Toplotna črpalka je sodobna in udobna ogrevalna naprava, ki se lahko uporablja v vsaki hiši, ne samo novozgrajeni, temveč tudi termomodernizirani. Kako ga optimalno prilagoditi toplotnim potrebam stavbe?

Toplotno črpalko lahko v vsakem primeru izberete tako, da samostojno zadovoljuje toplotne potrebe stavbe tudi v največji zmrzali. Pri velikih objektih se lahko izkaže, da je toplotna moč posamezne naprave premajhna, vendar je takrat možno povezati več toplotnih črpalk v kaskado, tako da njihova skupna moč ustreza zahtevam. Odgovoriti je treba še na vprašanje, ali se splača izbrati moč toplotne črpalke tako, da samostojno zagotavlja predpostavljeno temperaturo v prostorih v vseh razmerah?

Toplotne črpalke za ogrevanje uporabljajo toploto, ki je akumulirana v našem okolju - njen vir je predvsem sončna energija. Običajno se uporabljajo naprave, ki zbirajo toploto iz zemlje (zemlje), vendar je najbolj priljubljena rešitev, ker je najlažja za izvedbo, črpalka, ki pridobiva toploto iz zraka.

Delovanje tovrstnih naprav temelji na kroženju tekočine v zaprtem sistemu, ki izvaja tako imenovano levo kroženje pare. Ključni proces v tem ciklu, s katerim se lahko toplota iz nizkotemperaturnega vira (tako imenovanega spodnjega vira) dovaja viru z višjo temperaturo (zgornji), je kompresija hlapov tekočine, kar ima za posledico povečanje njegova temperatura.

Višjo temperaturo tekočine, kot jo doseže toplotna črpalka, več dela opravi njen kompresor, kar pomeni, da je za pogon potrebna več električne energije. Zato je izkoristek toplotne črpalke tem večji, čim manjša je temperaturna razlika med njenim zgornjim in spodnjim virom toplote, torej med ogrevalnim sistemom, ki ga napaja črpalka, in središčem, iz katerega črpalka sprejema toploto, to je zrak ali zemlja.Ko ta temperaturna razlika postane zelo velika, se izkoristek toplotne črpalke zmanjša do te mere, da njena uporaba ni več ekonomična.

Temperatura tal je razmeroma stabilna, v globini pod mraziščem ostaja nad 0oC, vendar temperatura zraka zelo niha, včasih pade pod - 20oC. Zato na splošno ni dvoma, da bo toplotna črpalka zemlja-voda zlahka zagotovila potrebno toplotno moč za ogrevanje hiše tudi v najhladnejšem vremenu, lahko pa jih imate v primeru zračne črpalke, saj v takšnih razmerah njena učinkovitost ni več zadovoljiv. Iz tega razloga je lahko donosno izbrati toplotno črpalko zrak, tako da, ko je zunanja temperatura res nizka (pod -20oC), njeno delovanje podpira druga, torej- ki se imenuje najvišji vir toplote. Najpogosteje gre za električni grelec, vgrajen v notranjo enoto toplotne črpalke. Ta rešitev je preprosta in poceni, zato donosna.

NE SPREGLEJTE - subvencije za nakup toplotne črpalke:

  • My Heat - kako do 21 tisoč. PLN doplačilo za toplotno črpalko
  • Nova subvencija PGNiG za plinski kotel in toplotno črpalko
  • " Program čist zrak - najvišja nepovratna sredstva v letu 2022!"

Če pa nameravamo toplotno črpalko zrak-vir uporabiti v stari stavbi, kjer je že vgrajen vir toplote, na primer plinski kotel, jo lahko uporabimo namesto grelnikov, zaradi česar obratovalni stroški ogrevalnega sistema bo nižja.

