Da bi se ulaganje u toplinsku pumpu brzo isplatilo, moramo odabrati najbolji izvor topline za nju. Hoće li voda ili tlo, okomiti ili vodoravni izmjenjivač topline bolje funkcionirati u ovoj ulozi, uvelike ovisi o našoj parceli. Objašnjavamo kako rade toplinske pumpe.

Rad toplinske pumpe

Toplinska pumpa je uređaj koji nalikuje malom hladnjaku ili velikom stojećem plinskom kotlu. Poput njega, toplinska pumpa koristi se za grijanje kuće i pripremu tople vode. Zašto se onda to zvala pumpa? Jer za grijanje koristi toplinu, koja zahvaljujući termodinamičkim promjenama - onim koje se događaju u običnim hladnjacima, kao i klima uređajima - "pumpa" iz izvora s nižom temperaturom u topliji medij. Hladniji izvor, takozvano dno, s kojeg se uklanja toplina, mogu biti tlo, voda, pa čak i zrak. Gornji izvor u koji se dovodi toplina je voda (rjeđe zrak) koju grije pumpa, koja cirkulira u sustavu grijanja. Dakle, crpka ne stvara toplinu, osim količine koja je nuspojava kompresora, samo ga prenosi iz donjeg u gornji izvor.

Crpka se napaja električnom energijom. Srećom, ne treba puno i zato grijanje košta manje od plinskog ili uljnog kotla.

Toplinske pumpe: zrak, voda ili tlo?

Postoji nekoliko izvora iz kojih crpka može izvući toplinu. Izbor pumpe ovisit će ne samo o našim financijskim mogućnostima, već i veličini parcele i zemljištu koje se na njoj pojavljuje, kao i o klimatskoj zoni u kojoj živimo.

Najlakši način je ugraditi toplinsku pumpu s zrakom kao njezin donji izvor. Međutim, njegova se učinkovitost značajno smanjuje kada hladno vani, tj. Kada vam treba najviše topline za grijanje vašeg doma. Što je niža temperatura zraka, crpka troši više energije za proizvodnju iste količine topline i uopće ne može raditi za vrijeme jakog mraza, a električni grijač koji je ugrađen u nju aktivira se. Tada su troškovi grijanja stvarno visoki - poput korištenja jednostavnih električnih grijača. Srećom, kada je temperatura zraka umjerena, tj. Za puno veći dio sezone grijanja, zračna toplinska pumpa djeluje ekonomično. Ukupno, može se pretpostaviti da će prosječni troškovi grijanja tijekom čitave sezone grijanja biti približno upola manji od troškova grijanja električnim radijatorima.

Toplinske pumpe za vodu / vodu ili vodu / zrak koriste toplinu akumuliranu u podzemnoj vodi koja ima relativno visoku temperaturu tijekom zime (8-10 ° C), pa je stoga učinkovit donji izvor. Za njegovo funkcioniranje potrebna su dva duboka bunara: dovod i odvod - iz prvog se crpi voda iz koje crpka prima toplinu, do druge - odvodnje vode, koja je već odavala toplinu. Ako netko ima pristup ribnjaku ili drugom rezervoaru vode, ne mora bušiti bunar.

Zimi temperatura vode na dnu ribnjaka ne pada ispod 8 ° C, tako da možete računati na nesmetan rad crpke koristeći njezinu toplinu. Međutim, ova vrsta pumpe je naporna za rad. Voda izvučena iz ribnjaka je zagađena i zahtijeva filtriranje i periodičnu zamjenu elemenata vodovodne instalacije, koji se u praksi prilično brzo korodiraju. Sve u svemu, unatoč visokoj učinkovitosti, rad takvih toplinskih crpki je prilično skup i isplati se ih koristiti samo u objektima s vrlo visokom potrošnjom topline. Stoga je tlo najčešći izvor topline za crpku.

