Pomagajte razvoju spletnega mesta, delite članek s prijatelji!
Naprave, ki uporabljajo obnovljive vire energije, kot so toplotne črpalke, so prihodnost ogrevalnih sistemov
Za ogrevanje domov in sanitarne vode uporabljajo zemeljsko, vodno ali zračno toploto, česar vam ni treba plačati. Torej so poceni v delovanju in ekološki.
Z naravno energijo - toplotnimi črpalkami
Toplotne črpalke so ena najsodobnejših ogrevalnih naprav. Iz okolja odvzamejo toploto - zemljo, vodo ali zrak - in jo oskrbujejo s sistemom centralnega ogrevanja in sanitarne sanitarne vode, ogrevanjem vode ali prezračevalnim sistemom, pri čemer segrevajo zrak, ki se piha v prostore. Prenos toplote iz hladnega okolja v obrat, kjer je temperatura višja, je možen z dovajanjem dizelske energije črpalki. V najbolj priljubljenih, najpogosteje uporabljanih toplotnih črpalkah kompresorjev je električna energija, ki poganja črpalni kompresor. Zvišanje temperature izmenjave toplote, ki posreduje s tekočino, nastane kot posledica termodinamičnih sprememb, ki se v toplotni črpalki dogajajo v skladu z načelom, na katerem temelji delovanje hladilnikov in klimatskih naprav.
učinkovit
Učinkovitost toplotne črpalke dokazuje faktor učinkovitosti ogrevanja (COP). To je razmerje med količino toplote, dobljeno v kondenzatorju črpalke, in porabljeno energijo energije. To ni odvisno samo od zasnove črpalke, ampak predvsem od temperature, ki jo je treba doseči v sprejemniku toplote (ogrevalni sistem), in temperature vira, iz katerega črpalka črpa toploto. V skladu z odredbo ministra za gospodarstvo o zahtevah glede energetske učinkovitosti vrednost COP za kompresorske toplotne črpalke ne sme biti manjša od 2, 4. To pomeni, da bomo za vsako kilovatno uro električne energije, porabljene za pogon črpalke, prejeli ne manj kot 2, 4 kWh toplote. Proizvajalci črpalk, ki črpajo toploto iz zemlje ali vode, sporočajo, da je COP njihovih naprav ponavadi od 3 do 5. Zračne toplotne črpalke imajo v našem podnebju manjšo učinkovitost.
Okolju prijazno
Toplotna črpalka se pogosto imenuje ekološka naprava. Dejansko ne oddaja onesnaženja v okolje, toplota, ki jo uporablja, pa je pravzaprav sončna energija, ki se nabira v zemlji, vodi ali zraku. Na mestu, kjer črpalka deluje, ni degradacije okolja. Edini učinek njenega delovanja je, da za nekaj stopinj Celzija zniža temperaturo medija, iz katerega črpa toploto. Vendar je treba vedeti, da se za pogon črpalke porabi električna energija, ki se pri nas ustvarja s kurjenjem premoga, kar povzroča veliko onesnaževanje ozračja. Torej, dokler ne bodo vzpostavljene ekološke elektrarne, bo toplotne črpalke težko obravnavati kot okolju prijazne naprave na makro merilu. Tolaži, da pri ogrevanju hiše s toplotno črpalko porabi nekajkrat manj električne energije, kot če bi jo ogrevali s pečmi in električnimi grelniki.
Od kod črpajo svojo energijo?
