Rekuperator z pompą ciepła

Czy możliwa jest współpraca rekuperatora z pompą ciepła?

Czy można wykorzystać resztkowe ciepło powietrza usuwanego z domu, po wyjściu z rekuperatora?

Perspektywa wydaje się całkiem  kusząca, chcielibyśmy przecież odzyskać maksymalnie dużo ciepła z powietrza wywiewanego, które ma przecież w zimie ciągle jeszcze wyższą temperaturę niż powietrze na zewnątrz.

Pierwsze rozwiązania tego typu urządzeń pochodziły oczywiście z przemysłu, gdzie były do wykorzystania bardzo duże ilości powietrza. Z biegiem czasu jednak pompy ciepła "zeszły" do coraz mniejszych central i obecnie możemy je znaleźć już nawet w roziązaniach wentylacji domowej. Ponieważ jednak strumień powietrza usuwanego z domu jednorodzinnego zimą nie jest zbyt wielki, więc energia możliwa do uzyskania będzie również relatywnie nieduża. Jednocześnie nie ma najmniejszego sensu zawyżanie wymiany powietrza w domu tylko po to by mieć więcej energii do wykorzystania przez pompę ciepła.

Obecnie wystepują dwie "szkoły" wykorzystania tego dolnego źródła pompy ciepła. Pierwsza wykorzystuje uzyskaną w pompie ciepła energię do produkcji ciepłej wody użytkowej. Przykładem takiego rozwiązania mogą być np. pompy ciepła Nibe Fighter mogące realizować samodzielną wentylację wywiewną (nawiewy powietrza do pomieszczen poprzez nawietrzaki w poszczególnych pomieszczeniach) lub mogące współpracować z centralą rekuperacyjną. Zwróćmy uwagę, że energia uzyskana przez pompę ciepła z powietrza usuwanego nie jest zbyt duża, a jak już powyżej napisaliśmy nie będziemy zwiększać niepotrzebnie wymiany powietrza. Pompa ciepła może pracować jak gdyby "przy okazji". W okresach, gdy CWU jest już podgrzana i nie ma zapotrzebowania na nią, energia zawarta w powietrzu wywiewanym "wylatuje" z domu tak jak przy tradycyjnej wentylacji. Z kolei gdy zapotrzebowanie na CWU przewyższa możliwości pompy, wtedy dogrzanie wody musi przejąć inne, dodatkowe źródło ciepła, najczęściej grzałka elektryczna.

Drugi pomysł to wykorzystanie dodatkowo uzyskanej z pompy ciepła energii do podgrzewu powietrza nawiewanego do domu, już ogrzanego wstępnie w wymienniku ciepła rekuperatora.  Takie rozwiązania stosuje się stosunkowo rzadko, gdyż efekt energetyczny nie jest zbyt duży. Rekuperatory współpracujące w taki sposó z pompą ciepła posiadają najczęśćiej klasyczny wymiennik krzyżowy. Jego mniejsza sprawność pozostawia więcej energii do wykorzystania dla pompy ciepła. Są to też przeważnie większe jednostki z uwagi na potrzebną pompie ciepła większą ilość powietrza odpadowego.

Ciekawym  rozwiązaniem jest wykorzystanie pompy ciepła do schładzania nawiewanego do pomieszczeń powietrza w okresie letnim. Przykładem  takiego rozwiązania jest moduł ARTIC firmy Stork Air. Można go łatwo zintegrować w jeden zespół z niektórymi rekuperatorami tej firmy. Niewielka moc chłodnicza urządzenia nie zastępuje wprawdzie klimatyzacji, ale powietrze nawiewane do pomieszczeń jest schłodzone nawet o kilkanaście stopni. Przy stosowanym w wymienniku ciepła odzysku chłodu z domu w okresie upałów i przy odcięciu od strony zewnętrznej promieniowania słonecznego, działanie modułu chłodzącego ARTIC jest zauważalne. Uzyskany efekt przypomina działanie dobrze działającego GWC, z dodatkową zaletą jeszcze lepszego osuszenia powietrza nawiewanego, co w okresie letnim jest dużą zaletą.

Jednostka chłodząca ARTIC współpracująca z rekuperatorem Aeris Stork Air ( z materiałów firmy Rekuperatory.pl)

Osobnym  sposobem  udanej współpracy rekuperatora z pompą ciepła jest   zastosowanie tej ostatniej jako urządzenia grzewczego lub chłodzącego do podgrzewu lub schładzania nawiewanego do pomieszczeń powietrza. W tym rozwiązaniu pompa nie wykorzystuje jednak jako swojego dolnego źródła energii powietrza wywiewanego. Jej dolnym źródłem może być alternatywnie powietrze zewnętrzne, wymiennik gruntowy pionowy lub poziomy lub woda. Jest to więc klasyczna grzewcza (chłodząca) pompa ciepła, oddająca wyprodukowaną energię grzewczą do nagrzewnicy kanałowej systemu wentylacji (w rekuperatorze lub poza nim). Przykładem takiego rozwiązania może być urządzenie ComfoBox firmy Stork Air ( lub analogiczne np. Zehnder) albo rozwiązania stosowane w centralach Atrea z powietrzną pompą ciepła.

Pompa ciepła ComfoBox firmy StorkAir współpracująca z rekuperatorem Aeris 550 StorkAir (z materiałów firmy Rekuperatory.pl)