Učinkovitost toplotne črpalke je odvisna od temperature medija, ki je vir energije, kar ima za posledico bistveno razliko med črpalkami za zrak in zemljo. Ugotovite, kateri ogrevalni sistem je v našem podnebju učinkovitejši.

Toplotne črpalke za zemljo in zrak - kakšne so razlike v njihovi učinkovitosti

Kakšen vpliv ima temperatura tal in zraka na učinkovitost toplotnih črpalk?

Temperatura na določeni globini pod površjem zemlje, ki jo imenujemo globina zmrzovanja (na Poljskem od 0, 8 do 1, 4 m, odvisno od regije), je vedno višja od 0 o C. Globlje, bolj stabilna je temperatura tal, ker se ne ohladi mu hladen zrak. Na žalost se tudi segreje manj, ker nanj ne vpliva sončno sevanje.

Toplotna črpalka, ki sprejema energijo, nakopičeno v tleh, povzroči, da se njena temperatura zniža, v intervalih med njenimi cikli pa pride do "regeneracije" - temperatura se rahlo poveča zaradi podzemne vode, ki je nosilec energije. Ko je toplotni izmenjevalec zemeljske toplotne črpalke pravilno izveden, lahko sklepamo, da je povprečna temperatura tega toplotnega izmenjevalnika, imenovana spodnji vir toplotne črpalke, nekoliko nad 0 o C.

V nasprotju s tem temperatura zraka, ki je spodnji toplotni vir zračne črpalke, v našem podnebju včasih doseže celo 24 o C (na severovzhodu), čeprav obstajajo regije (Zahodna Pomeranija), kjer je spodnja meja -16 o C. Na srečo pride do močnega zmrzali so pri nas precej redki. Povprečna temperatura zraka za ogrevalno sezono v različnih regijah na Poljskem je v letih 2000–2010 nihala med 3 in 8 o C. Torej je bila primerljiva s temperaturo tal na globini 1, 5-2 m. Torej, v nasprotju z videzi, zračne črpalke v našem podnebju sploh ni. je v vnaprej izgubljenem položaju.

Temperatura v podzemlju je razmeroma stabilna, vendar delovanje toplotne črpalke zniža, kar povzroči zmanjšanje učinkovitosti. Energijo dopolnjujemo z vodo v tleh, zato je močnejša, hitrejša je "regeneracija" in zahvaljujoč temu je lahko zemeljski toplotni izmenjevalec manjši.

Vpliv nizke temperature na delovanje črpalke

V našem podnebju je povprečna učinkovitost ogrevalnih sistemov z zračnimi toplotnimi črpalkami nižja kot pri zemeljskih toplotnih črpalkah za skoraj 30% . To je posledica dejstva, da je nosilec energije v zraku predvsem para, zrak pri -10 o C pa vsebuje mnogokrat manj kot temperatura pri 20 o C (zmrzljiv zrak je "suh"). Zato je med močnimi zmrzali učinkovitost zračnih črpalk relativno nizka.

Poleg tega obstajajo težave pri prilagajanju zmogljivosti kompresorja spremembam v širokem območju delovnih pogojev toplotne črpalke (razpon sprememb temperature zraka je veliko večji od tal) in potreba po odmrzovanju uparjalnika, ki se pojavlja le pri zračnih črpalkah. Na hladni površini se voda kondenzira iz zraka, ki zmrzne pri negativni temperaturi - nato je treba uparjalnik segreti, da odstrani led, ki ovira pretok zraka, in ta absorbira energijo. Zanimivo je videti, kako so to težavo rešili v napravi, ki jo želimo kupiti - sistem odmrzovanja bi se moral samodejno zagnati le, ko je to potrebno. Če ni poliran, učinkovitost črpalke močno trpi.

Kategorija:

Ogrevanje