je mnohem více vystaveno nepříznivým povětrnostním podmínkám. S tím souvisí určité riziko zamrznutí potrubí, zejména při přerušení dodávky elektrické energie, což brání spuštění mechanismů chránících tepelná čerpadla před mrazem. V případě, že teplota venku klesne pod nulu, může voda nebo freon, kterým je čerpadlo naplněno, zamrznout, což může vést k roztržení součástí zařízení. Pokud k tomu dojde, může se čerpadlo v extrémních případech v podstatě hodit na šrot. 

V jakých podmínkách dochází k zamrzání tepelných čerpadel?

Tepelná čerpadla mohou zamrznout v nepříznivých podmínkách, jako je přerušení dodávky elektřiny nebo nízká okolní teplota (pod 0 stupňů Celsia v případě vody). Když dojde k výpadku proudu, tepelné čerpadlo přestane fungovat, což způsobí zastavení oběhu chladicí látky. Pokud je v té době teplota venku nižší než bod mrazu chladicí látky, může dojít k jevu známému jako "zamrznutí tepelného čerpadla".

Důležité je si také uvědomit, že ke zmrazení čerpadla nemusí dojít kvůli výpadku proudu. Velmi nízké okolní teploty společně s nedostatečnou ochranou čerpadla (nedostatečná izolace, špatně zvolená chladicí látka) také mohou přispět k zamrznutí tepelných čerpadel. Pokud není chladicí látka vhodně zvolena pro panující povětrnostní podmínky (špatné složení, nesprávný typ) a není řádně chráněna před mrazem, může zamrznout v komponentech čerpadla, což vede k jejich poškození. 

Důsledky zamrznutí tepelných čerpadel

Když tepelné čerpadlo zamrzne, může to mít různé následky, které ovlivňují jeho výkon, účinnost a dokonce i komponenty. Zde jsou následky zamrznutí tepelného čerpadla. Důležité je si uvědomit, že každý z níže uvedených následků může nakonec vést k úplnému poškození zařízení, což bude spojeno s velkými náklady na výměnu čerpadla za nové.

Snížená účinnost, což vede k vyšším nákladům

Když se prvky tepelného čerpadla, zejména výparník, zamrznou (například kvůli nedostatečné izolaci), proces výměny tepla je ztížený nebo dokonce nemožný. To snižuje účinnost tepelného čerpadla, protože má potíže s absorpcí tepla z okolního vzduchu. V důsledku toho může být tepelné čerpadlo nuceno pracovat tvrději a déle, aby dosáhlo požadované teploty v místnosti, což vede ke zvýšené spotřebě energie a vyšším účtům za energie.

Krátký provozní cyklus a zvýšená spotřeba

Tepelné čerpadlo, které není připraveno na stávající povětrnostní podmínky, zamrzá, což může vést k přerušovanému provozu. To nejen zatěžuje komponenty, ale také vede k zvýšené spotřebě, potenciálně zkracující celkovou životnost systému.

Riziko problémů s chladicí látkou

Zamrzání se může týkat nejen samotných součástí, ale také chladicí látky. Tato situace ovlivňuje její nesprávnou cirkulaci v součástech tepelného čerpadla. Když chladicí látky neproudí správně, může být narušen proces výměny tepla. To zase může vést k dalším problémům, včetně potenciálního poškození kompresoru kvůli návratu kapalné chladicí látky do kompresoru během cyklů odmrazování.

Poškození součástí

Rozpínání zamrzající vody v součástech systému může způsobit fyzické poškození vnitřních komponent tepelného čerpadla. Například tvorba ledu ve spirálách může vést k ohnutí, deformaci nebo dokonce prasknutí lamel nebo trubek spirály. Tyto škody mohou být závažné.

Expanze zamrzající vody v komponentech systému může způsobit fyzické poškození vnitřních komponent tepelného čerpadla. Například tvorba ledu ve spirálách může vést k ohnutí, deformaci nebo dokonce prasknutí lamel nebo trubek spirály. Tato poškození mohou vést k nákladným opravám a snížení životnosti tepelného čerpadla nebo dokonce jeho úplnému poškození.

