Kako radi električni grijač u dizalici topline? Koje funkcije obavlja? Na kojoj temperaturi se pali? Koliko električne energije troši? Može li se grijač u dizalici topline isključiti? Trebam li se bojati električnih grijača u instalacijama toplinske pumpe?

Sadržaj

  1. Zašto grijač u dizalici topline?
  2. Može li se grijač u dizalici topline isključiti?
  3. Kako radi električni grijač u dizalici topline?
  4. Koja snaga grijača?
  5. Ostale funkcije grijača u dizalici topline
  6. Grijač spremnika tople vode
  7. Drugi grijači u dizalicama topline

Većina sadašnjih i budućih korisnika dizalica topline povezuje grijač uglavnom s funkcijom vršnog izvora, podržavajući dizalicu topline u razdobljima kada vanjska temperatura zraka padne na vrlo niske vrijednosti.

Mnogi kupci strahuju od njezina rada i s time povezanih visokih računa za struju, no kada se dizalica topline pravilno odabere, ti će se strahovi pokazati potpuno neutemeljenima. Neki također misle da se problem električnog grijača odnosi samo na dizalice topline zrak-voda, koje su izložene riziku rada na niskim temperaturama. U međuvremenu, električni grijači se također koriste u toplinskim pumpama sa zemljom, iako su obično odabrani na način da im grijač nije potreban kao vršni izvor. Međutim, grijač u dizalici topline može obavljati sasvim druge funkcije.

Zašto grijač u dizalici topline?

Može li se dizalica topline zrak-voda odabrati tako da ne mora raditi s električnim grijačem kao vršnim izvorom? Možete, ali u praksi se ne koristi. Da biste to objasnili, morate razumjeti koncepte dizalice topline i načina rada s dva načina rada.

Snaga dizalice topline ovisi o temperaturi donjeg izvora, tj. vanjskog zraka za dizalicu topline zrak-voda i tla - za dizalicu topline zemlja-voda. Donji izvor topline za pumpe zemlja-izvor ima prilično stabilne parametre tijekom cijele godine, ali u slučaju dizalica topline zrak-izvor njegova temperatura jako varira tijekom godine. Što je niža temperatura zraka, toplinska pumpa može postići niži kapacitet grijanja.

Kada to usporedimo s toplinskom potrebom zgrade, ispada da su ovdje karakteristike obrnute. Kako se vanjska temperatura smanjuje, potreba za toplinom u zgradi raste. Porastom temperature smanjuje se potreba za toplinom, a izvan sezone, nakon gašenja sustava grijanja zgrade, ostaje samo potreba za toplinom za pripremu komunalne vode.

Sjecište ovih karakteristika (postignute snage dizalice topline i snage grijanja potrebne za zgradu) naziva se bivalentna točka.Iznad točke dvostrukog načina rada kapacitet toplinske pumpe je veći od toplinske potrebe zgrade, točno u ovoj točki vrijednosti kapaciteta toplinske pumpe i toplinske potrebe zgrade su jednake, a ispod točke dvostrukog načina rada kapacitet toplinske pumpe je niža od one potrebne zgradi. Taj nedostatak snage nadoknađuje električni grijač.

Ovaj način rada dizalice topline u kojem dizalica topline ispod točke dvostrukog načina rada osigurava dio potrebne snage grijanja, a preostali dio nadopunjuje grijač naziva se paralelni monoenergetski način rada.

Grijač koji podržava rad dizalice topline za potrebe grijanja prostora obično je ugrađen u uređaj. Može se ugraditi u vanjsku jedinicu - u slučaju monoblok dizalice topline, ili u unutarnju jedinicu - u slučaju split tipa dizalica topline ili monoblokova s unutarnjim hidrauličkim modulima. Ovaj grijač se također može ugraditi u međuspremnik.

Može li se grijač u dizalici topline isključiti?

Zar ne bi bilo bolje izabrati toplinsku pumpu veće snage i odustati od rada grijača? Teoretski, možete. Tada bismo imali posla s monovalentnim načinom rada, u kojem dizalica topline ne zahtijeva vršni izvor, a snaga joj je veća od zahtjeva zgrade čak i pri najnižim vanjskim temperaturama zraka.

