Ogrevanje s toplotno črpalko je lahko zelo poceni, čeprav ne vedno cenejše od kotla na trda goriva. Zagotovo je veliko bolj priročno (foto: DIMPLEX).
Toplotna črpalka se uporablja za ogrevanje hiše s toploto iz tal, zraka ali vodnih rezervoarjev. Toplotna črpalka se običajno napaja z električno energijo, vendar je njena poraba precej manjša kot pri električnih grelnikih. Njegovo delovanje je popolnoma avtomatizirano, ne potrebuje goriva, ni izpušnih plinov, težave s dimnikom in prezračevanjem ter stroški ogrevanja so majhni.
Ogrevanje hiše s toplotno črpalko. Katero črpalko izbrati: tla, voda ali zrak?
Kaj določa učinkovitost toplotne črpalke?
Koliko lahko prihranite s pretvorbo kotla v toplotno črpalko, se določi njegova učinkovitost, izražena v COP, ki je razmerje med količino energije, ki se v kondenzatorju črpalke prenese v ogrevalni sistem, in količino porabljene električne energije.
Za črpalke, ki se uporabljajo za ogrevanje prostorov, znaša od 2 do 4 (po povprečju za celotno ogrevalno sezono). Manjša je temperaturna razlika med uparjalnikom črpalke (tj. Medijem, iz katerega črpalka prejema toploto) in kondenzatorjem (tj. Temperaturo, na katero črpalka segreva ogrevalni medij), večji je izkoristek. Temperatura kondenzatorja običajno ni nižja od 40 ° C, ker je toliko potrebno za delovanje ogrevalnega sistema (nižja temperatura bi zahtevala uporabo naprav z zelo veliko površino za izmenjavo toplote). Torej je vse odvisno od temperature medija, iz katerega črpalka prejema toploto: višja kot je, večji je COP in nižji so stroški ogrevanja.
Energija iz vode, zemlje in zraka
Rezervoarji naravne vode imajo v ogrevalni sezoni razmeroma stabilno in razmeroma visoko temperaturo, nekoliko nižje tla na globini manj kot 1 m. Temperatura uparjalnika zemeljske črpalke je na splošno blizu njegovega delovanja. Ribnik, reka ali globok vodnjak lahko zagotavljajo 10 ° C tudi v zmrzali. Toda za sprejem toplote iz zemlje ali vode je potrebna namestitev, katere stroški presegajo 20 tisoč. PLN že za črpalko z ogrevalno močjo manj kot 10 kW in je ni vedno mogoče ali zelo težko izvesti (zaradi pomanjkanja prostora na parceli, nizkega nivoja podzemne vode, pomanjkanja rezervoarja za vodo v bližini).
V tej situaciji se lahko odločite za zračno črpalko . Vendar pa je vredno spomniti, da je njegova učinkovitost med zamrzovanjem razmeroma nizka. Zato so v praksi lahko stroški njegovega ogrevanja celo dvakrat višji od zemeljske črpalke.
Toplotna črpalka iz vira zraka - toplota iz zraka
Za zbiranje toplote ne potrebuje dodatne namestitve, vendar ne dosega tako visoke učinkovitosti kot črpalke tal in vode, saj je temperatura zraka pozimi razmeroma nizka. Dobljena toplota se lahko uporablja za ogrevanje vode ali zraka. Priljubljene so črpalke zrak-zrak, ki se prodajajo kot klimatske naprave s toplotno črpalko (povratne - z možnostjo obratne smeri kroženja hladilnega sredstva), ki se poleti hladijo, pozimi pa segrevajo.
Ogrevanje s toplotno črpalko z zračnim virom stane v povprečju približno enako kot kotel na zemeljski plin in zemeljski kotel na kotel na premog ali drva. Upoštevati morate, da so stroški odvisni od pogojev, v katerih črpalka deluje (od temperature medija, iz katerega prejema toploto), zato se lahko bistveno razlikujejo. Ogrevanje s toplotno črpalko je veliko cenejše kot pri električnih grelnikih, kotlu na tekoči plin (propan) ali kurilnem olju in enako priročno. Na žalost je treba za njen nakup in namestitev nameniti precej večji znesek. Naslednje delovanje bo vsaj za polovico cenejše, zahvaljujoč temu se bodo začetni izdatki po nekaj letih izplačali. Na cene toplotnih črpalk vpliva njihova ogrevalna moč. Vgradnja za hišo z nizko porabo toplote (do 10 kW) je več deset tisoč zlot cenejša kot za hišo, kjer je potrebnih več kot 20 kW. Zato je pred nakupom toplotne črpalke vredno dobro izolirati hišo.
Če vaše gospodinjstvo porabi veliko vode za pranje, lahko investirate v toplotno črpalko zrak / voda za toplo sanitarno vodo, ki ima majhno moč in je poceni. Vodo segreva s toploto, ki jo odvzame zrak in tako poleti doseže visok izkoristek. Dobra dopolnitev vgradnje s centralnim ogrevalnim kotlom - črpalka ogreva vodo izven kurilne sezone, za njeno delovanje pa plačate malo (poleti ducat groszy na 1 kWh).