Ogrevalni sistem s toplotno črpalko - bivalentno delovanje

Sistem, v katerem toplotna črpalka deluje z drugim virom toplote, se imenuje bivalenten. Deluje tako, da črpalka samostojno oskrbuje ogrevalni sistem v temperaturnem območju, v katerem je njena učinkovitost visoka. Ko pa preseže določeno minimalno temperaturo, tako imenovano bivalentno točko, začne njegovo delovanje podpirati drugo, klasično grelno napravo (npr. električni grelec).Proizvajalci priporočajo projektiranje ogrevalnega sistema s toplotno črpalko tako, da je bivalentna točka -5oC ali manj, odvisno od značilnosti učinkovitosti posamezne naprave. V sistemih s tako definirano bivalentno točko doseže delež toplotne črpalke v proizvodnji toplote 98 % in je običajno stroškovno ugodnejša rešitev od uporabe toplotne črpalke, ki zagotavlja 100 % pokritje potreb po energiji za ogrevanje.

Določanje bivalentne točke in optimalno prilagajanje ogrevalne moči črpalke toplotnim zahtevam pri načrtovanju ogrevalnega sistema podpirajo računalniški izbirni programi, ki so na voljo proizvajalcem toplotnih črpalk.

Predimenzioniranost toplotne črpalke nima pozitivnega vpliva na njeno delovanje, saj predimenzionirana enota večji del leta ne bo izkoristila maksimalne moči. Prav tako ni ekonomsko upravičeno, saj stroški električne energije, ki jo porabi grelec, ki podpira delovanje optimalno izbrane zračne črpalke, ne presegajo 200 PLN na leto.

Vedno več priložnosti

Toplotne črpalke se nenehno izboljšujejo. Najbolj se to pozna v segmentu toplotnih črpalk zrak voda. V zadnjih ducat letih se je spremenil tako koeficient učinkovitosti kot mejna spodnja delovna temperatura teh toplotnih črpalk, ki se je iz -10oC znižala na -25za nekateri modeli oC.

Primer naprave, ki lahko deluje v širokem temperaturnem območju, je monoblok črpalka, ki jo je enostavno namestiti. Sposoben je ogreti vodo do 60oC, ko je zunanja temperatura zraka -10oC. Ko pade na -20oC, zagotavlja temperaturo vode 45oC, kar zadostuje za napajanje nizkotemperaturnega ogrevalnega sistema in pripravi toplo vodo za gospodinjstvo.

Uporaba spiralnih kompresorjev z možnostjo "medstopenjskega vbrizgavanja" je omogočila, da so toplotne črpalke opremili z dodatnim izmenjevalnikom toplote, imenovanim ekonomizator.Zahvaljujoč temu naprava pri nizkih temperaturah, tudi pod -20°C, dosega visoko energetsko učinkovitost (sezonski koeficient energetske učinkovitosti SCOP presega 5). Vrednost mejne temperature, pri kateri takšna toplotna črpalka deluje ekonomično, je pomaknjena na okoli -10°C. Prav tako je postalo mogoče pridobiti temperaturo vode, ki oskrbuje sistem centralnega ogrevanja. pri 65oC.

S čim kombinirati toplotno črpalko

Do nedavnega se je veliko investitorjev spraševalo, ali se splača kombinirati toplotno črpalko s sončnimi kolektorji. V napravah s povprečno porabo energije in tople vode takšna kombinacija ni ekonomsko upravičena. To rešitev lahko priporočimo, če se bo naprava uporabljala za ogrevanje vode v bazenu.

Danes je veliko bolj ugodna kombinacija toplotne črpalke s fotovoltaičnim sistemom. Zahvaljujoč možnosti pošiljanja nazaj v električno omrežje presežne energije, ustvarjene v domači PV napeljavi z močjo do 10 kW, in možnosti brezplačne uporabe 80 % te energije v daljšem obračunskem obdobju, stavba, opremljena z PV napeljava lahko postane skoraj ničenergijska zaradi možnosti, ki jo predvideva zakon o OVE.

Sodobne toplotne črpalke so odlične za sodelovanje s fotonapetostnimi inštalacijami, s čimer pridobimo ekološko toploto in postanemo neodvisni od naraščajočih cen električne energije. Spodnji diagram je primer napeljave, kjer je toplotna črpalka edini vir toplote v hiši. Naprava zadovoljuje tudi ostale potrebe stanovalcev, saj zagotavlja hlajenje in pripravo tople sanitarne vode.

Kategorija:

Obnova