Jak sterować pompą ciepła

Działanie pompy ciepła – na czym polega?

Działanie pompy ciepła, zyskującego na popularności urządzenia z zakresu OZE, opiera się na zasadzie przenoszenia energii cieplnej z obszaru o niższej temperaturze do obszaru o wyższej temperaturze. Proces ten jest realizowany poprzez cykl termodynamiczny, w którym czynnik chłodniczy, którym najczęściej jest freon, krąży pomiędzy czterema kluczowymi elementami systemu: parownikiem, sprężarką, zaworem rozprężnym i skraplaczem. 

Parownik – absorbując ciepło z otoczenia, a następnie sprężarka – podnosząc temperaturę i ciśnienie czynnika chłodniczego, umożliwiają oddanie zgromadzonej energii cieplnej do otoczenia w skraplaczu. Zawór rozprężny kontroluje przepływ czynnika chłodniczego między parownikiem a skraplaczem, co z kolei umożliwia cykliczne przekazywanie ciepła z jednego miejsca do drugiego. 

Opisany proces sprawia, że pompy ciepła są w stanie skutecznie ogrzewać lub chłodzić pomieszczenia. Działają w sposób wydajny, są przyjazne dla środowiska i generują znaczne oszczędności w gospodarstwach domowych. Ekonomiczne w użytkowaniu i praktycznie bezobsługowe, a do tego uznawane za jedne z najbardziej niezawodnych i bezpiecznych systemów grzewczych – to sprawia, że pompy ciepła są coraz częściej wybierane przez inwestorów.

Jak wygląda sterowanie pompą ciepła? Metody sterowania urządzeniem grzewczym

Wykorzystanie nowoczesnych technologii w postaci pomp ciepła umożliwia skuteczne obniżenie kosztów związanych z ogrzewaniem domu i podgrzewaniem wody użytkowej. Aby zapewnić wydajną pracę urządzenia i zoptymalizować koszty ogrzewania, zalecane jest zastosowanie inteligentnego sterowania.

Wyróżnić możemy kilka różnych metod sterowania pompami ciepła, które pozwalają na skuteczne zarządzanie działaniem tych popularnych urządzeń. Jedną z najczęściej wybieranych metod jest sterowanie jakościowo-ilościowe, gdzie czujniki rejestrują temperaturę otoczenia lub wewnątrz budynku, z kolei pompa ciepła dostosowuje swoje działanie zgodnie z bieżącym zapotrzebowaniem na ciepło lub chłód. 

Kolejnym mającym zastosowanie sposobem jest sterowanie czasowe, które pozwala na ustawienie harmonogramu pracy pompy ciepła. Pozwala on ograniczyć zużycie energii w określonych porach w ciągu dnia lub w nocy. W wybranych urządzeniach wykorzystywane jest również sterowanie wilgotnością. Stosuje się również sterowanie wielkością przepływu, które pozwala regulować ilości czynnika chłodniczego zależnie od aktualnego zapotrzebowania budynku.

Spośród wymienionych powyżej metod, niewątpliwie bezsprzecznie najbardziej efektywne jest temperaturowe sterowanie pompą ciepła za pomocą krzywej grzewczej. To prosty i skuteczny sposób dostosowywania pracy urządzenia do zmieniających się warunków pogodowych, co zapewnia oszczędne i wydajne użytkowanie systemu. Monitorowanie temperatury, zarówno otoczenia, jak i wewnątrz budynku, pozwala użytkownikom na sprawne reagowanie na wahania w zakresie zapotrzebowania na grzanie lub chłodzenie. To sprawia, że sposób ten jest opcją najczęściej wybieraną przez użytkowników i instalatorów pomp ciepła.