Toplotna črpalka zemeljskega vira - toplota od tal
Energijo dobiva od tal, vendar potrebuje posebno namestitev. Vodoravni izmenjevalec je izdelan iz prožne cevi, ki jo položi v tla v eni ali dveh ravninah ali v spiralo. Da bi dobili čim več toplote, je najbolje, da jo uredite globoko pod zemljo, vendar zaradi stroškov in stroškovne učinkovitosti to storite le na globini, nekoliko večji od ledišča (od 0, 8 do 1, 4 m). Količina toplote, odvzete iz zemlje, je odvisna predvsem od vlage tal. Gostota toplotnega toka v glinenih tleh je nad 30 W / m 2, v suhi peščeni - pa le 10 W / m 2 . Površina toplotnega izmenjevalnika, ki je potrebna za doseganje ogrevalne moči 10 kW, je lahko od 300 do 1000 m 2 . Dober energijski učinek boste dosegli s polaganjem cevi za izmenjavo toplote na dno rezervoarja za vodo. Zaradi manjše potrebne količine prostora in večje učinkovitosti (zaradi nekoliko višje in stabilnejše temperature tal na večji globini) so izmenjevalniki v obliki navpičnih sond - cevi, nameščenih v vrtine - boljši od vodoravnih. Takšna naložba je dražja, vendar je lahko donosna na parcelah z zelo nizko gladino podzemne vode, kjer bi vodoravni izmenjevalec moral imeti zelo veliko površino. 1 kW ogrevalne moči dobimo iz približno 20 m vrtine. Naredimo jih lahko več, če smo vsaj 5 m narazen.
Toplotna črpalka za vodo - toplota iz podzemnih in površinskih voda
V primeru velikega povpraševanja po toploti se splača pridobiti iz podzemne ali površinske vode. Pozimi se njihova temperatura giblje med 0 in 10 ° C, zato so energetski kazalci te raztopine še ugodnejši kot pri zemeljskih črpalkah. Vendar morate upoštevati dodatne stroške in težave, ki izhajajo iz onesnaženja vode - potrebo po njenem filtriranju in zamenjavi jedkih sestavnih delov naprave. Za črpanje vode je potrebna velika količina energije - da doseže 10 kW, pri 5 ° C potrebuje 2 m 3 / h. To je treba upoštevati pri oceni učinkovitosti sistema. S čim večjo učinkovitostjo vsake črpalke je nižja temperatura kondenzatorja, to je ogrevalnega medija.
Črpalka lahko dovaja toploto sistemom za talno in zračno ogrevanje ter običajnim konvekcijskim grelcem. Toda slednji morajo biti velike velikosti, da dosežejo potrebno moč pri nizki temperaturi ogrevalnega medija (40-50 ° C) - približno dvakrat večje kot takrat, ko do njih priteče voda iz kotla pri 70-80 ° C. Zato je v napravah s toplotno črpalko njihova uporaba bolje omejena. Talno ogrevanje je bolj priročno, njegova izvedba pa je lahko cenejša (veliki grelniki so dragi). Dobri učinki so dobljeni, ko črpalka deluje v vžganem ogrevalnem sistemu - zrak s temperaturo do 40 ° C zadostuje za njeno delovanje.
GLEJ TUDI: Vaillant, toplotna črpalka za vse nižje vire toplote
Pravilno izbrana ogrevalna moč pomeni cenejše obratovalne stroške
Obratovalni stroški toplotne črpalke so v veliki meri odvisni od pravilne izbire njene ogrevalne moči. Če je previsoka glede na potrebo po toploti, se črpalka pogosto vklopi in izklopi, kar porabi več energije, njeni sestavni deli pa se hitreje obrabijo. Po drugi strani manjša moč pomeni, da črpalka pod optimalnimi pogoji deluje dlje časa, vendar v obdobjih največje potrebe po toploti ni sposobna zagotoviti udobne temperature v prostorih (zato imajo črpalke vgrajene električne grelnike, vendar njihovo delovanje stane veliko).
Rešitev te težave je uporaba varovalnega rezervoarja za shranjevanje vode, ki jo ogreva črpalka. Vroča voda nato odide v toplotno izoliran rezervoar, ki je nekako "napolnjen" z energijo in samo iz nje - v ogrevalno napravo. Zmogljivost rezervoarja je mnogokrat večja od vgradnje iz samih cevi (zaradi nizke temperature ogrevalnega medija v napravah s toplotnimi črpalkami se radiatorji ne uporabljajo, le talno ogrevanje), zato tako ogrevanje kot hlajenje vode v njem traja veliko dlje. Zahvaljujoč temu črpalka deluje z nazivno močjo vedno v dolgih ciklih, ne glede na spremembe potrebe po toploti za ogrevanje prostora.
Najpomembnejši razlog za uporabo varovalnega rezervoarja je možnost oskrbe črpalke z električno energijo, poravnano po cenejši nočni tarifi (energija v nočni tarifi je cenejša kot v 24-urni tarifi za več kot 40%). Čez dan, ko je elektrika dražja, črpalki ni treba delati, če je v rezervoarju dovolj toplote za ogrevanje.