Toplotna črpalka zračni vir je najmanj težavna. Kako deluje? Za pridobivanje toplote ne potrebuje nobene zunanje napeljave. Okoliški zrak se s pomočjo ventilatorja vsesa v notranjost naprave in neposredno izpira uparjalnik ter oddaja toploto delovnemu mediju, ki kroži v notranjem krogu črpalke.

Ko se odločate za gradnjo hiše, se morate prej ali slej v fazi gradbenega projekta odločiti - s čim ogrevati hišo? Toplotne črpalke na zrak so v zadnjih letih vse bolj priljubljene. Kaj moramo vedeti, preden se odločimo za toplotno črpalko, kako pripravimo kotlovnico za njeno izvedbo, na katera izvedbena vprašanja je vredno biti pozoren? Kako deluje toplotna črpalka na zrak?

Zračna toplotna črpalka in standard energijsko varčne gradnje

Zračne toplotne črpalke so rešitev, ki ustreza novim standardom energijsko varčne gradnje in novim zakonskim predpisom glede izbire vira toplote. Pomembne spremembe v zvezi s tem so prinesli novi tehnični pogoji, ki jih morajo izpolnjevati stavbe in njihova lokacija, ki so začeli veljati 1. januarja 2021. Te zahteve, zlasti glede indeksa primarne energije iz neobnovljivih virov EP, silijo investitorje k rabi energije. čim več iz obnovljivih virov v novo projektiranih objektih. Pri izbiri toplotne črpalke za ogrevanje doma nam ni treba skrbeti, da bo takšna odločitev postavljena pod vprašaj že v fazi vloge za gradbeno dovoljenje, kar se lahko zgodi, ko se odločimo za kotel na eko grah, ogrevanje na el. ali zemeljski plin. Nato moramo za izpolnjevanje zahtev za izpolnjevanje indeksa primarne energije Ep v objektu dodatno projektirati inštalacijo, ki omogoča izkoriščanje energije iz obnovljivih virov – sončni kolektorji, fotovoltaika – ali mehansko prezračevanje z rekuperacijo toplote.

Vrnimo se k toplotnim črpalkam in razmislimo zakaj se splača ogrevanje s toplotno črpalko? Poglejmo najprej, kako deluje toplotna črpalka na zrak.

Kako deluje toplotna črpalka na zrak

Toplotno črpalko pogosto imenujemo ekološka naprava. V okolje namreč ne oddaja nobenih onesnaževal, toplota, ki jo uporablja, pa je pravzaprav energija sončnega sevanja, akumulirana v tleh, vodi ali zraku. Ni degradacije okolja, kjer črpalka deluje. Doseganje temperature ogrevalne vode v inštalaciji na ravni celo 60ºC je možno zaradi termodinamičnih transformacij hladiva v hladilnem sistemu toplotne črpalke, ki potekajo zahvaljujoč uporabi uparjalnika, kompresorja, kondenzatorja in ekspanzijskega ventila. . To kroženje ima svoje omejitve, zato bo v ekstremnih razmerah, ko je zunaj -20 ali celo -25oC delovanje zračne toplotne črpalke dodatno podprto z vgrajenim električni grelnik ali vir konične toplote (to temo bomo razvili kasneje v članku).

Zakaj izbrati toplotno črpalko zrak?

Najpreprostejša in najcenejša je uporaba zunanjega zraka kot nižjega vira za toplotno črpalko. Na voljo je tako rekoč za vsako investicijo v projekt, zato je ta rešitev najbolj priljubljena v segmentu toplotnih črpalk. Montaža zračne toplotne črpalke ni zelo težavna, saj zahteva poseben podstavek, na katerem je izdelan zunanji agregat toplotne črpalke in na notranjo enoto, ki se nahaja npr. Zahvaljujoč temu lahko brez bistvenih predelav inštalacij uporabljamo zračne toplotne črpalke v obstoječih objektih, predvsem med tistimi - z radiatorsko instalacijo.

Trenutno so na tržišču toplotne črpalke zrak-voda, ki so brez težav kos doseganju parametra ogrevalne vode 60ºC - še posebej pri nizkih zunanjih temperaturah zraka -25ºC.

Omeniti velja, da se zrak v hiši lahko uporablja tudi kot nižji vir - taka rešitev se uporablja za hranilnike tople vode za gospodinjstvo z vgrajeno toplotno črpalko majhne moči (splošno znana kot vroča voda) toplotne črpalke). Upoštevati pa je treba, da lahko močno ohladimo objekt in npr. povzročimo učinek podtlaka v prostorih.

S toplotnimi črpalkami zrak-zrak, ki jih običajno imenujemo klimatske naprave, lahko varno uporabljamo notranji zrak za ogrevanje prostorov, na primer s kanalsko klimatsko napravo, ki vsesa krožni zrak, ga ogreje in izpusti v sobe.

