Zašto su toplinske pumpe najprofitabilnija i najperspektivnija zamjena za plinsko i električno grijanje?
Toplinske pumpe su oprema koja, zahvaljujući tehnologiji, multiplicira toplinsku energiju alternativnih izvora (tlo, okolni zrak, podzemne vode) i prenosi je u sustav grijanja.
Sunce i zrak su izvori neiscrpne niskotemperaturne topline. Ta toplinska energija je besplatna i obnovljiva.
Toplinska pumpa prenosi ili pumpa toplinsku energiju iz jednog medija u drugi. Princip rada toplinske pumpe opisan je kasnije u članku.
Kako radi toplinska pumpa?
U dizajnu pumpi, kao i u rashladnim jedinicama, koristi se krug s rashladnim sredstvom koje cirkulira u njemu, sposobnim za ključanje čak i uz minimalno zagrijavanje. Samo toplinska pumpa za grijanje radi kao "obrnuti hladnjak".
Kako toplinska pumpa radi
Rad toplinske pumpe može se podijeliti u 5 faza:
- kipućeg freona u isparivaču
- kompresija rashladnog sredstva kompresorom
- prijenos topline s kondenzatora na krug grijanja
- prolaz ohlađenog kondenziranog rashladnog sredstva kroz prigušnu zaklopku
- povratak ohlađenog i tekućeg freona u izmjenjivač topline isparivača
Toplinske pumpe namijenjene su grijanju i hlađenju. Dodatna funkcija je zagrijavanje vode za kućnu ili industrijsku upotrebu. Ovo je najfunkcionalnija oprema u usporedbi s bilo kojim bojlerima ili klima uređajima.
Toplinska pumpa radi vrlo ekonomično, jer troši energiju samo za rad kompresora i cirkulacijskih pumpi. Energetska učinkovitost toplinskih pumpi je vrlo visoka. Faktor pretvorbe energije doseže 4-6, pa čak i više. To znači da svaki kilovat korištene energije toplinska pumpa pretvara u 3-5 kilovata topline, koja se koristi za grijanje kuće ili za zagrijavanje vode.
Za grijanje kuće ili grijanje vode morat ćete platiti nekoliko puta manje nego da se koristi električni bojler ili bojler. Troškovi grijanja mogu se uštedjeti i do 75-80%!
Prema trenutnim tarifama za plin, plinski bojler je 2-3 puta skuplji za rad od toplinske pumpe.
Kako radi toplinska pumpa za grijanje doma?
Toplina se može dobiti iz:
- podzemna voda na dubini od 15-20 m;
- obližnja vodena površina;
- jastučići za tlo s horizontalnim kolektorom dubine polaganja do 1,2-1,5 m;
- duboko izbušene bušotine do 40-50 m dubine.
Postoji mnogo više načina korištenja tehnologije toplinske pumpe za smanjenje gubitka topline i smanjenje troškova grijanja.
Na primjer, pri korištenju viška topline iz tehnoloških procesa, topline otpadnih voda i u mnogim drugim slučajevima.
Vrste toplinskih pumpi
Postoje sustavi koji koriste geotermalnu toplinu, toplinu iz zraka ili instalacije koje izdvajaju hidrotermalnu toplinu. Istaknimo nekoliko glavnih vrsta toplinskih pumpi.
Toplinska pumpa zemlja-voda
Toplinska pumpa zemlja-voda je sustav koji crpi višak topline iz sloja površinskog tla, dubokih bušotina ili obližnjeg vodenog tijela.
Temperatura tla na dubini ispod sloja smrzavanja zimi je uvijek pozitivna - do 5-10 (°C). Toplina akumulirana tijekom ljeta dovoljna je da geotermalna toplinska pumpa grije prostoriju zimi.
Za odvod topline postavlja se cjevasti plastični kolektor ili se spuštaju dvostruke sonde u kojima cirkulira rashladna tekućina koja se ne smrzava u zimskim uvjetima. Što je veći životni prostor, to su kolektorske cijevi dulje ili dubina sondi veća. Specifična snaga odvoda topline za različita tla može varirati od 8 do 32 W / m². Uzimaju se u obzir i karakteristike tla i njegovih slojeva, što zahtijeva geološka istraživanja.
Ako se u blizini kuće nalazi ribnjak ili rezervoar s dovoljnom količinom vode i dubinom, u njega se do dubine (do dna) postavljaju spirale i prstenovi plastičnog kolektora.
Toplinska pumpa voda-voda
Toplinska pumpa voda-voda, čiji se princip temelji na iskorištavanju topline iz podzemnih voda, prilično je komplicirana za ugradnju. Temperatura vode na dubini je konstantna tijekom cijele godine - oko + 10 ° C.
Za ugradnju takve toplinske pumpe potrebna je analiza dubine vodenog horizonta, količine, kvalitete i čistoće vode. Njene performanse u smislu topline ili hladnoće ne ovise o atmosferskim uvjetima ili promjeni godišnjeg doba. Omjer pretvorbe energije toplinske pumpe vode je visok – COP do 5 i više, ali su ugradnja i održavanje problematični.