Međutim, u praksi se to ne preporučuje za dizalice topline zrak-voda. Zašto? Jer mali je broj dana s ekstremno niskim temperaturama. Ovako odabrana snaga dizalice topline može se pokazati prevelikom, što će rezultirati manjom modulacijom snage na nisku razinu i većom minimalnom snagom dizalice topline koja se koristi u prijelaznim razdobljima. U međuvremenu, postoji mnogo više dana s temperaturom od 5, 10ºC godišnje nego onih s temperaturom od -20ºC.

Kao posljedica toga, odabir snažnije dizalice topline rezultirat će većim kapitalnim troškovima, ali možda neće donijeti prednosti nižih tekućih troškova.Previsoka snaga u razdobljima blažih zima može uzrokovati prečesto uključivanje dizalice topline. Ova situacija se može ublažiti ugradnjom međuspremnika velikog kapaciteta u instalaciju.

Monovalentni način rada koristi se kao standard za dizalice topline zemlja-voda, čiji je učinak stabilniji tijekom sezone grijanja (temperatura tla varira mnogo manje od temperature zraka).

Kako radi električni grijač u dizalici topline?

Pri odabiru dizalice topline za konkretnu zgradu/određenu instalaciju mogu se koristiti različiti načini rada dizalice topline, ali treba imati na umu da svako rješenje ima svoju specifičnost. Većina instalatera/dizajnera odabire dizalice topline zrak-voda za rad u paralelnom monoenergetskom načinu rada, pretpostavljajući točku bivalentnosti od -8ºC do -13ºC, ovisno o očekivanjima investitora i klimatskoj zoni.

Vrijedi zapamtiti da algoritam upravljanja dizalicom topline neće odmah pokrenuti dodatni grijač čim senzor vanjske temperature zabilježi temperaturu jednaku točki bivalencije pretpostavljenoj pri odabiru dizalice topline. Ovdje je bitna akumulacija topline u objektu i inertnost sustava grijanja, što vam može omogućiti da, unatoč relativno niskoj vanjskoj temperaturi, "preživite" npr. nekoliko noćnih sati s jakim mrazom bez uključivanja grijača .

Vanjska temperatura zraka obično je samo jedan od uvjeta za uključivanje dodatnog grijača. Jednako tako, često moraju biti zadovoljeni i drugi uvjeti, primjerice minimalno vrijeme rada kompresora za potrebe grijanja ili postignuta temperaturna razlika u odnosu na zadanu temperaturu za dizalicu topline. Na primjer, ove postavke mogu biti:

  • vanjska temperatura ispod -10ºC;
  • rad toplinske pumpe s kompresorom najmanje 3 sata;
  • razlika od zadane temperature veća od 5ºC (na primjer, dizalica topline treba opskrbljivati podno grijanje vodom na 35ºC, ali može zagrijati vodu u sustavu samo na 29ºC; razlika od zadane vrijednosti je najmanje 6º ).

Ovo je samo jedan primjer mogućih postavki kontrole grijača. Proizvođači dizalica topline koriste različite algoritme za uključivanje grijača, ali obično vanjska temperatura nije jedini parametar. Važno je pravilno konfigurirati postavke od strane instalatera tijekom instalacije uređaja, prilagođene specifičnoj zgradi i očekivanjima korisnika.

Koja snaga grijača?

Dizalice topline obično koriste grijače od 3 do 9 kW. Mogu biti jednostupanjski - oni manje snage, npr. 3 kW, ili višestupanjski, poput trostupanjskog grijača snage 9 kW, koji ovisno o potrebama uključuje jednu, dvije ili tri. stupnjevi - 3, 6 ili 9 kW respektivno.Dakle, koja bi trebala biti snaga grijača? Ovisi o izboru dizalice topline. U prikazanom primjeru snaga dopunskog grijača ne smije biti manja od 4 kW. Proizlazi iz razlike između maksimalnog zahtjeva za toplinom (10 kW) i maksimalne snage dizalice topline pri najnižim pretpostavljenim temperaturama (6 kW).

Što se događa kada dopunski grijač nema dovoljno snage ili postavke učinkovito ograničavaju njegovu aktivaciju? Ova situacija može rezultirati nižom toplinskom ugodnošću u zgradi tijekom niskih vanjskih temperatura.

