Co to jest histereza w pompie ciepła i jakie ma znaczenie?

Histereza pompy ciepła to jeden z parametrów sterowania, który określa, przy jakiej zmianie temperatury urządzenie ma ponownie uruchomić sprężarkę lub zakończyć cykl pracy. Odpowiednie ustawienie tego parametru pomaga ograniczyć zbyt częste uruchamianie pompy, ale nie oznacza, że istnieje jedna uniwersalna wartość odpowiednia dla każdej instalacji.

Znaczenie ma nie tylko sama temperatura, ale również pojemność wodna instalacji grzewczej, sposób regulacji, zapotrzebowanie budynku na ciepło oraz charakterystyka konkretnej pompy ciepła.

Histereza – co to jest?

Najprościej mówiąc, histereza określa różnicę temperatur, przy której sterownik reaguje na zmianę warunków i uruchamia albo zatrzymuje określony cykl pracy.

Przykładowo, jeżeli sterownik utrzymuje zadaną temperaturę wody na poziomie 35°C i ma ustawioną histerezę, nie musi reagować na każdy niewielki spadek temperatury. Dopiero osiągnięcie określonego progu powoduje ponowne uruchomienie urządzenia.

W praktyce histereza pozwala ograniczyć sytuację, w której sprężarka byłaby włączana i wyłączana przy każdej niewielkiej zmianie temperatury wody.

Jak działa histereza w pompie ciepła?

Pompa ciepła nie pracuje w sposób całkowicie ciągły przez cały sezon. Sterownik analizuje temperaturę oraz inne parametry instalacji i na ich podstawie decyduje, kiedy uruchomić lub wyłączyć sprężarkę.

Histereza tworzy pewien zakres temperatur, w którym sterownik nie reaguje natychmiast. Dzięki temu urządzenie może pracować w dłuższych cyklach zamiast wykonywać wiele krótkich uruchomień.

Dokładny sposób działania zależy jednak od producenta i modelu pompy. Parametr może odnosić się np. do temperatury wody grzewczej, temperatury w zasobniku c.w.u. albo temperatury mierzonej przez konkretny czujnik.

Histereza temperatury a praca sprężarki

Jednym z powodów stosowania histerezy jest ograniczenie liczby niepotrzebnych startów sprężarki. Każde uruchomienie rozpoczyna kolejny cykl pracy, dlatego sterowanie powinno umożliwiać urządzeniu odpowiednio długą pracę, zamiast ciągłego przechodzenia między stanem pracy i postoju.

Trzeba jednak rozróżnić normalne cykle pracy od tzw. taktowania. Jeżeli pompa bardzo często uruchamia się i wyłącza, przyczyny mogą być związane nie tylko z histerezą, ale również z mocą urządzenia, przepływem, temperaturą zasilania czy konfiguracją instalacji.

Więcej o tym problemie przeczytasz w artykule taktowanie pompy ciepła – przyczyny, skutki i prawidłowa praca urządzenia.

Czy większa histereza oznacza mniejsze zużycie energii?

Nie można przyjąć zasady, że im większa histereza, tym niższe rachunki za prąd. Histereza wpływa przede wszystkim na sposób sterowania urządzeniem, a zużycie energii zależy od znacznie większej liczby czynników.

Znaczenie mają m.in. temperatura zewnętrzna, temperatura zasilania, zapotrzebowanie cieplne budynku, sprawność pompy, sposób przygotowania ciepłej wody oraz charakterystyka instalacji.

Zbyt mała wartość histerezy może sprzyjać częstszym uruchomieniom. Z kolei nadmierne zwiększenie parametru nie musi poprawić efektywności, a w niektórych instalacjach może powodować większe wahania temperatury.

Dlatego histerezę trzeba traktować jako jeden z elementów całego układu sterowania, a nie sposób na automatyczne obniżenie rachunków.

Jaka jest optymalna histereza pompy ciepła?

Nie istnieje jedna optymalna wartość histerezy pompy ciepła, którą można zastosować w każdej instalacji. Parametr powinien być dopasowany do sposobu pracy konkretnego urządzenia oraz instalacji.

Znaczenie ma m.in. pojemność wodna układu, rodzaj odbiorników ciepła, ustawiona temperatura wody, sposób sterowania oraz minimalna moc, z jaką może pracować sprężarka.

