Tou najnamáhanejšou časťou je kompresor, ktorý poháňa pohyb všetkých tekutín v čerpadle. Je namáhaný najmä vďaka častému vypínaniu a zapínaniu – a práve tu môže dôjsť pri jeho nesprávnom nastavení k problémom.
Poďme sa pozrieť, aké faktory ovplyvňujú vypínanie a zapínanie a tiež správne nastavenie vášho kompresora zaručujúce dlhú životnosť tepelného čerpadla.
Faktory ovplyvňujúce frekvenciu spúšťania kompresora:
- Funkcie tepelného čerpadla ako také, napr. odmrazovanie. Ak sa na výmenníku vonkajšej jednotky intenzívne tvorí námraza, odmrazovanie sa môže spúšťať každých 25 minút.
- Vykurovací výkon tepelného čerpadla sa vie v určitom rozsahu plynulo prispôsobiť aktuálnym tepelným stratám budovy. Ak je však potrebný výkon na vykúrenie budovy nižší, ako je minimálny výkonový stupeň kompresora, potom tento inú možnosť, ako sa vypnúť pri dosiahnutí žiadanej teploty výstupnej vody, nemá.
- Objem vody vo vykurovacom systéme vytvára jeho určitú zotrvačnosť. Ak je malý, voda sa rýchlo zohreje a dosiahne žiadanú teplotu, takisto sa však aj rýchlo ochladí, ak sa ohrev vypne. Ak je, naopak, objem veľký, voda sa zohrieva pomalšie a takisto sa pomalšie ochladzuje. Požadovaný minimálny objem vody v okruhu je pre každý typ tepelného čerpadla Daikin uvedený v návode na montáž. Príliš veľký objem vody v systéme je však kontraproduktívny, nakoľko riadiaci systém si pomalú odozvu vykurovacieho okruhu môže interpretovať ako nedostatok výkonu a zapínať zbytočne záložný ohrev. Toto sa napríklad stáva, ak je v systéme naprojektovaný akumulačný zásobník bežný pri zariadeniach so ZAP/VYP reguláciou kompresora.
- Ak je k tepelnému čerpadlu pripojený externý priestorový termostat, musí mať možnosť nastavenia minimálneho a maximálneho času zopnutia a regulačného pásma. Naše externé termostaty EKRTR a EKRTW majú správne hodnoty (9 min. ZAP, 5 min. medzi VYP a ZAP, proporcionálne pásmo) nastavené už od výroby. Ak sa použije ovládač hydroboxu (EHB*, EHV*), tento má navyše možnosť modulácie žiadanej teploty na výstupe podľa teploty v priestore.
Tradične rozšírený poznatok o nepriaznivom vplyve častého zapínania kompresora na jeho životnosť a takisto hospodárnosť prevádzky chladiaceho okruhu je, samozrejme, do určitej miery opodstatnený, treba však uvážiť kontext.
Obavy o životnosť kompresora a celého chladiaceho zariadenia v súvislosti s častým zapínaním a vypínaním sú tradične spôsobené niektorým z nasledovných javov:
- Rozbeh mazania kompresora potrebuje istý čas.
- Pri štarte kompresora náhle klesne tlak na saní, ktorý môže spôsobiť, že sa kvapalné chladivo zmiešané s olejom začne búrlivo vyparovať a vytvorí olejovú penu, ktorú kompresor nasaje a vytlačí do chladiaceho okruhu. Takýmto spôsobom kompresor stratí časť svojej olejovej náplne, a kým sa systém stabilizuje a olej sa vráti späť z okruhu spolu s chladivom, zaberie to istý čas. Ak však kompresor beží krátko, môže sa stať, že sa olej doň nevráti a zostane niekde v okruhu. Následkom opakovaných krátkych cyklov môže byť postupná strata celej olejovej náplne, a teda riziko poškodenia kompresora v dôsledku jeho behu bez mazania.
- Ďalším následkom náhleho poklesu tlaku na saní kompresora pri štarte v kombinácii s pomalou reakciou expanzného ventilu na náhle zmeny prevádzkových podmienok je možnosť vniknutia kvapalného chladiva z výparníka do kompresora. Pri krátkych cykloch zapínania a vypínania nemusí byť schopný expanzný ventil stabilizovať sa, čo môže potenciálne vyústiť do nasatia kvapalného chladiva do kompresného priestoru kompresora. Toto predstavuje pre kompresor takisto potenciálne riziko poškodenia.
- Pri každom štarte kompresora dochádza v tradičnom elektromotore k pohybu a naťahovaniu statorových vodičov, čo môže pri častých cykloch viesť k poškodeniu izolácie a skratu.
- Niektoré typy kompresorov sú konštruované s pružinami tlmiacimi vibrácie vo vnútri samotného kompresora. Tieto pružiny mali istú životnosť, ktorá bola v priamom vzťahu k počtu štartov.
- Namáhanie elektrických komponentov, ako sú stýkače, častým zapínaním a vypínaním samozrejme skracuje ich životnosť.
- Pri každom štarte chladiaceho okruhu dochádza k zmenám teploty jeho komponentov. Tieto rozdiely môžu byť za určitých okolností veľmi veľké, čo spôsobuje pomerne výraznú dilatáciu (napr. vonkajší výmenník v zime). Časté cykly tak môžu vyústiť do prasknutia komponentov.
Z týchto dôvodov sa ustálilo odporúčanie, aby počet štartov nepresiahol 4-5 za hodinu. Treba však podotknúť, že sa vychádza zo ZAP/VYP regulácie kompresora.
Tohto odporúčania sa, samozrejme, dá držať aj v prípade našich zariadení, je to však skôr z dôvodu hospodárnosti prevádzky. Plynulá regulácia bez vypínania a zapínania kompresora je samozrejme hospodárnejšia, ako keby sa kompresor často zapínal a vypínal. Toto by sa mohlo diať, ak by sme k zariadeniu pripojili nejaký jednoduchý termostat, ktorý by často spínal okruh. Ako vidno aj z požadovaných nastavení externého termostatu, cieľ, aby kompresor zapol najviac 4x za hodinu, zostáva.
Ako sa teda jednotlivé horeuvedené body vzťahujú na technológie Daikin?
- V prvom rade majú zariadenia Daikin voči extrémne krátkym cyklom zabudovanú ochranu (3 min. od vypnutia do ďalšieho zapnutia kompresora).
- Rozbeh kompresora s plynulou reguláciou je výrazne odlišný od tradičných ZAP/VYP kompresorov.
- Pri štarte sú obmedzené maximálne otáčky na určitú úroveň a počas určitého času, aby sa tak zamedzilo prípadnému vniknutiu kvapalného chladiva do kompresora či obmedzil nábehový prúd.
- Rovnako aj otvorenie elektronického expanzného ventilu je počas rozbehu kompresora obmedzené z toho istého dôvodu. Týmto spôsobom sú body 2 a 3 prakticky minimalizované.
- Moderné kompresory v zariadeniach Daikin majú elektronicky komutovaný DC elektromotor, ktorý sa rozbieha postupne, eliminuje nábehový prúd, nemá stýkače, a teda minimalizuje body 4 a 6.
- Bod 1 závisí od konkrétnej konštrukcie kompresora. Plynulá regulácia výkonu už z princípu vyžaduje výrazne pokročilejší manažment oleja než zariadenia so ZAP/VYP reguláciou, ktorý zohľadňuje aj tento faktor.
- Bod 5 nepripadá do úvahy.
- Bod 7 predstavuje riziko skôr v chladiacom režime, nie v režime vykurovania.