Kompresor inwerterowy – jak działa i co daje w pompie ciepła?

Kilka tygodni temu na łamach naszego bloga opisaliśmy, jak jest zbudowana i w jaki sposób działa pompa ciepła inwerterowa powietrze-woda, która coraz częściej staje się urządzeniem skutecznie ogrzewającym polskie domy. Wśród kluczowych elementów urządzenia jeden zasługuje na szczególne omówienie. Kompresor inwerterowy, czyli sprężarka inwerterowa jest prawdziwym sercem układu, które odpowiada za sprężenie czynnika chłodniczego, a tym samym jego podgrzanie. Jednocześnie to właśnie sprężarki inwerterowe w nowoczesnych pompach ciepła pobierają najwięcej energii elektrycznej. Z tego powodu warto poznać ich działanie, by dokonać świadomego wyboru urządzenia i maksymalnie ograniczyć wysokość rachunków za energię elektryczną i koszt ogrzewania!

Jak działa kompresor inwerterowy w porównaniu do innych sprężarek do pomp ciepła? Jakie korzyści zapewnia domownikom inwerterowa pompa ciepła wyposażona w to urządzenie? Wyjaśniamy!

Sprężarka inwerterowa i jej rola w pompie ciepła 

Każda sprężarkowa pompa ciepła jest wyposażona w kompresor zwany również sprężarką. Do tego niezwykle ważnego elementu układu trafia czynnik chłodniczy, który wcześniej w parowniku zmienił swój stan skupienia na gazowy w okolicach dolnego źródła ciepła, jednocześnie pobierając energię cieplną z otoczenia. Kompresor inwerterowy lub inny rodzaj sprężarki wykorzystując energię elektryczną, spręża czynnik chłodniczy do wysokiego ciśnienia, tym samym powodując wzrost jego temperatury do kilkudziesięciu stopni Celsjusza. Dzięki temu, medium może następnie oddać ciepło do otoczenia za pośrednictwem skraplacza, czyli górnego wymiennika ciepła.

Pompa ciepła inwerterowa potrzebuje energii elektrycznej do zasilania sprężarki, ale ogrzewanie jest bardzo wydajne, ponieważ w nowoczesnych urządzeniach około 80% energii cieplnej pochodzi z otoczenia, na przykład powietrza, a tylko pozostałe 20% jest wynikiem pobierania przez kompresor energii elektrycznej. 

Kompresor inwerterowy a inne sprężarki do pomp ciepła 

Chociaż sprężarki do pomp ciepła zawsze pełnią w układzie identyczną rolę, mogą różnić się pomiędzy sobą budową oraz sposobem działania. W tej kategorii urządzeń spotkać można między innymi następujące rodzaje podzespołów:

• Sprężarka tłokowa: Najprostszy wariant urządzenia charakteryzujący się dość niską efektywnością. Tłokowe sprężarki do pomp ciepła można znaleźć przede wszystkim W urządzeniach o małej mocy, na przykład służących do podgrzewania CWU.
• Sprężarka spiralna: Te precyzyjnie wykonane kompresory cechują się wysoką stabilnością i cichą pracą przy wysokiej wydajności. Najczęściej wykorzystuje się je w pompach ciepła o dużej mocy.
• Sprężarka rotacyjna: Te nowoczesne urządzenia występują w wielu odmianach, na przykład z pojedynczym lub podwójnym tłokiem.

Obecnie sprężarki spiralne, a zwłaszcza rotacyjne, mogą pracować na dwa sposoby. Prostsze urządzenia korzystają z kompresorów typu on/off, które odznaczają się stałą mocą i uruchamiają się w momencie, gdy potrzebne jest sprężenie czynnika chłodniczego, a więc z dużą częstotliwością. Kompresor inwerterowy zakłada płynną regulację mocy (prędkości obrotowej) w ramach zapotrzebowania, czyli ze względu na wahania temperatury w pobliżu dolnego i górnego źródła ciepła. 

Jak dokładnie działa kompresor-inverter?

Sprężarka inwerterowa do płynnego działania potrzebuje prądu przemiennego. Dlatego urządzenie wyposażone jest zgodnie z nazwą w inwerter. Ten element działa podobnie jak falownik w instalacji fotowoltaicznej, czyli przekształca prąd stały w prąd o zmiennej częstotliwości. Ten ostatni służy do zaopatrywania w energię elektryczną silnika napędzającego kompresor inwerterowy. Zmienna częstotliwość prądu pozwala na dostosowanie prędkości obrotowej kompresora do aktualnego zapotrzebowania. 

