Toplinske pumpe su jedan od najmodernijih grijaćih uređaja. Ekološki su i ne morate plaćati toplinu dobivenu kroz njih

Sve veći teret prirodnog okoliša značio je da bismo trebali ozbiljno razmisliti o alternativnim načinima dobivanja energije i ekološkog grijanja. Toplinska pumpa će nam omogućiti učinkovito korištenje obnovljive energije. Objašnjavamo rad toplinske crpke i predlažemo koji odabrati

Ekološki izvori energije: toplinska pumpa

Toplinske pumpe su mali ekološki uređaji koji se primarno koriste za grijanje kuće. U tu svrhu oni izvlače toplinu iz okoliša (vode, tla ili zraka), tj. Takozvanog donjeg izvora, i prenose ga u gornji izvor - instalaciju grijanja (radijatore ili podno grijanje).

Rad toplinske pumpe može se usporediti s hladnjakom. Dizajniran je za hlađenje prehrambenih proizvoda, a nuspojava njegovog rada je toplina koja se uzima iz njih, koja se vraća u sobu. Crpka, s druge strane, izvlači toplinu iz okoline, zagrijava zgradu s njom, a nuspojava njegovog rada je hlađenje donjeg izvora. Stoga za grijanje kuće ne treba nikakvo gorivo, osim električne energije potrebne za pogon kompresora, tj. Glavnog elementa koji crpi toplinu iz donjeg izvora. Količina energije koja se pumpi isporučuje u obliku električne energije, međutim, nekoliko je puta manja od količine energije u obliku topline koja se prenosi u prostorije. Zahvaljujući tome, njegov je rad mnogo jeftiniji od plinskog ili naftnog kotla.

Osim toga, toplinske pumpe djeluju na ekološki prihvatljiv način - ne proizvode dim, pepeo ili bilo koje druge tvari štetne za okoliš. Snaga čiste energije Da bi crpka radila optimalno, njena snaga mora biti usklađena s potrebom kuće za toplinom. Uređaj s prevelikom snagom može povećati investicijske troškove, a preniski će uzrokovati da se kompresor prečesto uključuje.

Kako izračunati optimalnu snagu toplinske pumpe?

Za optimalan rad crpke njena snaga mora biti odabrana u skladu s potrebom kuće za toplinom. Uređaj s prevelikom snagom može povećati investicijske troškove, a preniski će uzrokovati da se kompresor prečesto uključuje. To, pak, skraćuje njegov vijek i doprinosi većoj potrošnji električne energije. Odabir snage toplinske pumpe treba povjeriti projektantu sustava grijanja.

Međutim, treba znati da određivanju ovog parametra treba pristupiti malo drugačije nego što je slučaj s kotlom, npr. Plinskim. Kotao bi trebao imati određeni opskrbni kapacitet, zahvaljujući kojem će moći učinkovito grijati kuću čak i tijekom vrlo jakih mrazeva. U kotlovima, međutim, postoji tzv modulacija snage, tj. njezina prilagodba trenutnim potrebama. Toplinske pumpe s takvom modulacijom još uvijek su rijetke. Kako bi pokrili potražnju kuće za toplinom čak i za vrlo hladnih dana, dizajneri često predlažu crpke sa previsokom napuhavanjem. Međutim, to znači da će takva crpka raditi najvećom brzinom, tj. S prekomjernom snagom (koristi se samo nekoliko dana u godini) u svakom trenutku - bez obzira na vanjsku temperaturu. To, naravno, donosi puno gubitka energije.

Čini se da je pravo rješenje odabir toplinske crpke dovoljno snage za tipičnu zimsku temperaturu (od 0 ° C do -10 ° C). Neki stručnjaci vjeruju da se snaga toplinske pumpe može čak i malo podcijeniti, tj. 20-30% niža nego što bi bilo potrebno u najhladnijem vremenu. U periodima kada temperatura padne znatno ispod smrzavanja, toplinska crpka mora biti podržana drugim toplinskim izvorom, tj. Radom u bivalentnom sustavu. Nedostatak ovog rješenja je u tome što će crpka čija je snaga manja od potrošnje topline u kući stalno raditi, čime će se dno izvora znatno učitati, za što je rad s prekidima definitivno korisniji.

Koji biste dodatni izvor topline trebali odabrati?

Neki proizvođači opremaju toplinske pumpe električnim grijačima (djeluju poput električnog grijača vode) koji pomažu grijanju kuće tijekom vrlo niskih vanjskih temperatura. Međutim, ovo rješenje stvara veće troškove za električnu energiju. Kao dodatni izvor topline može se koristiti kondenzacijski kotao na plin ili ulje.

Iz ekoloških razloga, ipak, najoptimalnije rješenje bit će odabir kamina s zatvorenom komorom za izgaranje - prvenstveno jer je drvo vrlo učinkovit i obnovljiv izvor energije, a moderni umeci za kamin jamče potpunu kontrolu procesa gorenja drva, čime se smanjuje emisija štetnih spojeva i maksimalno se koristi toplinska energija.

Učinkovitost toplinske pumpe

Da li djeluje učinkovito pokazuje učinkovitost toplinske pumpe . Najjednostavnija definicija učinkovitosti crpke je omjer toplinske energije koju proizvodi proizvedene u odnosu na količinu električne energije koju troši, a koji se određuje faktorom COP. Ako je za pojedinu crpku 4, to znači da ona osigurava 4 kW energije, a pritom troši 1 kW električne energije (u skladu s uredbom ministra gospodarstva o zahtjevima za energetskom učinkovitošću, vrijednost COP-a za kompresorske toplinske pumpe ne smije biti manja od 2.4).

