Pomozite razvoju web mjesta, dijelite članak s prijateljima!
Uređaji koji koriste obnovljive izvore energije, poput toplinskih pumpi, budućnost su sustava grijanja
Oni koriste grijanje zemlje, vode ili zraka za grijanje domova i sanitarne vode, a to ne morate platiti. Dakle, jeftini su u radu i ekološki.
S prirodnom energijom - toplinskim pumpama
Toplinske pumpe su jedan od najmodernijih grijaćih uređaja. Oni oduzimaju toplinu iz okoliša - zemlje, vode ili zraka - i opskrbljuju je instalacijom centralnog grijanja i kućne tople vode, zagrijavanjem vode ili ventilacijskim sustavom, zagrijavajući zrak koji ulazi u prostorije. Prijenos topline iz hladnog okoliša u postrojenje gdje je temperatura viša moguća je opskrbom pumpe dizel gorivom. U najpopularnijim, najčešće korištenim kompresorskim toplinskim crpkama, električna energija pokreće crpni kompresor. Povećanje temperature izmjene topline posredujućeg fluida događa se kao rezultat termodinamičkih promjena koje se događaju u toplinskoj pumpi u skladu s načelom na kojem se zasniva rad hladnjaka i klima uređaja.
djelotvoran
Učinkovitost toplinske crpke pokazuje faktor učinkovitosti grijanja (COP). To je omjer količine topline dobivene u kondenzatoru pumpe i potrošnje energije potrošnje. To ne ovisi samo o dizajnu crpke, već prvenstveno o temperaturi koju treba dobiti u prijemniku topline (sustav grijanja), te o temperaturi izvora iz koje crpka crpi toplinu. Prema odredbi ministra gospodarstva o zahtjevima za energetskom učinkovitošću, vrijednost COP-a za kompresorske toplinske pumpe ne smije biti manja od 2, 4. To znači da ćemo za svaki kilovatni sat električne energije korištene za pogon crpke dobiti ne manje od 2, 4 kWh topline. Proizvođači crpki koje izvlače toplinu iz zemlje ili vode obaviještavaju da je COP njihovih uređaja obično od 3 do 5. Zračne toplinske pumpe za zrak imaju manju učinkovitost u našem podneblju.
eko-friendly
Toplinska pumpa se često naziva ekološkim uređajem. Doista, ne emitira zagađenje u okoliš, a toplina koju koristi zapravo je solarna energija akumulirana u zemlji, vodi ili zraku. Na mjestu gdje pumpa radi nema degradacije okoliša. Jedini učinak njegovog djelovanja je snižavanje temperature medija iz kojeg crpi toplinu za nekoliko stupnjeva Celzija. Međutim, treba imati na umu da se električna energija koristi za pogon crpke, koja se u našoj zemlji stvara izgaranjem ugljena, što uzrokuje veliko zagađenje atmosfere. Stoga, sve dok se ne uspostave ekološke elektrane, toplotne pumpe će biti teško smatrati ekološkim uređajima na makro skali. Može biti utješno da kada zagrijavate kuću toplinskom pumpom, ona troši nekoliko puta manje električne energije nego ako bi je grijala pećima i električnim grijačima.
Odakle crpe energiju?
Sa zemlje. Za toplinske crpke koje koriste zemaljsku toplinu, ona se mora isporučiti u isparivač pumpe putem posebne instalacije. U malim sustavima njegove su cijevi istodobno isparivač pumpe - cirkulira u njima, a zatim isparava radni medij (zbog čega se naziva i crpkama za izravno isparavanje). Ova instalacija naziva se zemljani izmjenjivač topline. Ispravan rad crpke ovisi o njezinu odabiru i izvođenju, a može se izrađivati od bakrenih ili plastičnih cijevi (PVC, PE, PP ili PB) položenih u zemlju u obliku vodoravnih kolektora - u jednoj ili dvije ravnine ili u obliku spirale. U nekim se slučajevima koriste i vertikalni kolektori. Vodoravni zemljani izmjenjivači topline postavljaju se na dubini od 1-2 m, gdje temperatura varira od 11-17 ° C ljeti do 0-5 ° C zimi. Temperatura uvelike ovisi o fizičkim svojstvima tla, zbog čega ga treba ispitati prije nego što se napravi izmjenjivač topline. Previše optimistične pretpostavke o temperaturi tla oko izmjenjivača topline mogu rezultirati nedovoljnim radom crpke. Najbolji uvjeti za dobivanje topline su u vlažnom, ilovastom tlu. Gustoća toplinskog toka, koja određuje učinkovitost zemaljskog izmjenjivača topline, u njemu je 40-50 W / m2, a u suhom tlu samo 10-30 W / m2, što je čak pet puta manje. Da bi toplinska crpka dostigla 10 kW, ukupna duljina cijevi izmjenjivača trebala bi biti oko 470 m. Zbog otpora protoka, duljina jedne petlje ne smije biti prevelika. Za cijevi promjera 1 inč mogu biti maksimalno oko 200 m, za cijevi promjera 1, 5 inča - do 350 m. Ako na zemljištu nema dovoljno prostora za polaganje cijevi u vodoravnoj ravnini, mogu se napraviti vertikalni kolektori. Za to je potrebno izbušiti nekoliko rupa u zemlji duboke 10-100 m, udaljene najmanje 5 m jedna od druge i umetnite jednu petlju cijevi u svaku. Za to je potrebna specijalizirana oprema, zbog čega je izrada takvog izmjenjivača skuplja od horizontalne. To je isplativo na parcelama s vrlo niskom razinom podzemne vode.