Prednosti izbire toplotne črpalke na zrak

Z vidika projektanta sanitarnih inštalacij izbira toplotne črpalke za ogrevanje novo projektiranega objekta prinaša številne prednosti. Med njimi so zagotovo najpomembnejše majhne dimenzije naprave, zaradi katerih lahko toplotno črpalko skupaj z hranilnikom komunalne vode namestimo tudi v majhen prostor.Nekateri proizvajalci ponujajo notranje enote z vgrajenim zalogovnikom, s čimer pridobimo kompaktno napravo.

Z odločitvijo za zračno toplotno črpalko odpade strošek izdelave dimovodne cevi, zalogovnika goriva ali morebitnih dodatnih inštalacijskih pripomočkov. Investitor, ki se odloči za ogrevanje hiše s toplotno črpalko, mora poleg tehničnega prostora za notranjo enoto in zbiralnika komunalne vode najti prostor za zunanjo enoto. Ta pa je izdelan na betonski podlagi (za zaščito enote pred snežnimi padavinami) ali na namenskih nosilcih. Pomembno je, da takšne enote ne postavite v bližino oken in spalnic – med odtaljevanjem lahko oddajajo hrup nad 40 dB(A). Zato je najbolje, da izhod zraka toplotne črpalke usmerite npr. s strani ulice, saj na tej strani niso prostori, ki zahtevajo zaščito pred hrupom.

Druga pomembna točka je, da so toplotne črpalke primerne kot glavni vir toplote za stavbe, ki bodo predmet naknadnega energetskega certificiranja, npr. s strani neodvisnega Inštituta za pasivno hišo PHI. Certifikat PHI nalaga zahtevo po izpolnjevanju toplotnih potreb stavbe za ogrevanje v količini, ki ne presega 15 kWh/(m2leto). Kot zanimivost naj dodamo, da je doseganje tako nizke porabe energije v stavbi povezano tako s potrebo po zagotovitvi ustrezne toplotne zaščite stavbe, uvedbo energijsko varčnih instalacijskih rešitev kot tudi z uporabo proizvodov in materialov s certifikatom inštituta. Projektanti in arhitekti so bolj pripravljeni uporabljati certificirane naprave v pasivni gradnji, kar potrjuje visoko kakovost izdelka.

Koliko stane toplotna črpalka na zrak?

V nadaljevanju vam predstavljam okvirne stroške izgradnje kotlovnice na osnovi toplotne črpalke zrak-voda, razdeljene na posamezne postavke. DDV 8 % mora biti vključen v spodnje cene.

Vrsta napraveCena
Zračna toplotna črpalka 8-16 kW23.000-55.000 PLN
Zalogovnik tople vode 275-400 dm32300-4100 PLN
Ekspanzijska tlačna posoda z varnostno skupino500-800 PLN
Brezžično upravljanje 2 ogrevalnih con (pritličje in mansarda)600-1100 PLN
Hidravlični in elektro elementi v kotlovnici z montažo5000-10 PLN 500

COP - kaj je to v toplotnih črpalkah?

Proizvajalci toplotnih črpalk v svojih kataloških karticah navajajo indeks učinkovitosti toplotne črpalke COP (Coefficient of performance) je koeficient, ki izraža razmerje med količino dovedene toplote in količino energije (običajno električne energije), ki jo črpalka porabi. .Dodati velja še, da je količina pridobljene toplote seštevek količine odvzete energije iz nižjega vira, to je iz zunanjega zraka, in količine električne energije, porabljene za pogon kompresorja toplotne črpalke. Višji kot je indeks COP, manj energije je potrebno za pridobitev enake količine toplote. Zato je prizadevanje za povečanje vrednosti tega koeficienta z ekonomskega vidika povsem upravičeno.

Na žalost nas ta indikator ne obvešča o dejanskih obratovalnih stroških črpalke, ker je COP podan za trenutno vrednost - in specifično temperaturo na strani spodnjega in zgornjega vira. V resnici lahko parametri delovanja nihajo v zelo širokih mejah, zlasti pri črpalkah za vroč zrak/vodo so lahko nihanja zunanje temperature ekstremna.

Koeficient bližje dejanskim parametrom učinkovitosti toplotnih črpalk je t.i. SCOP, to je sezonski koeficient, ki določa razmerje med količino proizvedene toplotne energije v celotni kurilni sezoni in porabljeno električno energijo.Zato lahko s pomočjo tega kazalnika na ocenjen način ugotovimo, koliko nas bo stalo ogrevanje hiše s toplotno črpalko.

Kako oceniti moč zračne toplotne črpalke?