Jak zabezpečit tepelné čerpadlo před zamrznutím?

Aby se tepelné čerpadlo chránilo před mrazem, je třeba postupovat podle pokynů výrobce. Především je nutné nainstalovat ochranný systém, který zabrání poškození tepelného čerpadla při nízkých teplotách. To lze dosáhnout použitím speciální tepelné izolace, kterou je třeba pokrýt tepelné čerpadlo. Kromě toho je vhodné v případě extrémně nízkých teplot zkontrolovat, zda je čerpadlo vybaveno systémem odmrazování, který odstraní případné ledové nánosy (dnes je to obvykle standard). Pravidelně je také třeba kontrolovat, zda nejsou žádné poškození nebo úniky, které by mohly být způsobeny mrazem. V případě pochybností je vhodné se poradit s odborníkem, který pomůže tepelné čerpadlo chránit před negativním vlivem nízkých teplot. Dále je vhodné provést následující opatření, která pomohou zabránit zamrznutí instalace. 

  1. Během přestávky v dodávce elektřiny vyprázdněte vodu z agregátu prostřednictvím odtokového ventilu a vyčistěte ho (v případě, že čerpadlo nemá dodatečný záložní zdroj napájení).
  2. Pokud chcete zabránit bodu č. 1, přidejte do instalace akumulátor nebo záložní agregát elektřiny.
  3. Dále zabezpečte instalaci izolací trubek.
  4. Pokud žijete na místech, kde dochází k častým a dlouhodobým výpadkům dodávek elektřiny, jako například v některých horských oblastech s zastaralou infrastrukturou - vyplňte oběhový systém roztokem glykolu odolným proti mrazu. Bod 4 je zejména důležitý, a někteří výrobci tepelných čerpadel dokonce požadují, aby byl oběhový systém čerpadla naplněn nezmrazující kapalinou (obvykle směsí glykolu s vodou).

Výše uvedená opatření, zejména použití glykolu, by měla ochránit vaše tepelné čerpadlo před zamrznutím i během největších mrazů. Je důležité si uvědomit, že pro správnou funkci systému jednotného čerpadla pracujícího s glykolem - je také třeba vybrat vhodný výměník tepla pro čerpadlo - aby bylo možné glykolový oběh tepelného čerpadla propojit s CO nebo TUV systémem v našem domě nebo bytě (je doporučeno, aby systém ústředního topení v našem domě fungoval na vodě, v tomto případě slouží výměník tepla k oddělení glykolového oběhu). V naší nabídce najdete například následující plátkové výměníky tepla určené pro čerpadla:

Je důležité si uvědomit, že volba výměníků tepla pro tepelné čerpadlo typu monoblok, které mají pracovat v systémech glykol/voda, není zrovna intuitivní nebo nejjednodušší. Abychom našemu čerpadlu zajistili možnost práce při co nejnižších teplotách (což zároveň znamená dosažení co nejnižších účtů za elektřinu v daném použití), musí mít výměník dostatečně velkou výměnnou plochu tepla. Tento výběr by měl být jednoznačně proveden osobami s povědomím o volbě výměníků tepla pro tepelná čerpadla, přičemž je třeba si uvědomit, že ne každý instalatér má odpovídající školení nebo zkušenosti v této oblasti. V případě volby příliš malého výměníku tepla může naše tepelné čerpadlo vyžadovat práci při vyšších teplotách (aby dosáhlo tzv. tepelného komfortu v místnostech), což zase znamená vyšší spotřebu elektrické energie. V extrémních případech nedostatečného rozměru výměníku tepla může celý systém v podstatě selhat - což by znamenalo studenou budovu bez tepelného komfortu.

 
Posted in: Tepelná čerpadla a všechny aspekty jejich fungování

Leave a comment

Security code
Product added to wishlist
Cookie consent