Wybór właściwej temperatury grzania pompy ciepła zależy od różnych czynników, takich jak rodzaj instalacji, wielkość budynku, jego konstrukcja oraz warunki klimatyczne. W przypadku instalacji ogrzewania podłogowego lub ściennego optymalna temperatura grzania dla zewnętrznych temperatur peojektowych np. -20 °C zazwyczaj wynosi około 35-40°C, podczas gdy dla systemów grzejnikowych preferowana temperatura waha się między 45 a 55°C. Należy pamiętać, że jednak przez większość sezonu grzewczego nawet grzejnik potrzebuje ok 30-40°C do utrzymania komfortu cieplnego. Im jesteśmy w stanie osiągnąć niższą temperaturę grzania, tym uzyskujemy większą efektywność energetyczną pompy ciepła.

Sterowniki do pompy ciepła – czym jest krzywa grzewcza?

Krzywa grzewcza, mająca powszechne zastosowanie w systemach z pompami ciepła, jest to graficzna reprezentacja relacji zachodzącej między temperaturą zewnętrzną, a temperaturą obiegu grzewczego dającą komfort cieplny użytkowników. Pełni ona istotną rolę w dostosowywaniu pracy pompy ciepła do warunków atmosferycznych oraz potrzeb użytkowników systemów grzewczych. 

Krzywa grzewcza określa, ile energii cieplnej jest wymagane do utrzymania pożądanej temperatury w danym budynku – zależnie od aktualnej temperatury zewnętrznej. To właśnie na podstawie krzywej grzewczej, sterownik może regulować pracę pompy ciepła, aby zapewnić optymalne ogrzewanie przy jednoczesnym minimalnym zużyciu energii. 

Zbyt stroma krzywa grzewcza może prowadzić do nadmiernego zużycia energii, podczas gdy zbyt płaska może nie zapewnić wystarczającej mocy grzewczej. Idealny dobór krzywej grzewczej wymaga uwzględnienia różnych czynników, takich jak izolacja budynku, rodzaj systemu grzewczego oraz cechy poszczególnych pomieszczeń. Właściwe dopasowanie krzywej grzewczej ma w tym kontekście kluczowe znaczenie dla efektywności i komfortu użytkowników korzystających z systemów pomp ciepła. Pierwotnie ustawiona krzywa grzewcza, wymaga zazwyczaj drobnych korekt w celu dopasowania do systemu grzewczego i upodobań użytkowników.

Regulator pogodowy i pokojowy – czym się różnią?

Na wstępie warto wyjaśnić, czym są regulatory pogodowe i pokojowe, wykorzystywane do sterowania pompami ciepła. Regulator pogodowy umożliwia regulację temperatury w systemie grzewczym, korzystając z czujnika temperatury zewnętrznej. Dzięki niemu możliwe jest dostosowanie temperatury wody w instalacji centralnego ogrzewania w sposób pozwalający utrzymać pożądaną temperaturę w pomieszczeniach. 

Regulatory pokojowe sterują temperaturą na podstawie odczytów o warunkach wewnętrznych. Zapewniają utrzymanie przez użytkownika zadanej temperatury. Takie urządzenia sterują pracą pompy ciepła oraz całego systemu grzewczego w zależności od temperatury panującej w pomieszczeniu. W przypadku pomp ciepła najczęściej pełnią funkcję korekcyjną w stosunku do ustawień krzywej grzewczej. Cały system można też wspomagać systemami regulacji pokojowej. Tego typu rozwiązanie umożliwia osiągnięcie optymalnej temperatury w każdym pomieszczeniu, gdzie został zamontowany regulator. Dzięki niemu użytkownicy mogą szybko dostosować temperaturę według swoich preferencji.

Gdzie powinien znajdować się regulator pogodowy?

Umiejętne sterowanie pompą ciepła wymaga umieszczenia czujnika pogodowego w odpowiednim miejscu, co zapewnia efektywną pracę urządzenia i zagwarantuje komfort termiczny użytkownikom systemu. Zgodnie z dobrymi praktykami, czujnik do pompy ciepła powinien zostać zainstalowany na otwartej przestrzeni na zewnątrz budynku, z dala od bezpośredniego nasłonecznienia lub innych źródeł ciepła, najlepiej jeśli jest zamontowany na elewacji po stronie północnej. Montaż czujnika temperatury zewnętrznej na obudowie jednostki zewnętrznej może powodować niewłaściwą pracę urządzenia. Nadmierna ekspozycja na słońce może doprowadzić do przegrzewania się jednostki, skutkując w efekcie spadkiem jej efektywności. Czujnik należy chronić również przed silnym wiatrem, ulewnym deszczem oraz opadami śniegu.