Ko se odločamo za izbiro zračne toplotne črpalke za ogrevanje stanovanjskega objekta, moramo najprej regulirati moč toplotne črpalke na nazivni delovni točki. Vsi proizvajalci toplotnih črpalk so dolžni zagotoviti moč svojih naprav v skladu z zahtevami standarda EN 14511. To pomeni, da je moč toplotnih črpalk zrak-vir podana za računski kriterij A2/W35. Ko je na primer 8,0 kW, pomeni, da je pri zunanji temperaturi zraka 2°C in nastavljeni temperaturi vode v ogrevalnem sistemu 35°C - grelna moč naprave 8,0 kW.

Druga merila, na katera lahko naletimo, so A7/W35 in A-7/W35. To pomeni temperaturo zunanjega zraka -7 oziroma 7°C. Pri toplotni črpalki zemlja-voda najdemo oznako B0/W35, kar pomeni, da je temperatura hladiva 0°C in ogrevalne vode 35°C.Ta podatek je vredno poznati, če želimo pravilno primerjati moč toplotne črpalke za določeno temperaturo.

Omeniti velja še, da toplotno povpraševanje stavbe – na podlagi katere izberemo toplotno črpalko – najdemo v energijskih karakteristikah. Je bistveni element vsakega tehničnega projekta v sanitarni industriji. Toplotno črpalko je treba izbrati tako, da v največji možni meri pokrije celotne potrebe po ogrevanju objekta. Ti pa so določeni v skladu s standardom PN-EN 12831.

Pri toplotnih črpalkah z virom zraka upoštevajte, da se zmogljivost ogrevanja zmanjšuje, ko se znižuje temperatura zunanjega zraka. Zato se takšne črpalke izberejo glede na bivalentno temperaturno točko, to je presečišče krivulje moči toplotne črpalke s krivuljo toplotne porabe objekta. Nižja kot je temperatura bivalentne točke, večji je delež toplotne črpalke v ogrevalni bilanci objekta.

Preostale potrebe po ogrevanju lahko dopolnite s pomočjo električnega grelnika, vgrajenega v notranjo enoto toplotne črpalke. Moč električnega grelnika je odvisno od modela 6-9 kW.

Stroškovna učinkovitost zračne toplotne črpalke

Toplotna črpalka porabi malo klasične (električne) energije, njeni obratovalni stroški pa so med najnižjimi med vsemi priljubljenimi kurilnimi napravami. Cene toplotnih črpalk se začnejo pri okoli 10.000 GBP. PLN, in to velja za naprave z majhno močjo ogrevanja 3-5 kW. Za ogrevanje enodružinskih hiš s površino okoli 150 m2 običajno zadostuje nazivna moč 8-10 kW (toplotna črpalka je izbrana tako, da njena nazivna moč ni višja od maksimalne porabe moči za ogrevanje hiše – njena predimenzioniranost ima za posledico ne samo višjo nabavno ceno, temveč predvsem negospodarnost dela, torej precej višje obratovalne stroške).

Preberite tudi: DEJSTVA in MITI o toplotnih črpalkah na zrak

Toplotne črpalke so vzdržljive naprave, ki brez težav delujejo v povprečju več let. Za približno 25.000 PLN, lahko kupite 8 kW toplotno črpalko zrak-voda z rezervoarjem za ogrevanje komunalne vode. Takšna naprava lahko napaja napeljavo centralnega ogrevanja. z radiatorji ali talnim ogrevanjem. Pri zelo nizkih zunanjih temperaturah (pod -15oC), ko je potreba po toploti največja, jo bo zagotavljal predvsem električni grelec, vgrajen v toplotno črpalko. Navsezadnje je povprečni letni izkoristek zračne toplotne črpalke (upoštevajoč delovanje grelnika) v našem podnebju približno 3, kar pomeni, da iz kilovatne ure dovedene električne energije za pogon črpalke pridobimo približno 3 kWh toplote. dobimo v povprečju. Obratovalni strošek takšne črpalke je torej skoraj trikrat nižji kot pri klasičnem električnem ogrevanju.

PRIPOROČAMO:

  • Projekti hiš iz kolekcije Murator s toplotno črpalko>

Pri toplotnih črpalkah zemlja-voda in tistih, ki pridobivajo toploto iz vode, ne plačamo samo črpalke, ampak tudi instalacijo, ki omogoča odvzem toplote iz spodnjega vira. Skupna cena sistema z zemeljskim izmenjevalnikom toplote je najmanj 40.000 PLN. zlot. Povprečni letni izkoristek same toplotne črpalke, ki oskrbuje nizkotemperaturno centralno ogrevanje lahko celo preseže 5, če pa upoštevamo učinkovitost vseh komponent sistema in porabo energije obtočnih črpalk, se lahko izkaže, da je bližje 4. Kljub temu bo strošek energije za napajanje ogrevalnega sistema skoraj štirikrat nižje kot pri klasičnem električnem ogrevanju.

Kategorija:

Obnova