Aby inwerterowa pompa ciepła mogła osiągnąć swoją optymalną wydajność, cały układ jest wyposażony w czujniki monitorujące temperaturę panującą na zewnątrz oraz w pomieszczeniach, a więc w pobliżu dolnego i górnego źródło ciepła. dane pochodzące z czujników są przekazywane dalej. Pompa ciepła inwerterowa posiada sterownik w formie mikroprocesora, który z kolei wysyła sygnały do inwertera regulującego prędkość obrotową sprężarki. 

W ten sposób gdy temperatura na zewnątrz rośnie, pompa inwerterowa pracuje z mniejszą mocą, a co za tym idzie – pobiera mniej energii elektrycznej. Odwrotne zjawisko zachodzi przykładowo, kiedy z jakiegoś powodu spada temperatura panująca w pomieszczeniach. Wówczas kompresor inwerterowy zwiększa moc, aby zapewnić domownikom komfort termiczny. Zazwyczaj sprężarka inwerterowa może pracować z wydajnością od około 20% do 100% swojej maksymalnej mocy. Największą efektywność osiąga bliżej średnich wartości. 

Pompa ciepła inwerterowa – zastosowanie

Ze względu na swoją zasadę działania, a więc dynamiczną regulację mocy, sprężarka inwerterowa znajduje najczęstsze zastosowanie w domowych pompach ciepła, takich jak urządzenia powietrze-woda odpowiadające za centralne ogrzewanie budynku. Jednocześnie inwerterowa pompa ciepła bardzo często zasila dodatkowo CWU i pełni funkcję klimatyzacji.

Jakie korzyści daje kompresor inwerterowy?

Sprężarka inwerterowa ma kilka bardzo ważnych zalet, dzięki którym obecnie praktycznie wyeliminowała pozostałe sprężarki do pomp ciepła stosowanych jako źródło domowego ogrzewania. 

Pompa inwerterowa – zalety:

• Wysoka efektywność – kompresor inwerterowy pozwala osiągnąć bardzo wysoki współczynnik efektywności energetycznej COP, na przykład na poziomie 5, co oznacza, że urządzenie produkuje 5 razy więcej energii cieplnej niż zużywa energii elektrycznej. 
• Stabilność – dynamiczna regulacja mocy sprężarki zapobiega wahaniom temperatury we wnętrzu budynku. 
• Cicha praca – przy niższej mocy hałas, jaki generuje pompa ciepła inwerterowa spada do wartości nawet 45 dB.
• Dłuższa żywotność – kompresor inwerterowy jest bardziej trwały od sprężarki on/off, którą charakteryzują częste cykle włączania i wyłączania

Czy urządzenia z serii Panasonic Aquarea to inwerterowe pompy ciepła?

Tak, w pompach ciepła z serii Panasonic Aquarea można spotkać nowoczesne i wydajne sprężarki inwerterowe wykonane w technologii Inverter+.

Dlaczego pompa ciepła inwerterowa jest dobrym rozwiązaniem w polskich warunkach klimatycznych?

Kompresor inwerterowy dobrze spisuje się w polskim klimacie, ponieważ pozwala na regulację mocy urządzenia przy stosunkowo wysokich dobowych amplitudach temperatur i zróżnicowanych temperaturach w poszczególnych miesiącach.

Jak kompresor inwerterowy przyczynia się do redukcji emisji dwutlenku węgla do atmosfery?

Pompa ciepła inwerterowa jest rozwiązaniem ekologicznym. Nawet gdy energia elektryczna potrzebna do zasilania urządzenia pochodzi z paliw kopalnych, sprężarka inwerterowa pozwala maksymalnie ograniczyć jej zużycie.

Dowiedz się więcej na temat pomp ciepła:

• Budowa pompy ciepła
• COP - jak to rozumieć?
• Jak uzupełnić instalację pompy ciepła o bufor?
• Elementy wpływające na cenę pompy ciepła
• Jak wygląda serwis pomp ciepła i wsparcie posprzedażowe Panasonic?

Potrzebujesz wsparcia lub chcesz znaleźć akredytowanego instalatora - skontaktuj się z nami