
Sadržaj:
- Razdoblje otplate toplinske pumpe.
- Značajke sustava, informacije od stručnjaka.
- Isplata toplinske pumpe za grijanje doma.
- Kako radi toplinska pumpa?
- Što je toplinska pumpa?
- Koliko brzo bi se trebala isplatiti investicija u toplinsku pumpu?
- Zaključci.
Nesumnjivo je da je odluka o ugradnji toplinske pumpe prilično složena i postavlja mnoga pitanja: isplati li se ulagati u ovu tehnologiju, je li isplativa, koliki je rok povrata toplinske pumpe? Zato se prije donošenja takve odluke svakako trebate konzultirati sa stručnjakom.
Pumpa ima svoje radne karakteristike; može poslužiti ne samo kao izvor topline zimi, već i kao hlađenje ljeti. Stoga ugradnju toplinske pumpe treba razmotriti zajedno s drugim sustavima u kući. Tijekom sezone grijanja toplina se iz kuće gubi kroz vanjske zidove, pod i krov te kroz prozore. Što je izolacija kuće učinkovitija i bolja, što su prozori bolji, to je manji gubitak topline kroz njih zimi.
Takav sustav zahtijevat će manji bojler ili toplinsku pumpu, što će značajno smanjiti operativne troškove. U modernoj kući važno je osigurati i ventilacijski sustav kako bi se osigurali svježi zrak i ugodni uvjeti života. Grijanje svježeg zraka zimi može potrošiti značajnu količinu toplinske energije (u prosjeku 30% gubitka topline cijele zgrade), pa će ugradnja ventilacijskog sustava s rekuperacijom također značajno smanjiti troškove. A svi ovi sustavi mogu se, naravno, učinkovito kombinirati s toplinskom pumpom.
Što treba uzeti u obzir
Ako već koristite sustav s plinskim bojlerom za grijanje, tada vam uz trenutne tarife za prirodni plin i električnu energiju ugradnja neće jamčiti neposredne značajne uštede troškova. Međutim, kombinirani sustav baziran na toplinskoj pumpi i plinskom bojleru definitivno će vam pružiti veću neovisnost i udobnost, mogućnost odabira izvora topline ovisno o tarifama za prirodni plin i električnu energiju u budućnosti, jer je pumpa investicija u vašu neovisnost dugi niz godina.
Međutim, ako trenutno koristite električni bojler za grijanje doma, toplinska pumpa bit će pouzdana opcija za značajno smanjenje potrošene električne energije i višestruku uštedu novca na računima za struju.
Isplatit će se brže nego grijanje kotlom na pelete ili kotlom na drva.
Kotlovi na kruta goriva zahtijevaju značajna sredstva i vrijeme za čišćenje tijekom rada, osiguranje sastava goriva (cjepanice ili peleti) i pravovremeno čišćenje dimnjaka od čađe. Za toplinsku pumpu jedino je važno imati na raspolaganju potrebnu električnu energiju.
Slika prikazuje približne operativne troškove grijanja kuće od 150 m2 u Kijevu s prosječnom razinom izolacije pri korištenju različitih vrsta goriva.
Također treba napomenuti da je to i ekološki prihvatljiv izvor grijanja. Tijekom rada toplinske pumpe nema "dimnjaka", nema emisija štetnih tvari koje uništavaju ozonski omotač našeg planeta, a ugradnja će biti odgovorna odluka u odnosu na naše buduće generacije.
Prilikom planiranja ugradnje toplinske pumpe, postavite si 5 važnih pitanja:
Ima li kuća visokokvalitetnu toplinsku izolaciju kako bi se smanjio gubitak topline zimi?
Kolika je dostupna električna snaga za ugradnju pumpe?
Je li moguće koristiti sustav grijanja na temperaturi ne višoj od +55°C?
Je li potrebno ugraditi drugi (rezervni) bojler?
Je li moguće koristiti toplinsku pumpu ne samo za grijanje i pripremu tople vode, već i za hlađenje?
