Zračne dizalica topline su poznate kao klima jedinice ili zrak-zrak uređaji koje se koriste masovno za hlađenje tijekom ljeta te za grijanje u krajevima koji imaju prosječne zimske projektne temperature na razini -5 do 0 °C odnosno u primorskoj Hrvatskoj. Prvenstveno se koriste za hlađenje, no moguće je i grijanje. Broj unutrašnjih jedinica može biti od jedne (mono sustavi) do nekoliko (multi-split sustavi).To su sustavi kod kojih je freon u cijevima prenosnik topline. Složeniji sustavi su VRV ili variable refrigerant volume, sustavi s promjenljivim volumenom radne tvari koji mogu istovremeno vršiti grijanje i hlađenje građevine. Složeni freonski sustavi koji se u praksi nisu pokazali idealnim za održavanje u slučaju puštanja freona na jednom od varova, spojeva cijevi. Oko cijevi se postavlja izolacija koja dodatno onemogućuje pronalazak mjesta propuštanja. Sustavi zrak-voda koriste vanjsku jedinicu koja crpi toplinu iz okolišnjeg zraka te se toplina prenosi vodom na sustav grijanja ili spremnik tople vode.
Preporuča se da sustav ima spremnik koji na sebe prima oscilacije energetskih potreba građevine te se primjenom toplinskog spremnika smanjuje broj paljenja i gašenja kompresora čime se povećava vijek trajanja uređaja. Toplinski spremnik ili buffer za obiteljske kuće bi trebao imati zapreminu od 60 do 200 litara ovisno o snazi sustava te modelu grijanaj da se smanji broj paljenja i gašenja dizalice topline. Vanjska jedinica ima u sebi isparivač, kompresor, eskpanzijski ventil te regulacijske elemente. Kod temperatura vanjskog zraka nižih od 5 do 7°C dolazi do postepenog zaleđivanja isparivača jer je temperatura freona u isparivaču niža za 5 do 10°C od vanjskog zraka da se ostvari prijelaz topline. Zbog zaleđivanja vanjske jedinice koje se koriste za grijanje moraju imati režim odleđivanja u kojem se proces rada dizalice topline okreće te se jedinica odleđuje toplim freonom. Kod odleđivanja toplina se odvodi iz građevine odnosno spremnika sanitarne vode te građevina postaje toplinski izvor. Tijekom procesa odleđivanje ne grije se građevina već se hladi te je potrebno dimenzionirati zračnu dizalicu topline na veću snagu nego nominalnu da se niveliraju oscilacije u toplinskom radu. Pojedini proizvođači garantiraju rad uređaja do temperatura vanjskog zraka od -15 do -20°C. Uređaji mogu teoretski raditi na niskim temperaturama ali im je SPF onda na razini 1,0-1,5 što je istovjetno grijanju klasičnim energentima ili električnim grijačima koji imaju COP 1,0. Koliki će biti iznos faktora suastava SPF ovisi prvenstveno o temperaturi okolišnjeg zraka te će SPF na svakoj lokaciji biti drugačiji. Treba obratiti pozornost na geografsku lokaciju kada se odabiru zračne dizalice topline jer kod krivog odabira najstaju dugoročno visoki troškovi energenta.
Po investiciji je najpovoljnija zračna dizalica topline koja i u idealnim uvjetima ne može postići visoki faktor sustava, dok je po cijeni pogona u rangu s klasičnim energentom zemnim plinom. Velika prednost zračne dizalice topline je što joj je za pogon potrebna električna energija te se može koristiti kao uređaj za grijanje na izoliranim područjima koji imaju instalirane fotonaponske sustave za proizvodnju električne energije. Zračne dizalice mogu imati veliku primjenu na otocima gdje ne postoji plinska mreža, spremnici ukapljenog naftnog plina ili se žele zamjeniti postojeći sustavi grijanja lož uljem. Osnovni nedostatak zračnih dizalica je buka koju stvaraju tijekom rada, a riječ je o konstantnoj buci koja može negativno utjecati na korisnike prostora te susjedne građevine i korisnike.
Slika 6. Zračni toplinski izvor: zračna dizalica [1]
Slika 7. SPF ispitivanih zračnih dizalica topline [1]
Autor: Dario Hrastović, dipl.ing.stroj.