Bez vode. Toplinska pumpa voda-voda koristi se rjeđe od prizemne topline. Teoretski, to djeluje efikasnije, ali dobivanje topline iz vode je problematičnije. Podzemna voda ima temperaturu oko 10 ° C tijekom cijele godine. Da biste ga koristili kao donji izvor toplinske pumpe, potrebno je izbušiti usisnu bušotinu kapaciteta najmanje 1, 5 m3 / h i instalirati crpku koja će pumpati vodu iz nje u drugi bunar zvan apsorbent. Uz put, voda mora isprati isparivač toplinske pumpe, zagrijavajući radni medij u njoj. Ako apsorpcijski kapacitet jednog bušotina nije dovoljan, potrebno ih je izbušiti nekoliko, što povećava troškove ulaganja. Važno je da voda iz ulaznog bunara nije previše tvrda, jer ljestvica položena na izmjenjivač topline ograničava izmjenu topline. Ako sadrži puno željeza i mangana, brzo će uništiti pumpu i izmjenjivač. Nakon nekog vremena eksploatacije, performanse bušotine također se mogu smanjiti. Površinska voda (iz rijeke ili jezera) također se može koristiti za napajanje toplinske pumpe, ali s obzirom da njezina temperatura varira između 0 i 10 ° C, može se dogoditi da isparivač zamrzne i kao posljedicu toga zaustavi crpku. Osim toga, da biste dobili potrebnu količinu topline, morate ispumpati relativno veliku struju vode. Za postizanje 10 kW potreban je protok vode iznad 2 m3 / h pri 5oC. Potrošnja energije za pogon crpke koja forsira takav protok negativno utječe na učinkovitost sustava.
Iz zraka. Zračne pumpe za zrak najmanje su problematične. Ne trebaju nikakvu vanjsku instalaciju za dobivanje topline. Ventilator iz zraka jednostavno usisava u unutrašnjost uređaja ventilator i izravno isparava isparivač, podnoseći toplinu radnom mediju koji kruži unutarnjom cirkulacijom crpke. Zbog niske temperature zraka, ova pumpa u našoj klimi djeluje prvenstveno kao uređaj namijenjen grijanju komunalne vode tijekom cijele godine. Za vrijeme jakih mrazeva, njegova učinkovitost smanjuje se do te mjere da troši onoliko električne energije koliko i obični električni bojler. Njegova upotreba za grijanje prostorija može biti profitabilna samo u područjima s umjerenom klimom, gdje je broj vrlo hladnih dana u godini mali. Najprihvatljivije se čini uporaba uređaja zrak / zrak, koji su popularni klima uređaji, ali u verziji koja također može raditi kao toplinska pumpa. Njihova se učinkovitost, naravno, smanjuje i s padom temperature vani, a za vrijeme jakih mraza njihov je rad neekonomičan.