Značajke sustava
Razdoblje povrata investicije i učinkovitost toplinske pumpe ovise o temperaturi medija za prijenos topline. Ovisno o modelu i vrsti, mogu zagrijati rashladnu tekućinu na temperature od +60...+70°C. Međutim, učinkovitost toplinske pumpe izravno ovisi o temperaturi dovoda: što je niža temperatura dovoda toplinske pumpe, to je veća učinkovitost toplinske pumpe i manja je potrošnja električne energije.
Za zagrijavanje tople vode na ugodnu temperaturu potrebna je visoka temperatura medija za prijenos topline. No, sustav grijanja za toplinsku pumpu trebao bi biti niskotemperaturni. Što je niža temperatura medija za prijenos topline u sustavu grijanja, toplinska pumpa će učinkovitije raditi.
Tablica prikazuje primjer COP vrijednosti toplinske pumpe zrak-voda pri različitim vrijednostima temperature fluida za prijenos topline i temperature vanjskog zraka.
Za pouzdan rad toplinske pumpe potrebno je imati rezervu potrebne električne snage. Ako kuća nema punu rezervu električne snage, tada je potrebno razmisliti o ugradnji dodatnog rezervnog bojlera.
Toplinski učinak pumpe zrak-voda ovisi o vanjskoj temperaturi.
Što je temperatura niža, to će toplinska pumpa generirati manji toplinski učinak. Moderne toplinske pumpe zrak-voda rade na vanjskim temperaturama do -25...-27°C. Međutim, tijekom tih razdoblja njihov toplinski učinak će se značajno smanjiti, te u takvim slučajevima trebali biste razmisliti i o ugradnji rezervnog dodatnog bojlera.
Prema riječima stručnjaka, ugradnja sustava toplinske pumpe ima mnoge prednosti: pouzdan je i ekološki prihvatljiv izvor topline, operativni troškovi bit će niži nego pri korištenju bilo kojeg bojlera, toplinska pumpa može zamijeniti klima uređaje u kući, a može biti i izvor hladnoće ljeti.
No ako se odlučite uložiti u toplinsku pumpu, vjerojatno ćete se pitati hoće li to biti dobra financijska investicija i koji je stvarni rok povrata toplinske pumpe.
Razdoblje otplate toplinske pumpe za grijanje doma
- ovo je prilično važno pitanje, jer je u usporedbi sa standardnim plinskim bojlerom cijena toplinske pumpe znatno veća. Izračun razdoblja povrata toplinske pumpe možete dobiti od relevantnih stručnjaka.
Temelji se na usporedbi tarifa za energente dostupne u svakom slučaju (električna energija, prirodni plin, peleti itd.), potrebnog kapaciteta za sustave grijanja i hlađenja, te uključuje i početna ulaganja i troškove servisiranja opreme tijekom rada.
Što trebate uzeti u obzir?
Prilikom izračuna razdoblja povrata ulaganja u sustav, inženjeri izračunavaju količinu toplinske energije koja će zgradi biti potrebna tijekom sezone grijanja godišnje. Uzima se u obzir potrošnja tople vode dnevno za kućanske potrebe (tuš, kada itd.) te se izračunava potreban rashladni kapacitet za hlađenje kuće ljeti.
Na temelju tih vrijednosti odabire se oprema kotlovnice i izračunava se potrošnja različitih energetskih resursa. Na primjer, potrošnja potrebne količine prirodnog plina tijekom rada plinskog kotla, potrošnja peleta tijekom rada kotla na pelete ili električna energija potrošena tijekom rada toplinske pumpe, električna energija potrošena tijekom rada klima uređaja ljeti za hlađenje kuće.
Prilikom izračuna povrata ulaganja, izračunavaju se i godišnji troškovi održavanja sustava i kotlovnice. Važno je napomenuti da sustav zrak-voda ne zahtijeva nikakve dozvole, a održavanje je što jednostavnije i uglavnom se sastoji od praćenja radnih parametara toplinske pumpe.
Najkraće razdoblje povrata investicije bit će za one sustave gdje se toplinska pumpa koristi ne samo za grijanje već i za hlađenje. U slučaju rada sustava grijanja s pretežno niskim temperaturama rashladne tekućine. Nakon što uzmete u obzir sve ove čimbenike, moći ćete odrediti razdoblje povrata i financijsku vrijednost predloženog sustava.