Ostale funkcije grijača u dizalici topline

  1. Prvi početak instalacije toplinske pumpe. Prilikom prvog puštanja instalacije u novogradnje, kada se griju estrisi, temperatura vode u petljama podnog grijanja napunjenim vodom za daljinsko grijanje može biti npr. 10ºC, a zimi, u potpuno hladnoj, negrijanoj zgradi , ova temperatura može biti čak niža.U takvim uvjetima, prije nego što kompresor u dizalici topline počne raditi, grijač mora prethodno zagrijati vodu u sustavu na minimalnu temperaturu potrebnu za rad dizalice topline. Stoga se grijač također koristi u toplinskim pumpama sa zemljom. Minimalna početna temperatura kompresora ovisi o specifičnom modelu uređaja, ali obično je između 12-20ºC.
  2. Odmrzavanje u slučaju preniske temperature u spremniku/sustavu. Toplinska pumpa zrak-voda, kada radi na temperaturi zraka od približno 0ºC i nižoj, mora s vremena na vrijeme odlediti isparivač. Odmrzavanje je potrebno jer zrak koji prolazi kroz isparivač dizalice topline, uslijed hlađenja, kondenzira vlagu koja se taloži na isparivaču i smrzava na njegovoj površini pri minus temperaturi. Led/mraz smanjuje radnu sposobnost isparivača i smanjuje učinkovitost odvođenja topline iz zraka pa ga je potrebno ukloniti. Toplinska pumpa to čini pokretanjem rutine odmrzavanja.U većini dizalica topline dostupnih na tržištu, odmrzavanje se vrši pomoću četverosmjernog ventila koji omogućuje recirkulaciju rashladnog sredstva. Standardno, u režimu grijanja, dizalica topline "hladi" vanjski zrak na "hladnom" isparivaču i zagrijava međuspremnik/sustav grijanja. U načinu rada odleđivanja događa se suprotno - toplinska pumpa crpi toplinu iz međuspremnika/sustava grijanja i zagrijava isparivač toplinske pumpe s injem na njemu. Na taj način isparivač nakratko postaje kondenzator u rashladnom krugu dizalice topline. U načinu rada za odmrzavanje, jedinica toplinske pumpe je kao da se koristi za hlađenje zgrade. Može se činiti čudnim da dizalica topline zimi hladi spremnik kad bi ga trebala grijati. Međutim, režim odmrzavanja traje vrlo kratko - oko 2-3 minute - i nakon tog vremena jedinica je ponovno spremna za grijanje, na primjer još dva sata. Količina preuzete topline iz međuspremnika/instalacije je mala, ali je od velike važnosti za rad dizalica topline zrak-voda, jer im omogućuje rad u zimskim uvjetima.U spremniku/postrojenju mora biti dostupno dovoljno topline kako bi proces odmrzavanja uspio. Minimalna temperatura medija za grijanje u međuspremniku/sustavu potrebna za način rada odleđivanja specificirana je od strane proizvođača dizalice topline. Može biti, na primjer, 20ºC. U tom slučaju, grijač će zaštititi postupak odmrzavanja i pokrenut će se ako je temperatura u međuspremniku/instalaciji preniska da bi se pravilno izvršio. To se obično događa kada se pokrene grijanje ili nakon dugog razdoblja neaktivnosti.
  3. Način protiv smrzavanja. Ovo se pitanje odnosi na monoblok dizalice topline zrak-voda, koje zahtijevaju zaštitu od smrzavanja kada su napunjene vodom. Jedan od načina zaštite je korištenje odgovarajućeg algoritma, čija je zadaća "osigurati" da temperatura u vanjskim elementima dizalice topline, koji mogu sadržavati vodu, ne padne ispod vrijednosti koja prijeti smrzavanjem. Kada se taj trenutak približi, automatski se uključuje cirkulacijska pumpa, kompresor ili grijač - ovisno o uvjetima i situaciji.
  4. Izvor za hitne slučajeve. Dizalica topline opremljena električnim grijačem zapravo ima izvor za nuždu. U slučaju bilo kakvog tehničkog problema ili potrebe servisne intervencije, grijalica je u mogućnosti osigurati hitno grijanje. Njegova snaga možda neće biti dovoljna za pokrivanje ukupnih potreba pri vrlo niskim vanjskim temperaturama, ali će moći opskrbiti barem dio energije, zahvaljujući kojoj zgrada neće biti uskraćena za grijanje. Zaustave dizalice topline zbog tehničkih problema nisu uobičajene, ali neki investitori žele imati drugi izvor topline u slučaju nužde, iako do toga možda neće doći tijekom vijeka trajanja dizalice topline. Ukoliko investitor to očekuje, moguće je koristiti pomoćni električni grijač u međuspremniku veće snage. Tada može biti potpuno neovisan izvor topline.