Aby zapobiec zakłóceniom w działaniach czujnika, należy unikać miejsc podatnych na zanieczyszczenia. Ograniczeniem regulatorów pogodowych jest fakt, że nie uwzględniają on strat ciepła, do których dochodzi podczas wietrzenia pomieszczeń. Podobnie z zyskami ciepła, do których dochodzi w słoneczne dni.

Sterownik pokojowy do pompy ciepła – gdzie umieścić czujnik temperatury w pokoju? 

Uzupełnieniem automatyki w systemach pomp ciepła może być sterownik pokojowy do pompy ciepła. Termostaty pokojowej to urządzenia, które pozwalają użytkownikom na kontrolę i regulację pracy pompy ciepła wewnątrz budynku – zwykle za pomocą panelu sterowania umieszczonego w wybranym pomieszczeniu. Uruchomienie systemu ogrzewania odbywa się w tym przypadku za pośrednictwem termostatu, jednak sama pracy pompy ciepła oparta jest na odczytach z temperatury zewnętrznej. 

Sterowniki do pomp ciepła pełnią kluczową rolę w zapewnianiu optymalnej wydajności i komfortu dla użytkowników tych systemów grzewczych. Dzięki eliminacji potrzeby ręcznego dostosowywania ustawień, użytkownicy pomp mogą cieszyć się optymalnym komfortem cieplnym przy minimalnym zużyciu energii i bez angażowania własnego czasu. Sterowanie pompą ciepła z czujnikami pogodowymi jest praktycznie bezobsługowe – gdzie jednak umieścić regulator pokojowy? Podobnie jak w przypadku zewnętrznych czujników pogodowych, również sterowniki pokojowe powinny być zamontowane w odpowiednim miejscu. Nie jest zalecany ich montaż na zewnętrznych ścianach, ponieważ mogą być one chłodniejsze od pozostałej części pomieszczenia, co spowoduje nieprawidłowe pomiary temperatury. Oprócz stabilnej i odpornej na zmiany temperatury lokalizacji ważna jest również odpowiednia wysokość montażu, około 150 cm od podłogi. Czujnik do sterowania pompą ciepła nie powinien znajdować pod wpływem źródeł ciepła wewnątrz pomieszczenia ani być narażony na bezpośrednie nasłonecznienie. 

Aplikacja do pompy ciepła – jak wygodnie sterować urządzeniem?

Pompą ciepła można sterować na dwa osoby – bezpośrednio za pośrednictwem panelu, jak również przez internet, korzystając ze specjalnego oprogramowania. Aplikacje do pompy ciepła umożliwiają zdalną kontrolę nad systemem za pomocą smartfonu, tabletu czy laptopa, co pozwala użytkownikom dostosowywać jej działanie z dowolnego miejsca i o dowolnej porze. Przez aplikację można regulować temperaturę w pomieszczeniach, zmieniać tryby pracy (np. tryb ogrzewania lub chłodzenia), monitorować zużycie energii oraz otrzymywać powiadomienia o awariach lub konieczności konserwacji urządzenia. 

Aby umożliwić sterowanie pompą ciepła za pośrednictwem aplikacji mobilnej, konieczne jest połączenie jej sterownika z internetem. Połączenie takie może być realizowane za pomocą kabla sieciowego lub WiFi. Aplikacja do sterowania pompą ciepła zapewnia tym sposobem użytkownikom wygodne, efektywne i intuicyjne narzędzie do kontroli i zarządzania urządzeniem. Rozwiązania tego rodzaju są w większości przypadków oferowane przez producentów pomp.