Što je toplinska pumpa?
Toplinska pumpa je ekološki prihvatljiv izvor topline, alternativa tradicionalnim plinskim ili električnim bojlerima. Tijekom rada, toplinska pumpa troši električnu energiju, ali je pretvara u toplinsku snagu s vrlo visokom učinkovitošću. Na primjer, električni bojler, trošeći 1 kWh električne energije, također isporučuje 1 kWh energije sustavu grijanja. Toplinska pumpa, s druge strane, kada potroši 1 kWh električne energije, isporučuje do 5 kWh korisne toplinske snage.
Tijekom rada bilo kojeg kotla koristi se energija izgaranja različitih vrsta goriva. Na primjer, plinski kotao koristi toplinsku energiju oslobođenu tijekom izgaranja prirodnog plina.
I tijekom rada takvog kotla potrebno je platiti količinu plina koja se u njemu sagorijeva. Toplinske pumpe, s druge strane, koriste apsolutno besplatnu energiju iz okoline: zraka, vode, tla itd.
Stoga će troškovi rada toplinske pumpe uvijek biti niži od troškova bilo kojeg kotla koji sagorijeva gorivo. Međutim, početna investicija u sustav toplinske pumpe bit će veća, jer je potrebno opremiti sustav za iskorištavanje topline okoline.
Postoje različite vrste toplinskih pumpi: "zrak-voda, voda-voda i zemlja-voda", ovisno o izvoru energije za toplinsku pumpu.
Na primjer, toplinska pumpa s podzemnom vodom koja koristi besplatnu toplinu zemlje. Za takvu toplinsku pumpu, izvan kuće u zemlju mora se ugraditi poseban izmjenjivač topline, gdje će se nosač topline zagrijavati temperaturom okolnog tla. To može biti horizontalni ili vertikalni izmjenjivač topline, u kojem će se nosač topline zagrijavati na temperaturu od +3...+8°C, što je sasvim dovoljno za učinkovit rad toplinske pumpe. Za toplinsku pumpu voda-voda obično su potrebna dva bušotina za vodu.
Voda cirkulira iz jednog bunara u drugi pomoću standardne potopne pumpe i putem izmjenjivača topline prenosi toplinu vode temperature +8...+10°C na toplinsku pumpu. Za toplinske pumpe zrak-voda potrebno je ugraditi izmjenjivač topline u obliku vanjske jedinice izvan kuće, koja izgleda kao poznata vanjska jedinica konvencionalnog klima uređaja. Moderne toplinske pumpe učinkovito koriste energiju vanjskog zraka čak i na temperaturama niskim do -25°C.
Toplinska pumpa koristi energiju iz okoline za zagrijavanje vode u sustavu grijanja. Temperatura vode od +8°C ili temperatura zraka od -10°C dovoljna je da toplinska pumpa učinkovito radi i zagrijava vodu u sustavu grijanja do +60°C.
No, kao što smo ranije rekli, razdoblje povrata i učinkovitost toplinske pumpe povećavaju se pri nižoj temperaturi vode u sustavu grijanja. Na primjer, u sustavu grijanja s podnim grijanjem, temperatura nositelja topline je približno +35...+40°C, a temperatura nositelja topline u sustavu grijanja s radijatorima je u prosjeku +55...+60°C. Potrošnja električne energije toplinske pumpe u sustavu s radijatorima bit će barem dvostruko veća nego u sustavu s podnim grijanjem.
Kako radi toplinska pumpa?
Toplinska pumpa izgrađena je na temelju rashladnog modula - to je zatvoreni, hermetički zatvoreni modul, njegove glavne komponente su dva izmjenjivača topline, kompresor, termostatski ventil (TRV) i automatizacija upravljanja. Rashladno sredstvo (freon) cirkulira u rashladnom modulu.