S tal. Pri toplotnih črpalkah, ki uporabljajo zemeljsko toploto, jo je treba dovajati v uparjalnik črpalke s posebno inštalacijo. V majhnih sistemih so njegove cevi hkrati uparjalnik črpalke - kroži v njih in nato izhlapi delovni medij (zato jih imenujemo črpalke z neposrednim izhlapevanjem). Ta namestitev se imenuje zemeljski izmenjevalec toplote. Pravilno delovanje črpalke je odvisno od njegove izbire in izvedbe Lahko je iz bakrenih ali plastičnih cevi (PVC, PE, PP ali PB), položenih v tla v obliki vodoravnih kolektorjev - v eni ali dveh ravninah ali v obliki spirale. V nekaterih primerih se uporabljajo tudi navpični kolektorji. Vodoravni zemeljski toplotni izmenjevalci so položeni na globini 1-2 m, kjer se temperatura giblje od 11-17 ° C poleti do 0-5 ° C pozimi. Temperatura je v veliki meri odvisna od fizikalnih lastnosti tal, zato jo je treba preizkusiti pred izdelavo toplotnega izmenjevalnika. Preveč optimistične predpostavke o temperaturi tal okoli toplotnega izmenjevalnika lahko povzročijo nezadostne zmogljivosti črpalke. Najboljši pogoji za pridobivanje toplote so v vlažnih, ilovnatih tleh. Gostota toplotnega toka, ki določa učinkovitost zemeljskega toplotnega izmenjevalnika, je v njej 40-50 W / m2, v suhi zemlji pa le 10-30 W / m2, kar je celo petkrat manj. Da bi toplotna črpalka dosegla 10 kW, mora biti skupna dolžina izmenjevalnih cevi približno 470 m. Zaradi upornosti proti pretoku dolžina ene zanke ne sme biti prevelika. Za cevi s premerom 1 palca je lahko največ približno 200 m, za cevi s premerom 1, 5 palca - do 350 m. Če na parceli ni dovolj prostora za postavitev cevi v vodoravni ravnini, je mogoče narediti navpične kolektorje. Za to je treba izvrtati več lukenj v tleh 10–100 m globoko vsaj 5 m drug od drugega in v vsako vstaviti eno zanko cevi. Za to je potrebna specializirana oprema, zato je izdelava takšnega izmenjevalnika dražja od vodoravne. Dobičkonosno je na parcelah z zelo nizko gladino podzemne vode.
Brez vode. Toplotna črpalka voda-voda se uporablja manj pogosto kot zemeljska toplota. Teoretično deluje bolj učinkovito, vendar je pridobivanje toplote iz vode bolj težavno. Podzemna voda ima celo leto temperaturo okoli 10 ° C. Če ga želite uporabiti kot spodnji vir toplotne črpalke, morate vrtati dovodno vrtino z zmogljivostjo najmanj 1, 5 m3 / h in namestiti črpalko, ki bo iz nje črpala vodo v drugi vodnjak, imenovan absorbent. Ob poti mora voda sprati uparjalnik toplotne črpalke, segrevanje delovnega medija v njej. Če absorpcijska zmogljivost enega vodnjaka ni zadostna, je treba izvrtati več, kar poveča stroške naložbe. Pomembno je, da voda iz dovodnega vodnjaka ni preveč trda, saj lestvica, naložena na toplotnem izmenjevalniku, omejuje izmenjavo toplote. Če vsebuje veliko železa in mangana, bo hitro uničil črpalko in izmenjevalec. Po nekaj časa izkoriščanja se lahko tudi zmogljivost vrtine zmanjša. Površinska voda (iz reke ali jezera) se lahko uporablja tudi za napajanje toplotne črpalke, a ker njena temperatura niha med 0 in 10 ° C, se lahko zgodi, da uparjalnik zamrzne in posledično črpalko ustavi. Poleg tega, da dobite potrebno količino toplote, morate črpati razmeroma velik tok vode. Za dosego 10 kW je potreben tok vode nad 2 m3 / h pri 5oC. Poraba energije za pogon črpalke, ki sili tak pretok, negativno vpliva na učinkovitost sistema.
Iz zraka. Zračne toplotne črpalke so najmanj težavne. Za pridobivanje toplote ne potrebujejo nobene zunanje namestitve. Ventilator zunanjega zraka preprosto sesa v notranjost naprave in neposredno izpira uparjalnik, kar daje toploto delovnemu mediju, ki kroži v notranjem kroženju črpalke. Zaradi nizke temperature zraka takšna črpalka v našem podnebju deluje predvsem kot naprava, namenjena ogrevanju komunalne vode skozi vse leto. Med hudimi zmrzali se njegova učinkovitost zmanjša do te mere, da porabi toliko električne energije kot običajni električni kotel. Njegova uporaba za ogrevanje prostorov je lahko donosna le na območjih z zmernim podnebjem, kjer je število zelo hladnih dni na leto majhno. Najbolj smiselna se zdi uporaba naprav za zrak / zrak, ki so priljubljene klimatske naprave, vendar v različici, ki lahko deluje tudi kot toplotna črpalka. Njihova učinkovitost se seveda zmanjšuje tudi z zniževanjem temperature zunaj, med močnim mrazom pa je njihovo delo neekonomično.