Pokazatelj COP najčešće se utvrđuje u laboratorijima u specifičnim radnim uvjetima toplinske crpke, tj. Za danu temperaturu donjeg i gornjeg izvora topline. U stvari, ti se parametri stalno mijenjaju - to znači da se i učinkovitost s kojom crpka također mijenja. Učinkovitost toplinskih pumpi preciznije je izražena drugim pokazateljem koji se zove sezonski SPF (SCOP). Utvrđuje omjer proizvedene energije u potrošnji u određenoj jedinici vremena - najčešće unutar jedne godine. Osim toga, ova bilanca uzima u obzir električnu energiju koju troši ne samo kompresor, već i dodatne komponente sustava, poput ventilatora ili električnih grijača. SPF (SCOP) koeficijent toplinske pumpe govori o tome kako utječe na okoliš i troškove grijanja vašeg doma.

Koju toplinsku pumpu trebate odabrati?

Izbor vrste toplinske crpke, točnije njen niži izvor, ovisi o uvjetima u kojima će raditi: površina parcele, klimatska zona u kojoj se nalazi kuća, razina podzemne vode i njihov kemijski sastav, kao i geološki presjek zemljišta na parceli (vrsta zemljište). Predstavljamo četiri pumpe koje crpe toplinu iz različitih izvora i imaju različite faktore učinkovitosti.

Toplina iz vode

Zbog relativno visoke temperature podzemne vode i zimi (8-10 ° C) ovaj se način dobivanja energije smatra najučinkovitijim. Međutim, izbor crpke koja crpi toplinu iz vode zahtijeva pronalaženje vodonosnika s dovoljno velikim kapacitetom - oko 210 litara na sat za svaki kilovat snage grijanja. Da bi crpka radila ekonomično, voda mora biti odgovarajuće kemijske kvalitete. Najsigurnije je koristiti srednji krug s antifrizom između toplinske pumpe i vode iz usisnog voda. Toplina iz vode zagrijava antifriz preko vanjskog izmjenjivača topline, a samo antifriz ulazi u isparivač toplinske pumpe. Voda također ne treba sadržavati mehaničke nečistoće koje bi povećale otpor protoka kroz isparivač.

Za rad crpke koja koristi toplinu podzemne vode potrebna su dva duboka bušotina - dovod (prijem vode iz koje crpka prima toplinu) i bušotina u koju se odvodi "voda iz topline". Ako na parceli postoji ribnjak ili drugi rezervoar vode, ne morate bušiti bunar - crpka također može koristiti takvu vodu za stvaranje topline (zimi na dnu ribnjaka temperatura vode ne pada ispod 8 ° C). Takva voda, međutim, zahtijeva filtriranje i periodičnu zamjenu transportnog postrojenja.

Toplotne crpke za vodu dobro rade za kuće s visokom potrebom za toplinom. Koeficijent COP crpki koje koriste toplinu vode prosječno je 5 do 6, 6, ovisno o temperaturi donjeg i gornjeg izvora (to znači da možete dobiti pet do šest puta više energije od one koju crpka troši).

Toplina iz zraka

U ovom slučaju, donji izvor topline je zrak. Takve su pumpe najjeftinije i najlakše se instaliraju - nije potreban dizajn izvora topline, jer je sama pumpa. Zbog najmanje komplicirane konstrukcije rizik od mogućih kvarova u ovom je slučaju najmanji. Osim toga, pristup zraku je neograničen, pa se takav uređaj može instalirati na bilo koju parcelu, čak i onu s malim dimenzijama.

Učinkovitost zračne pumpe smanjuje se kada je vani hladno, tj. Kada je potrebno najviše topline za zagrijavanje kuće. Kako se učinkovitost takvog uređaja smanjuje, smanjuje se i njegova snaga grijanja. Tada rad crpki mora biti podržan ugrađenim električnim grijačem (na taj način crpka troši više električne energije) ili npr. Kaminom. Međutim, tijekom većeg dijela sezone grijanja, kada je temperatura zraka umjerena, takva crpka djeluje ekonomično. Zračna crpka preporučuje se za kuće s drugim, tradicionalnim izvorom topline. Može se montirati i izvan i unutar zgrade. COP zračnih crpki je do 4, 4, ovisno o temperaturi donjeg i gornjeg izvora.

Podzemna toplina

U našim klimatskim uvjetima najbolje rade crpke koje crpe toplinu iz tla. U nju se postavljaju cijevi takozvanim radnim medijem (slanom vodom) koji toplinu prenose na pumpu. COP takvih crpki je do 4, 8.

Toplinska pumpa s vodoravnim izmjenjivačem topline

Ovo je vrsta toplinske pumpe koja se najčešće koristi u Poljskoj. Izvlači toplinu iz zemlje kroz tzv zemljani kolektor (zemljani sakupljač). Sredstvo bez smrzavanja (tzv. Slanica), koje kruži dugačkim zavojnicom na dubini od 1, 2-1, 5 m, prima toplinu iz zemlje. Površina zemaljskog kolektora ovisi o vrsti tla i vrsti zgrade, ali približno bi trebala biti 1, 5-2 puta veća od korisne površine kuće. Takva crpka zahtijeva relativno veliko zemljište.

Toplinska pumpa s vertikalnim izmjenjivačem - sonda

Ako parcela ima nisku razinu podzemne vode, pa nije moguće napraviti vodoravni izmjenjivač topline, možete koristiti crpku s vertikalnim sondama, uzimajući toplinu iz zemlje s dubine od nekoliko desetaka metara. Radit će i na malim parcelama. Izrada vertikalnog izmjenjivača je problematičnija i skuplja od kolektora, ali vam omogućuje postizanje boljeg energetskog učinka.

Kategorija:

Grijanje