Dlatego przy pytaniu „histereza – jak ustawić?” ważniejsze od znalezienia jednej wartości z internetu jest sprawdzenie, jak pompa zachowuje się po zmianie ustawienia.

Histereza – jak ustawić ją w praktyce?

Zmiana histerezy powinna być poprzedzona obserwacją pracy instalacji. Jeżeli pompa często rozpoczyna krótkie cykle, trzeba najpierw ustalić, czy przyczyną rzeczywiście jest sposób ustawienia tego parametru.

Praktycznie można analizować:

• częstotliwość uruchamiania i wyłączania sprężarki,
• długość poszczególnych cykli pracy,
• temperaturę wody zasilającej i powrotnej,
• stabilność temperatury w pomieszczeniach,
• zachowanie instalacji przy różnych temperaturach zewnętrznych.

Nie powinno się jednocześnie zmieniać kilku parametrów sterownika. Jeżeli w tym samym czasie zmieniona zostanie histereza, krzywa grzewcza i temperatura zasilania, trudno później określić, która zmiana wpłynęła na pracę urządzenia.

Histereza a ogrzewanie podłogowe

Ogrzewanie podłogowe charakteryzuje się dużą bezwładnością cieplną. Podłoga nie nagrzewa się i nie stygnie natychmiast po zmianie temperatury wody.

Z tego powodu sterowanie pompą ciepła powinno uwzględniać specyfikę instalacji. Częste i gwałtowne zmiany temperatury nie zawsze poprawiają komfort ani efektywność pracy.

W instalacji podłogowej histereza jest tylko jednym z parametrów. Równie ważna jest prawidłowo ustawiona krzywa grzewcza, przepływy na poszczególnych pętlach oraz właściwa regulacja całego układu.

Histereza CWU – pompa ciepła i ciepła woda użytkowa

Histereza może dotyczyć również przygotowania ciepłej wody użytkowej. W tym przypadku sterownik kontroluje temperaturę w zasobniku c.w.u. i na podstawie ustawionego parametru określa moment rozpoczęcia kolejnego cyklu podgrzewania.

Przykładowo, jeżeli temperatura zadana w zasobniku wynosi określoną wartość, pompa nie musi uruchamiać podgrzewania przy każdym minimalnym spadku temperatury. Dopiero większa różnica może spowodować rozpoczęcie kolejnego cyklu.

Histereza CWU powinna być analizowana oddzielnie od histerezy dotyczącej ogrzewania budynku. Są to różne funkcje sterowania i mogą mieć inne ustawienia.

Czy histereza wpływa na żywotność pompy ciepła?

Histereza może pośrednio wpływać na warunki pracy sprężarki, jeżeli ogranicza niepotrzebnie częste uruchamianie urządzenia. Nie oznacza to jednak, że samo zwiększenie wartości histerezy automatycznie wydłuży żywotność pompy.

Na pracę urządzenia wpływają również dobór mocy, warunki pracy, temperatury zasilania, przepływy, jakość montażu i konfiguracja sterownika.

Jeżeli pompa regularnie wykonuje bardzo krótkie cykle, lepiej znaleźć przyczynę takiego zachowania niż próbować rozwiązać problem wyłącznie zmianą jednego parametru.

Histereza a przewymiarowana pompa ciepła

Jedną z przyczyn częstego włączania i wyłączania urządzenia może być zbyt duża moc pompy w stosunku do aktualnego zapotrzebowania budynku.

Jeżeli minimalna moc, z jaką może pracować sprężarka, jest wyższa niż chwilowe zapotrzebowanie instalacji, urządzenie może szybko osiągać temperaturę zadaną i przechodzić w postój. Zmiana histerezy może wpłynąć na długość cyklu, ale nie zmieni fizycznego niedopasowania mocy.

Więcej informacji o tym zagadnieniu znajdziesz w artykule przewymiarowana pompa ciepła – dlaczego większa moc nie zawsze jest lepsza.

Kiedy zmiana histerezy nie jest dobrym rozwiązaniem?

Zmiana tego parametru nie powinna być traktowana jako uniwersalny sposób na każdy problem z pracą pompy ciepła.