Snaga pumpe
To ovisi o mnogim čimbenicima, prvenstveno svojstvima slane otopine i radnim parametrima sustava grijanja. Stoga je nemoguće točno znati kakvu snagu grijanja ima određeni uređaj. To se svaki put mora utvrditi obavljanjem izračuna na temelju određenih pretpostavki. To, međutim, ne znači da će snaga u praksi biti onakva kakva je proizlazila iz izračuna. Štoviše, može se mijenjati tijekom rada uređaja. Vrijedno je znati da se, ovisno o vrsti tla, njegova toplinska učinkovitost kreće od 10 do 50 W / m² - najmanja je kada je tlo suho i pješčano, a najveće - kada je vlažno. Sunčeva svjetlost je također važna - ne smije je zasjeniti. Često se dogodi da se tlo s vremenom osuši (na primjer, kada se pored njega formiraju iskopi novih zgrada) i tada se učinkovitost crpke, koja je dugo radila dobro, smanji. Pumpe koje uzimaju toplinu iz vode također mogu nakon nekog vremena uzrokovati probleme. Kad se uvjeti tla i vode promijene, kapacitet bušotine može se pokazati preniskim. Praksa pokazuje da je u slučaju upijajućih bušotina to zapravo pravilo.
Dobro mjesto
Iz praktičnih razloga, tj. Zbog svojih dimenzija i potrebe korištenja spremnika za kućnu toplu vodu i pribora (poput pumpi ili ventila), toplinska crpka se obično instalira u posebnoj tehničkoj prostoriji. Ne mora ispunjavati nikakve druge zahtjeve osim dimenzija koji omogućuju pristup svim komponentama. Nedavno su se na tržištu pojavile kompaktne toplinske pumpe s ugrađenim spremnikom tople vode. Izgledaju kao veliki hladnjaci i namijenjeni su upotrebi u pomoćnim prostorijama, npr. U kuhinji. Buka toplinske pumpe nije problematičnija od rada perilice posuđa. Možete pronaći i toplinske crpke koje trebate instalirati izvan kuće. Oni su zračne pumpe. Također, crpke za tlo mogu imati kućišta koja im omogućavaju da se nalaze izvan kuće, na primjer u jami koja je iskopana u zemlji.
rentabilnost
Toplinska pumpa troši malo konvencionalne (električne) energije, a troškovi njenog rada jedan su od najnižih među svim popularnim grijaćim uređajima. Međutim, istovremeno je u trenutku kupnje jedna od najskupljih vrsta. Toplinske pumpe koštaju 10-50 tisuća. PLN *, ali cijena im uvelike ovisi o snazi. Za grijanje obiteljskih kuća obično je dovoljno 8-10 kW (toplinska crpka je odabrana tako da je njegova snaga nešto manja od maksimalne potrošnje energije za grijanje kuće - njezino predimenzioniranje rezultira ne samo višom otkupnom cijenom, već prije svega neekonomičnim radom, tj. Značajno veći operativni troškovi), 2 kW dovoljno je za zagrijavanje samo upotrebljive vode. Toplinske pumpe su izdržljivi uređaji koji djeluju bez greške u prosjeku nekoliko godina. Njihovo održavanje sastoji se samo u zamjeni radnog medija svakih nekoliko ili čak nekoliko godina. Za oko 25.000 PLN * možete kupiti zračnu toplinsku pumpu s spremnikom za grijanje komunalne vode. Ima električni grijač, zahvaljujući kojem voda u spremniku tijekom cijele godine ima dovoljno visoku temperaturu. Takav uređaj također može napajati instalaciju centralnog grijanja radijatorima ili podnim grijanjem. Međutim, morate znati da kada je vanjska temperatura niska, kada je potrošnja topline najveća, opskrbljuje je primarno grijačem, a samim tim će i radni troškovi biti relativno visoki. Prosječna godišnja učinkovitost zračne toplinske pumpe iznosi oko 2, što znači da se od kilovat sata električne energije isporučene za pogon crpke može dobiti oko 2 kWh topline. Stoga će trošak njegovog rada biti približno upola manji od klasičnog električnog grijanja. U slučaju toplinskih crpki prizemnih izvora i onih koji dobivaju toplinu iz vode, ne plaćamo samo pumpu, nego i instalaciju koja omogućava prikupljanje topline iz donjeg izvora. Ukupna cijena sustava je najmanje 40-60 tisuća. * Zl. Prosječna godišnja učinkovitost same toplinske crpke koja napaja niskotemperaturnu instalaciju, koja može biti i veća od 5, ali ako uzmete u obzir učinkovitost svih komponenata sustava i potrošnju energije cirkulacijskih crpki, može se pokazati da je niža od 4. Međutim, trošak energije za napajanje sustava grijanja i dalje će biti gotovo četiri puta manji nego kod klasičnog električnog grijanja. (* s obzirom na cijene od listopada 2010.)