Istotnym aspektem eksploatacji pomp ciepła, zwłaszcza w okresie zimowym, jest proces odszraniania/odmrażania parownika, określany potocznie „defrostem”. Nazwa została zapożyczona z języka angielskiego (od słowa frost, czyli mróz). Niniejszy artykuł ma na celu przybliżyć czytelnikowi zagadnienia związane z tym ważnym procesem. Omówione zostaną kwestie dotyczące tego, czym tak właściwie jest defrost, czemu pompa ciepła wchodzi w tryb defrost i jak długo trwa. Jeżeli jesteś w posiadaniu pompy ciepła lub planujesz jej zakup, koniecznie przeczytaj!
Czym jest tryb defrost pompy ciepła? Czy tryb defrost jest normalny?
Defrost pompy ciepła monoblok to proces odszraniania parownika, który ma miejsce w przypadku pracy urządzenia w trybie grzania przy niskich temperaturach zewnętrznych (rzędu od 8 do -1°C). Parownik w takich warunkach może pokrywać się szronem lub lodem, co negatywnie wpływa na efektywność pracy pompy ciepła. Odszranianie jest niezbędne, ponieważ przywraca sprawność wymiany ciepła pomiędzy powietrzem zewnętrznym, z którego pompa ciepła pobiera energię, a czynnikiem chłodniczym, który tę energię odbiera. Jest to normalny proces pracy pompy ciepła, który ma za zadanie zapewnienie wykorzystania jej pełnej możliwości grzewczej.
Odszranianie pompy ciepła – jak przebiega?
Proces defrostu w pompie ciepła monoblok zapobiega sytuacji, kiedy zawarta w powietrzu para wodna (inaczej wilgoć) mogłaby zakłócać pracę urządzenia w niskich temperaturach zewnętrznych. Najczęściej są to temperatury od 0 do 8°C, w których przy wilgotności względnej 80-100% dochodzi do wykroplenia pary nasyconej w powietrzu. Kiedy uruchamia się w pompie ciepła defrost, urządzenie odwraca swój obieg chłodniczy, tzn. parownik staje się skraplaczem, a skraplacz przejmuje funkcję parownika.
Zastanawiasz się, jak działa defrost w pompie ciepła, którą posiadasz lub masz zamiar kupić? Mechanizm może być różny w zależności od modelu i producenta urządzenia. W niektórych przypadkach wykorzystywane są dodatkowe elementy, jak np. elektryczne grzałki, które bezpośrednio podnoszą temperaturę parownika, co umożliwia szybkie i efektywne usunięcie osadzonego szronu czy lodu. W celu ograniczenia pracy grzałki do minimum, renomowani producenci pomp ciepła, tacy jak Saunier Duval, zalecają stosowanie odpowiedniej pojemności bufora wody grzewczej, z którego pobierane jest ciepło podczas defrostu. Dla pomp od 3 do 7 kW zalecana pojemność bufora powinna wynosić nie mniej niż 65 l, dla pomp od 7 do 12 kW nie mniej niż 100 l. Pobrana energia kierowana jest na parownik, powodując topnienie znajdującego się na nim lodu. Po zakończeniu całego procesu pompa wraca do normalnego trybu pracy.
Za poprawny proces odpowiada zawansowana automatyka urządzenia, ponieważ to ona decyduje o tym, kiedy występuje i ile trwa defrost w pompie ciepła. Rozbudowane systemy sterowania są w stanie analizować szereg parametrów, takich jak temperatura zewnętrzna, wilgotność oraz wydajność cieplna parownika, aby optymalnie dostosować moment rozpoczęcia i długość trwania odszraniania. Dzięki temu pompa ciepła działa z maksymalną efektywnością przy minimalnym zużyciu energii.
Jaka jest częstotliwość defrostu pompa ciepła?
Częstotliwość występującego w pompie ciepła monoblok odszraniania ma bardzo duży wpływ na sezonową sprawność pompy ciepła (współczynnik SCOP). Wedle przeprowadzonych badań, na potrzeby samego odszraniania pompa ciepła zużywa od 5 do 8% energii elektrycznej pobranej w całym sezonie grzewczym. Jest to bardzo duża ilość, dlatego konstrukcja parownika powinna być szczególnie dopracowana.
Im częściej występuje odszranianie, tym sprawność naszej pompy ciepła wraz ze współczynnikiem SCOP maleje. Wśród czynników mających wpływ na częstotliwość odszraniania parownika znajdują się:
- lokalizacja jednostki zewnętrznej,
- gradacja i rozstaw lamel na parowniku,
- zastosowanie odpowiedniej długości kabla grzejnego w tacy ociekowej na dnie jednostki zewnętrznej,
- temperatura powietrza zewnętrznego i jego wilgotność,
- zastosowanie odpowiedniej pojemności bufora grzewczego.
W trybie pełnego defrostu lamele parownika po zakończeniu procesu muszą być suche. Dostarczenie nieodpowiedniej ilości ciepła powoduje nagromadzanie się warstwy wilgoci, która nie zdążyła odparować, a w szybkim czasie zamarza. W konsekwencji pompa ciepła poprzez szereg czujników dalej wykrywa słabą wymianę ciepła na parowniku i w krótkim okresie decyduje o ponownym procesie defrostu. Przy niekorzystnych warunkach zewnętrznych, tj. wysokiej wilgotności, niskiej temperaturze i nieodpowiedniej ilości ciepła pobieranej do defrostu, częstotliwość odmrażania może wynieść nawet kilkadziesiąt razy w ciągu całej doby. Tak jak opisaliśmy powyżej, najważniejszą kwestią jest solidna automatyka, która zapewnia odpowiedni czas defrostu, a jednocześnie nie powoduje zbyt długiego wybiegu pompy obiegowej po zakończonym procesie odszraniania.
Problemy z defrostem pompy ciepła
Wiesz już, jak działa defrost w pompie ciepła. Jeśli częstotliwość zachodzenia tego procesu w Twoim urządzeniu wydaje Ci się zbyt duża, może to być sygnałem wskazującym na problemy techniczne lub błędy w eksploatacji urządzenia. Ważne jest zatem, aby prawidłowo zdiagnozować przyczynę nadmiernego odszraniania, co pozwoli uniknąć ewentualnych awarii i nadmiernej konsumpcji energii.
W każdej z tych sytuacji zaleca się skonsultowanie ze specjalistycznym serwisem, który przeprowadzi dokładne oględziny pompy ciepła, a także rozważy przeprowadzenie dodatkowych pomiarów i ewentualnej regulacji urządzenia. Działania te pomogą zoptymalizować proces defrostu i zapewnią długofalową, efektywną pracę systemu grzewczego.