Toplinska pumpa voda-voda za grijanje je isplativa opcija samo pod uvjetom kompetentnog odabira i izračuna opreme, kao i visokokvalificirane ugradnje i puštanja u rad.
Cijena geotermalnih i toplinskih pumpi za vodu je visoka zbog potrebe za prethodnim istraživanjima i skupim instalacijskim radovima.
Toplinska pumpa zrak-voda
Takva toplinska pumpa je pristupačnija u pogledu cijene i ugradnje. Najprikladnija je za integraciju u modernizirani sustav grijanja, a također se lako ugrađuje i brzo se isplati prilikom uvođenja u novi dom. Budući da njezine toplinske performanse ovise o temperaturi vanjskog zraka, povoljno je koristiti zračnu toplinsku pumpu u bivalentnim krugovima, s rezervnim drugim izvorom topline.
Ukupni kapacitet toplinske pumpe s rezervnim izvorom postaje gotovo upola manji od njezine cijene, ali energetska učinkovitost i ekonomičnost cjelokupnog sustava opskrbe toplinom ostaju optimalni.
Razlikujte monoblok raspored ili komplet koji uključuje vanjske i unutarnje jedinice. Inverterska toplinska pumpa zrak-voda precizno i ekonomično reagira na prioritetna opterećenja za grijanje, toplu vodu ili hladnoću. Koeficijent energetske učinkovitosti takvih sustava je do 5 ili više, sposobni su raditi čak i na vanjskim temperaturama do -25 °C. To su najpopularnije toplinske pumpe za upotrebu u umjerenim klimama na većem dijelu teritorija Ukrajine.
Takvi su modeli opcija dostupna s obzirom na klimatske uvjete za projekt brzog povrata ulaganja u modernizaciju grijanja ili instalaciju u novoj kući, kako u gradovima s milijunašima, tako i u regijama.
Izvrstan primjer toplinske pumpe zrak-voda je serija Arctic Home Basic i Arctic Home Smart, visokoučinkovita oprema britanskog brenda Mycond.
Toplinska pumpa zrak-zrak
Koristeći toplinu iz ventilacije ili vanjskog zraka, toplinska pumpa zrak-zrak slična je u smislu rada klima uređaju za hlađenje/grijanje, ali s prioritetom rada na grijanju. Ova toplinska pumpa koristi se kao sustav koji vam omogućuje uštedu novca na grijanju doma ne samo u Europi, već i u Ukrajini.
Osim toga, takve toplinske pumpe mogu biti opremljene setom za pripremu tople vode i odlikuju se visokim stopama sezonske energetske učinkovitosti.
Postoje i druge sheme sustava toplinskih pumpi:
- toplinska pumpa zemlja-zrak;
- toplinska pumpa sa slanom vodom;
- drugi.
Toplinske pumpe koriste se za zagrijavanje vode u bazenima ili tehnološkim procesima, u nekim industrijskim područjima ili u građevinarstvu za grijanje bilo kojeg komercijalnog objekta.
Prednosti toplinskih pumpi
- Inovativne tehnologije za opskrbu toplinom, klimatizaciju i opskrbu toplom vodom, predstavljene u jednom uređaju – toplinskoj pumpi.
- Ekonomično i višestruko niži troškovi grijanja i opskrbe toplom vodom.
- Ekološki prihvatljiva toplinska pumpa, bez emisije CO2 i zagađenja okoliša.
- Zaštita od požara, nema potrebe za nadzorom, odobrenjem, stalnim praćenjem sigurnosti opreme.
- Inteligentno upravljanje i ekonomični načini rada, kontrola mikroklime pomoću senzora temperature i vlažnosti.
- Regulacija različitih temperaturnih krugova grijanja: radijatorsko i podno grijanje.
- Klimatizacija i grijanje s toplinskim pumpama i ventilokonvektorima.
- Toplinska pumpa zemlja-voda, čija je cijena visoka, ekonomski je isplativa opcija za grijanje nove kuće bez plina, posebno u uvjetima ograničene opskrbe kuće električnom energijom.
Zaključci
Samo visokokvalificirani stručnjaci mogu odabrati pravi set opreme za toplinske pumpe koja radi prema jednoj ili drugoj shemi, s obzirom na određeni dio privatne kuće, uzimajući u obzir inženjerske sustave i planiranje zgrade.
Ispravni izračuni određuju: trošak sustava, njegovu učinkovitost i pouzdanost. Toplinske pumpe su inovativni sustavi sa složenom instalacijom i inteligentnim upravljanjem. Za provedbu takvih projekata potrebno je obratiti se stručnjacima kako bi odabrali najprikladniji set opreme u smislu snage i cijene te izračunali ekonomsku korist od njegove implementacije.