Toplinska pumpa slane / vodene vode s ugrađenim spremnikom tople vode za kućanstvo

Prizemni izmjenjivač topline - toplina iz zemlje

Na dubini od oko 1, 5 m temperatura tla je od 0 do 8 ° C, što pumpi omogućuje ekonomičan rad - količina topline dobivena iz vodoravnog izmjenjivača topline smještenog na ovoj dubini može biti tri do četiri puta veća od količine električne energije koju crpka troši. Još bolji rezultati postižu se korištenjem prizemnog izmjenjivača topline s cijevima postavljenim okomito u duboke bušotine (od nekoliko desetaka do preko stotinu metara), koje tvore sonde. Izmjenjivač topline u obliku vertikalnih sondi osigurava povoljne radne parametre toplinske pumpe i njihovu stabilnost tijekom sezone grijanja, što nije zajamčeno horizontalnim izmjenjivačem. Njegova temperatura znatno se smanjuje nakon dugog vremena rada crpke, što smanjuje učinkovitost njenog rada. Nažalost, trošak izrade okomitog izmjenjivača je barem upola manji od horizontalnog. Zato su toplinske pumpe s vodoravnim zemljanim izmjenjivačem topline investitori najčešće odabrana. Osigurava niske operativne troškove, barem upola manje od grijanja na prirodni plin, a troškovi ulaganja ostaju na razumnoj razini.

Provedba prizemnog izmjenjivača topline najteža je faza ugradnje toplinske crpke. Ispravan i ekonomičan rad ovisi o odabiru i pravilnoj ugradnji izmjenjivača topline, a izrađen je od fleksibilnih plastičnih ili bakrenih cijevi. Vodoravni izmjenjivači mogu se položiti u zemlju u jednoj ili dvije ravnine ili u obliku spirale. Da biste dobili što više topline, takav izmjenjivač treba biti na dubini gdje je temperatura tla najviša. U praksi se zbog troškova i isplativosti ulaganja polaže na dubinu nešto veću od zone smrzavanja tla, koja je ovisno o regiji u Poljskoj od 0, 8 do 1, 4 m ispod razine tla.

Toplinska pumpa sa zemnim izmjenjivačem topline na velikoj parceli …

Kolika površina zemljišta treba biti dodijeljena vodoravnom izmjenjivaču topline tla? Ovisi o vrsti tla. Po mogućnosti ilovasti. Gustoća toplinskog toka je iznad 30 W / m 2, dok u suhom, pješčanom tlu može biti i do 10 W / m 2, što je tri puta manje. Stoga, kako bi toplinska crpka dostigla 10 kW (tj. Dovoljno za zagrijavanje kuće s površinom od oko 200 m 2 u kojoj žive četiri osobe), trebate položiti cijevi za oko 330 m 2 parcele u močvarnom području, pa čak i za parcele od 1000 m2 sa suhim tlom, U isto vrijeme, morate biti svjesni da područje iznad izmjenjivača ne može biti zasjenjeno, tako da nijedna zgrada ne može stajati na njemu, niti možete saditi veće biljke (s velikim korijenjem) ili očvrsnuti područje. Tamo se preporučuje postavljanje travnjaka. Tlo s kojeg se skuplja toplina mora se „regenerirati“, što nastaje kao posljedica sunčeve svjetlosti i oborina, pa ne bi trebalo biti teško doći do sunčeve svjetlosti i vode do tla. To bismo trebali zapamtiti ako tek planiramo kupiti parcelu i namjeravamo grijati kuću zemljom crpkom s vodoravnim izmjenjivačem topline. Zemljište mora biti dovoljno veliko da stane u izmjenjivač topline i kuću, popločen prilaz i možda vrt - i da ne zasjeni područje iznad izmjenjivača topline. No to ne znači da se toplinska pumpa za uzemljenje ne može koristiti kad imamo malo zemljište.

… i toplinsku pumpu s zemljanim izmjenjivačem topline na malom zemljištu

Kada na parceli nedostaje prostora, rješenje je napraviti izmjenjivač topline u obliku vertikalnih sondi. Iako je skuplji od razine, omogućava ekonomičniji rad crpke i dobro radi na parcelama s vrlo niskom razinom podzemne vode, gdje bi vodoravni izmjenjivač morao imati vrlo veliku površinu. Kao vodič može se pretpostaviti da za dobivanje 1 kW snage grijanja potrebna vam je cijev postavljena okomito u bunar dubok 20 m, tj. Za 10 kW, bušotina bi trebala biti 200 m. Za bušotine s dubinom većom od 100 m potrebna vam je dozvola rudarskog ureda, za pliće (iznad 30 m) - vodna dozvola ureda za upravljanje vodama. Općenito, napravljeno je nekoliko plićih bušotina umjesto jednog vrlo dubokog. U tom slučaju treba ih odvojiti jedan od drugog najmanje 5 m. Čak i na maloj parceli ne bi trebalo biti problema u pronalaženju prostora za dva ili tri bunara koja su dovoljna za grijanje srednje obiteljske kuće.

Uzmi KVIZ. Koliko znate o toplinskim crpkama?

Kategorija:

Grijanje