Jeżeli urządzenie często się uruchamia, przyczyną może być np. nieprawidłowo dobrana temperatura zasilania, niewłaściwy przepływ, zamknięte obiegi grzewcze, problem z regulacją hydrauliczną albo niedopasowanie mocy urządzenia.

Podobnie w przypadku zbyt niskiej temperatury w pomieszczeniach samo zwiększenie histerezy nie rozwiąże problemu. Najpierw trzeba sprawdzić, czy instalacja dostarcza odpowiednią ilość ciepła.

Jak sprawdzić, czy histereza jest ustawiona prawidłowo?

Nie trzeba oceniać ustawienia histerezy wyłącznie na podstawie jednej wartości widocznej w sterowniku. Bardziej miarodajna jest obserwacja całego układu podczas normalnej pracy.

Warto zwrócić uwagę na długość cykli, liczbę uruchomień sprężarki, stabilność temperatury w domu oraz temperaturę wody w instalacji. Istotne jest także to, jak pompa zachowuje się przy różnych warunkach pogodowych.

Jeżeli po zmianie histerezy urządzenie pracuje spokojniej, a temperatura w domu pozostaje stabilna, można uznać, że kierunek regulacji jest właściwy. Jeżeli pojawiają się duże wahania temperatury albo nadal występują bardzo krótkie cykle, trzeba sprawdzić inne elementy instalacji.

Jak histereza wpływa na komfort termiczny?

Histereza może mieć wpływ na stabilność temperatury, ale jej znaczenie zależy od rodzaju instalacji i sposobu sterowania.

W dobrze wyregulowanym systemie niewielkie wahania temperatury wody nie muszą powodować odczuwalnych zmian temperatury w pomieszczeniach. Inaczej może zachowywać się instalacja o małej pojemności wodnej i niewielkiej bezwładności.

Dlatego ustawienie histerezy powinno uwzględniać nie tylko pracę samej pompy, ale również komfort osób korzystających z ogrzewanego budynku.

Co jeszcze wpływa na efektywną pracę pompy ciepła?

Histereza jest tylko jednym z wielu parametrów. Na efektywność systemu wpływają również temperatura zasilania, krzywa grzewcza, przepływy, izolacja budynku, dobór mocy urządzenia oraz prawidłowe wykonanie instalacji.

Znaczenie ma również odpowiedni dobór urządzenia już na etapie projektowania. Dostępne pompy ciepła różnią się m.in. mocą, zakresem modulacji, sposobem sterowania oraz parametrami pracy. Dlatego wybór konkretnego modelu powinien być powiązany z charakterystyką budynku i instalacji.

Czy samodzielnie zmieniać histerezę w pompie ciepła?

Jeżeli producent udostępnia użytkownikowi możliwość zmiany tego parametru, można analizować jego wpływ na pracę urządzenia. Trzeba jednak znać pozostałe ustawienia i rozumieć, czego dotyczy konkretny parametr w danym modelu.

Nie wszystkie sterowniki wykorzystują pojęcie histerezy w identyczny sposób. Dlatego przed zmianą ustawienia trzeba sprawdzić instrukcję konkretnej pompy ciepła. W przypadku bardziej rozbudowanej instalacji bezpieczniejsza będzie konsultacja z instalatorem, który może ocenić również przepływy, temperatury i sposób regulacji obiegów.

Histereza w pompie ciepła – najważniejsze informacje

Histereza określa zakres zmiany temperatury, przy którym sterownik reaguje na potrzebę ponownego uruchomienia lub zakończenia cyklu pracy. Odpowiednio dobrany parametr może ograniczać zbyt częste starty sprężarki, ale nie istnieje jedna wartość odpowiednia dla każdej pompy ciepła.

Jeżeli urządzenie często się włącza i wyłącza, nie należy od razu zwiększać histerezy. Najpierw trzeba sprawdzić, czy przyczyną nie jest przewymiarowanie pompy, zbyt wysoka temperatura zasilania, nieprawidłowe przepływy lub sposób regulacji instalacji.

Dobrze ustawiona histereza powinna być elementem całego procesu regulacji systemu grzewczego. Liczy się nie tylko liczba uruchomień pompy, ale również stabilność temperatury w domu, długość cykli oraz sposób, w jaki instalacja reaguje na zmieniające się zapotrzebowanie na ciepło.