Zimą gwałtowne opady śniegu potrafią w mniejszych miejscowościach spowodować przerwę w dostawie energii nawet do kilku dni. Z racji tego, że wszelkie gwałtowne zjawiska atmosferyczne będą się w najbliższej przyszłości niestety nasilać ze względu na zmiany klimatyczne, to również będą występować coraz częstsze awarie zasilania w energię elektryczną. W przypadku zastosowania powietrznej pompy ciepła typu monoblok, niezwykle istotne jest odpowiednie zabezpieczenie przed zamarzaniem czynnika na zewnątrz budynku w okresie braku prądu.
W sieci można znaleźć wiele artykułów na temat zamarzania pomp ciepła - sami również już o tym pisaliśmy na naszym blogu. Jednak duża rozbieżność informacyjna zmotywowała nas to zebrania najważniejszej wiedzy w jedną całość. W poniższym artykule przedstawiamy szereg najważniejszych informacji na temat problemów z zamarzaniem pompy ciepła, oraz sugerujemy najlepsze według nas rozwiązanie i wskazówki.
Dlaczego pompa ciepła zamarza?
Pompa ciepła monoblok zamarza z jednego kluczowego powodu. Problem zamarzania instalacji występuje wyłącznie w przypadku awarii zasilania w energię elektryczną, jeśli w gospodarstwie domowym nie uwzględniono systemu zasilania awaryjnego, np. samoczynnie uruchamianego generatora prądu. W takiej sytuacji monoblokowa pompa ciepła, pozbawiona skutecznej ochrony przed niskimi temperaturami, może zamarznąć. Tymczasem system podłączony do zasilania jest w stanie samodzielnie radzić sobie z chłodem.
Zamarznięcie jednostki zewnętrznej stanowi poważny problem, ponieważ woda podczas zamarzania znacznie zwiększa swoją objętość. To prowadzi do rozszczelnienia urządzenia i jego awarii. Gwarancja z reguły nie obejmuje takich usterek, ponieważ obowiązek odpowiedniego zabezpieczenia pompy ciepła przed zamarzaniem spoczywa na właścicielu.
- Jednym z rozwiązań stosowanych na rynku instalacyjnym jest napełnianie układu roztworem glikolu. Taki sposób wiąże się jednak z zastosowaniem wymiennika pośredniego, co podnosi koszty inwestycyjne oraz obniża sprawność. Brak wymiennika pośredniego nie jest zalecany ze względu na elementy wyposażenia w instalacji, które mogą nie być przystosowane do pracy z takim medium. Dodatkowym problemem jest okresowa konieczność kontroli stężenia glikolu, jak również napełnianie/opróżnianie takiego układu.
- Kolejnym ze sposobów jest stosowanie awaryjnego zasilania układu. W przypadku wybrania tego typu rozwiązania musimy jednak liczyć się z wyższymi kosztami instalacji. Istotnym problemem w przypadku tego rozwiązania jest fakt, że awaryjne zasilanie będzie działać jedynie do czasu wyczerpania się paliwa, czyli maksymalnie do kilkunastu godzin.
- Inżynierowie firmy Caleffi opracowali trzecie i zarazem najbardziej racjonalne rozwiązanie. Jest nim zawór antyzamarzaniowy iStop® 108.
- Jeśli system pozbawiony jest zasilania elektrycznego, dochodzi do wychłodzenia czynnika w układzie. Termostatyczny element zlokalizowany w dolnej części zaworu otwiera się, jeśli temperatura medium spada poniżej wartości 3 °C. Jednocześnie otwiera się przerywacz próżni, pozwalając na wypływ czynnika z zaworu.
Zasada działania zaworu antyzamarzaniowego iStop® z serii 108 opiera się na specjalnie skalibrowanym elemencie termostatycznym zanurzonym w przepływającym czynniku grzewczym. W przypadku kiedy temperatura medium spadnie poniżej 3 °C, element ten powoduje stopniowe otwarcie upustu. Nastawa temperatury otwarcia została dobrana w taki sposób, aby zapewnić działanie w każdych warunkach. Wtedy woda znajdująca się w przewodzie zaczyna powoli kapać. Wymuszony ruch czynnika zabezpiecza układ przed zamarznięciem. W przypadku braku prądu w układzie zawór naprzemiennie otwiera i zamyka upust w zależności od temperatury wody. Ubytek czynnika w instalacji jest stosunkowo niewielki.
Jak prawidłowo zamontować zawór antyzamarzaniowy iStop®?
Zawór zabezpieczający przed zamarzaniem pompy ciepła z serii 108 musi spełniać kilka montażowych wytycznych, aby prawidłowo spełniał swoją funkcję. Kluczowy punkt stanowi o tym, że przede wszystkim zawór iStop® z serii 108 nie może być izolowany, ponieważ ma stanowić najchłodniejszy punkt w instalacji. Izolowany zawór antyzamarzaniowy nie będzie działał w sposób poprawny. Aby zawory działały prawidłowo, powinny być również chronione przed deszczem, śniegiem i bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.
- Zawór musi być montowany w pozycji pionowej z upustem skierowanym w dół, aby umożliwić swobodny wypływ medium.
- Zawór musi być zamontowany na zewnątrz budynku w miejscu, gdzie może wystąpić najniższa temperatura w przypadku wyłączenia się pompy ciepła.
- Miejsce montażu powinno być oddalone od elementów, które mogłyby zakłócić pracę zaworu.
- Dla zabezpieczenia instalacji należy zastosować dwa zawory z serii 108. Jeden z zaworów powinien znaleźć się na przewodzie zasilającym, natomiast drugi na przewodzie powrotnym. W przeciwnym wypadku w jednej z rur może pozostać woda, która zamarznie.
- Podczas montażu należy stosować się konkretnych wytycznych, aby zawór działał prawidłowo. Należy zachować co najmniej 15 cm odległości od podłoża, aby zapobiec tworzeniu się lodu pod zaworem, który może zablokować upust wody.
- Trzeba również odpowiednio poprowadzić odpływ wody z zaworu. Powinno się zachować odległość co najmniej 10 cm między zaworami, w przypadku gdy zawory są obrócone w tą samą stronę.
