Zrak je zmes plinov, med njimi je tudi vodna para. Delež vodne pare je spremenljiv, odvisen od temperature in nasičenosti zraka. Topel zrak lahko vsebuje precej vodne pare, mrzel skoraj nič. Vlaga iz zraka kondenzira na hladni površini. V naravi to vidimo na rastlinah kot roso ali ivje, če je hladneje. Podobno se zarosijo tudi hladne lamele uparjalnika toplotne črpalke. Zunanji zrak je toplotni vir, ki je vedno na voljo, vendar se pogoji črpanja toplote spreminjajo glede na temperaturo in vlago.
Toplotna črpalka zrak/voda
Toplotne črpalke (TČ) so se začele uveljavljati v ogrevalni tehniki sredini 70 let, po prvi naftni krizi. Od tedaj je razvoj TČ silovit.
TČ zrak/voda jemlje toploto iz zunanjega zraka, jo s pomočjo električne energije dvigne na višji temperaturni nivo in odda v ogrevalni sistem. Površina uparjalnika, toplotnega prenosnika, ki omogoča, da se energija iz zraka prenese na hladivo, je precej hladnejša od zunanjega zraka, zato na njem kondenzira vlaga iz zraka in odteče. Pri nižjih temperaturah vlaga zamrzne in se nabere na lamelah uparjalnika kot srež.
Prve TČ zrak/voda so imele razmike med lamelami večje od 4 mm, kar omogoča večjo učinkovitost teh naprav v času velike vlage in nižjih zunanjih temperatur, novejše »klima-TČ« pa imajo razmik med lamelami okoli 2 mm, zato so bolj občutljive na zamrzovanje uparjalnika.
Srež na lamelah
Srež ovira delovanje toplotne črpalke, saj preprečuje pretok zraka in ovira prenos toplote iz zraka na uparjalnik. Zato je treba ta srež odstraniti, z odtaljevanjem lamel. Ko TČ zazna, da je pretok zraka tako okrnjen, da postane njeno delovanje energijsko neučinkovito, samodejno sproži proces odtaljevanja za nekaj minut, da se led stali. Reže v uparjalniku se sprostijo, voda odteče, zrak pa ponovno nemoteno teče.
Pod zunanjo enoto mora biti drenažni jašek, da vsa voda, ki nastaja pri procesu delovanja in odtaljevanja, nemoteno odteče. Te vode je veliko, do 15 litrov na uro. Poskrbeti je treba, da ne zamrzne, temveč da odteče v kanalizacijo, običajno se tja vgradi električne grelne kable.
Zunanja enota TČ naj bo zaščitena pred padavinami, da je ne prekrije sneg in dodatno ovira delovanje.
Pri daljših časovnih obdobjih s temperaturami med -5 °C in 5 °C in visoki vlažnosti zunanjega zraka pogosteje prihaja do zaledenitve zunanje enote. Odtaljevanje deluje z obrnjenim procesom delovanja TČ tako, da toploto vzame iz stavbe. Starejše TČ so imele program odtaljevanja glede na zunanjo temperaturo, novejše pa energijsko učinkovito, glede na količno sreža na lamelah.
Nekatere TČ pogosteje zamrzujejo
TČ so različno učinkovite in imajo različne konstrukcije, glede na pričakovane klimatske razmere. Nekatere pogosteje vključijo program odtaljevanja, imajo višjo rabo energije in nimajo težav z zamrzovanjem. Druge dajejo poudarek učinkovitejšemu delovanju.
Možnost težav z zaledenitvijo bi moral biti eden od kriterijev izbire TČ, vendar na to ne pomislimo, dokler ni prepozno.
Najmanj občutljive na zamrzovanje so TČ s širokimi razmiki med lamelami, z on-off delovanjem in s hranilnikom toplote v stavbi, so pa nekoliko dražje od sodobnejših inverterskih TČ. Če je stavba na izpostavljenem področju, je bolje izbrati TČ, ki je manj občutljiva na zamrzovanje.
Posledica okvare ali nepravilne rabe
Proces zamrzovanja in odtajevanja na lamelah je pričakovan. Če pa led ovira redno delovanje, je nekaj narobe. Morda je pokvarjen režim odmrzovanja, odpoved termostata ali tipala, odpoved odmrzovalnega releja, okvara povratnega ventila, okvara motorja zunanjega ventilatorja ali kaj podobnega. Če ostaja uparjalnik le delno zamrznjen, to kaže na pomanjkanje plina v TČ.
Lahko pa zaledeni TČ zaradi slabo očiščene zunanje enote (listje, sneg), izpostavljenosti padavinam, slabo izvedenega odvoda vode ali celo ledenega dežja, ki zaledeni zgornji del naprave.
Kako odtajati zamrznjeno TČ? Brez panike, morda zadošča, da malo počakate in se bo uredilo. Nekatere TČ imajo možnost ročnega vklopa odtajanja (tipka defrost). Če tipke ni, je treba TČ izklopiti in jo odtajati z vročo vodo. Ves led se mora staliti, drugače lahko koščki ledu poškodujejo lopatice ventilatorja.
Če se težave ponavljajo, pokličite servis. Bolje, kot da napravo razdirate in jo uničite.
Različne konstrukcije
Nastajanje kondenza in sreža na zunanjih enotah TČ je pričakovano in lahko tudi koristno. Ob nastajanju kondenza se sprošča uparjalna toplota vlage iz zraka, kar poveča učinkovitost TČ. Nasprotno pa talilna toplota, ki se sprošča ob nastajanju sreža, ne poveča učinkovitosti, saj se srež odstranjuje s taljenjem, ob čemer se ta toplota porabi.
Obstajajo pa tudi TČ, ki talilno toploto koristno uporabljajo. Uparjalniki niso lamelni, temveč iz vertikalnih cevi, s katerih srež odpada. Tako je letna učinkovitost večja, ob koncu ogrevalne sezone pa je pod TČ velik kup ledu.