Cirkulira ga kompresor između dva izmjenjivača topline. Glavno svojstvo rashladnog sredstva je da može ključati i pretvarati se u paru na niskim temperaturama. Može ključati čak i na temperaturama ispod 0°C. Za opći opis rada toplinske pumpe, upotrijebimo primjer toplinske pumpe voda-voda:
- voda iz bunara s temperaturom od +8°C ulazi u prvi izmjenjivač topline toplinske pumpe, gdje predaje toplinu rashladnom sredstvu. Istovremeno se voda hladi na temperaturu od približno +5°C i ispušta natrag u drugi bunar;
- rashladno sredstvo u izmjenjivaču topline ključa od ove temperature od +8°C i pretvara se u paru (taj izmjenjivač topline naziva se isparivač);
- Rashladno sredstvo u obliku pare dovodi se u kompresor, gdje se komprimira. Tijekom kompresije raste mu temperatura, koja može doseći i do +100°C. Taj se potencijal koristi za zagrijavanje vode u sustavu grijanja;
- visokotemperaturno rashladno sredstvo nakon kompresora ulazi u drugi izmjenjivač topline, gdje prenosi toplinu na vodu sustava grijanja. Rashladno sredstvo se kondenzira i vraća u tekućinu (ovaj izmjenjivač topline naziva se kondenzator);
- Rashladno sredstvo zatim se putem ventila za regulaciju temperature vraća u prvi izmjenjivač topline, gdje ponovno može oduzimati toplinu vodi.
Električna energija koju koristi toplinska pumpa koristi se za rad kompresora toplinske pumpe. Što je viša temperatura na koju se rashladno sredstvo mora komprimirati, veća je potrošnja električne energije toplinske pumpe.
Ako uzmemo u obzir toplinsku pumpu zrak-voda, toplina rashladnog sredstva prenosi se iz vanjskog zraka u prvom izmjenjivaču topline (isparivaču). To se događa u vanjskoj jedinici toplinske pumpe, koja je postavljena vani. Kako bi se povećala učinkovitost rada, cirkulaciju zraka kroz izmjenjivač topline osiguravaju ventilatori.
Koliko brzo bi se trebala isplatiti investicija u toplinsku pumpu?
Obično je razdoblje povrata investicije za sustav toplinske pumpe između 5 i 10 godina, ovisno o dostupnim izvorima energije (prirodni plin, struja, peleti itd.) i njihovim tarifama.
U novogradnji, ulaganja u toplinsku pumpu mogu biti usporediva s ulaganjima u priključak prirodnog plina (projektna dokumentacija, polaganje cijevi, kupnja plinskog bojlera).
Treba imati na umu da toplinska pumpa koju razmatramo ima niz očitih prednosti u odnosu na druge tradicionalne izvore topline.
Naravno, ovo rješenje nije apsolutno isplativo u svim aspektima, zbog čega mnogi ljudi još uvijek oklijevaju kupiti toplinsku pumpu. To je uglavnom zbog visoke cijene takvog sustava u usporedbi s konvencionalnim bojlerima.
Prednosti toplinskih pumpi obično uključuju
- minimalni operativni troškovi takvih sustava;
- praktičnost i sigurnost korištenja;
- ekološka prihvatljivost - nema dimnjaka u kući;
- neovisnost od tradicionalnih izvora energije;
- nema potrebe za skladištenjem i skladištenjem goriva (drva);
- grijanje i hlađenje iz jednog uređaja;
- visoka pouzdanost u radu.
Zaključci:
Razdoblje povrata toplinske pumpe i ulaganja u nju mogu varirati. Razdoblje povrata od 5-10 godina može se činiti prilično dugim, ali će definitivno biti pouzdana investicija u vašu neovisnost, pouzdanost i udobnost u radu dugi niz godina.
Zato će takva investicija za mnoge zaista biti najprofitabilnija u smislu cijene i učinkovitosti.
Preporučeni članci: https://mycond.ua/blog/sposoby-zmenshennya-vytrat-na-kvartyrne-budynkove-ofisne-ta-inshi-vydy-opalennya
https://mycond.ua/blog/perevagy-teplovyh-nasosiv-mycond
https://mycond.ua/blog/ekonomne-opalennya-pryvatnogo-budynku-bez-drov-i-gazu