Moč črpalke
Odvisno je od številnih dejavnikov, predvsem od lastnosti parametrov delovanja slanice in ogrevalnega sistema. Zato je nemogoče natančno vedeti, kakšno moč ogrevanja ima določena naprava. Vsakokrat ga je treba določiti z izračunom na podlagi določenih predpostavk. To pa ne pomeni, da bo moč v praksi natanko takšna, kot je izhajala iz izračunov. Poleg tega se lahko med delovanjem naprave spremeni. Vredno je vedeti, da se njegova toplotna učinkovitost odvisno od vrste tal giblje od 10 do 50 W / m² - najnižja je, ko so tla suha in peščena, največja - kadar je mokra. Pomembna je tudi sončna svetloba - ne sme biti v senci. Pogosto se zgodi, da se tla sčasoma posušijo (na primer, ko se ob njej oblikujejo izkopi za nove stavbe) in takrat se učinkovitost črpalke, ki je dolgo delovala dobro, zmanjša. Črpalke, ki odvajajo toploto iz vode, lahko čez nekaj časa povzročijo tudi težave. Ko se pogoji tal in vode spremenijo, se lahko zmogljivost vodnjaka izkaže za prenizko. Praksa kaže, da je v primeru vpojnih vrtin to pravzaprav pravilo.
Dobro mesto
Zaradi praktičnih razlogov, to je zaradi svojih dimenzij in potrebe po uporabi rezervoarja za sanitarno vodo in pribora (kot so črpalke ali ventili), običajno toplotno črpalko vgradimo v ločeno tehnično sobo. Ni treba, da izpolnjujejo kakršne koli zahteve, razen dimenzij, ki omogočajo dostop do vseh komponent. Pred kratkim so se na trgu pojavile kompaktne toplotne črpalke z vgrajenim rezervoarjem za toplo vodo. Izgledajo kot veliki hladilniki in so namenjeni uporabi v pomožnih prostorih, na primer v kuhinji. Hrup toplotne črpalke ni nič močnejši od delovanja pomivalnega stroja. Najdete lahko tudi toplotne črpalke, ki jih je treba namestiti zunaj doma. So zračne črpalke. Tudi zemeljske črpalke imajo lahko ohišja, ki omogočajo, da se nahajajo zunaj doma, na primer v jami, vkopani v tleh.
donosnost
Toplotna črpalka porabi malo običajne (električne) energije, njeni obratovalni stroški pa so med najnižjimi med vsemi priljubljenimi grelnimi napravami. Obenem pa je ob nakupu ena najdražjih te vrste. Toplotne črpalke stanejo 10-50 tisoč. PLN *, vendar je njihova cena v veliki meri odvisna od moči. Za ogrevanje enodružinskih domov običajno zadostuje 8-10 kW (toplotna črpalka je izbrana tako, da je njena moč nekoliko nižja od največje porabe električne energije za ogrevanje hiše - njena prekomerna velikost povzroči ne le višjo kupnino, ampak predvsem neekonomično delo, tj. Bistveno višji obratovalni stroški) 2 kW zadostuje za ogrevanje le uporabne vode. Toplotne črpalke so trajne naprave, ki brezhibno delujejo v povprečju nekaj let. Njihovo vzdrževanje je samo v zamenjavi delovnega medija na vsakih nekaj ali celo več let. Za približno 25.000 PLN * lahko kupite zračno toplotno črpalko s rezervoarjem za ogrevanje komunalne vode. Ima električni grelec, zahvaljujoč kateremu ima voda v rezervoarju skozi vse leto dovolj visoko temperaturo. Takšna naprava lahko napaja tudi instalacijo centralnega ogrevanja z radiatorji ali talnim ogrevanjem. Vendar morate vedeti, da ko bo zunanja temperatura nizka, ko je potreba po toploti največja, jo oskrbuje predvsem grelec, zato bodo obratovalni stroški relativno visoki. Povprečni letni izkoristek zračne toplotne črpalke je približno 2, kar pomeni, da lahko iz kilovatne ure električne energije, ki se porabi za pogon črpalke, dobimo približno 2 kWh toplote. Stroški njegovega delovanja bodo torej približno polovica stroškov običajnega električnega ogrevanja. V primeru toplotnih črpalk zemeljskega vira in tistih, ki pridobivajo toploto iz vode, plačujemo ne samo za črpalko, temveč tudi za vgradnjo, ki omogoča odvzem toplote iz spodnjega vira. Skupna cena sistema je vsaj 40-60 tisoč. * Zł. Povprečni letni izkoristek toplotne črpalke, ki napaja nizkotemperaturno instalacijo, je lahko celo nad 5, če pa upoštevate učinkovitost vseh komponent sistema in porabo energije obtočnih črpalk, se lahko izkaže za manjši od 4. Vendar pa bodo stroški energije za napajanje ogrevalnega sistema še vedno skoraj štirikrat manjši kot pri običajnem električnem ogrevanju. (* glede na cene od oktobra 2010)