Grijač spremnika tople vode

Drugi grijač koji je ugrađen u sustav dizalice topline je grijač za spremnik potrošne tople vode. Ima nešto drugačiju funkciju - koristi se samo za potporu grijanja komunalne vode.

  • Implementacija načina rada protiv legionele. Ovo je antibakterijski način pregrijavanja spremnika vode za kućanstvo. U ovom načinu rada, voda u spremniku se zagrijava na visoku temperaturu, ponekad doseže 70ºC, kako bi se uklonile bakterije koje se potencijalno mogu razviti u njoj. Dizalica topline obično ne može sama izvršiti ovaj zadatak, jer je tako visoka temperatura spremnika izvan njezinog radnog područja.
  • Brzo zagrijavanje vode iz slavine. Za obavljanje ove funkcije koristi se grijač spremnika. Ovaj se način rada koristi kada postoji povećana potražnja za toplom vodom ili kada je morate iznenada zagrijati.
  • Ograničena temperaturna sposobnost dizalice topline. Dizalica topline ima određeno radno područje. Također utječe na moguću temperaturu vode iz slavine, koju neizravno zagrijava spirala. Kada je vanjska temperatura vrlo niska, radni prostor dizalice topline može, na primjer, zagrijati potrošnu vodu do maksimalne temperature od 45ºC.Ovo je preniska vrijednost za korisnika koji je postavio temperaturu vode u spremniku na 50ºC i očekuje da će moći koristiti vodu na ovoj temperaturi. U takvoj situaciji, grijač spremnika se može uključiti i zagrijati vodu za kućanstvo na potrebnu temperaturu.
  • Hitni izvor grijanja komunalne vode. U slučaju potrebe servisne intervencije grijač u spremniku potrošne tople vode ostaje dostupan kao drugi, hitni izvor topline. U instalacijama s dizalicama topline, grijač spremnika tople vode za kućanstvo nije potrebno. Međutim, omogućuje vam da dobijete nekoliko dodatnih funkcija, a cijena njegove kupnje je niska. Obično je snaga grijača spremnika 1,5-3 kW.

Drugi grijači u dizalicama topline

  • Grijač posude za kapanje. Koristi se za osiguravanje pravilne odvodnje kondenzata koji u velikim količinama istječe iz dizalice topline nakon odmrzavanja isparivača. Ako ovaj grijač nije prisutan, odvodna posuda se može zalediti, što će otežati odvod kondenzata.Zaleđena voda može uzrokovati štetu. Neki proizvođači dizalica topline zamjenjuju grijač posude za kapanje s vrućom cijevi za rashladno sredstvo. Štiti odvod kondenzata toplinske pumpe od zaleđivanja, ali ne zahtijeva dodatni unos energije.
  • Grijač za odvodnu cijev. Ako se kondenzat ne odvodi direktno ispod dizalice topline, npr. u šljunčanu podlogu, već se usmjerava negdje dalje, potrebno je koristiti grijaće tijelo u cijevi za odvod kondenzata dizalice topline. Odustajanje od ovog grijaćeg elementa može rezultirati smrzavanjem kondenzacije u navedenoj cijevi, dovesti do njenog začepljenja i oštećenja.

Pročitajte također:

  • Zračna toplinska pumpa - činjenice i mitovi o tome kako radi
  • EU zabrana f-plina! Kako će to utjecati na tržište dizalica topline?
  • Sufinanciranje dizalica topline. Kako smanjiti troškove kupnje i ugradnje dizalice topline?

Kategorija:

Rekonstrukcija