Dejstva o toplotnih črpalkah

KAJ JE SISTEM S TOPLOTNO ČRPALKO ZRAK–VODA V DELJENI IZVEDBI

Po vsej Evropi stavbe predstavljajo približno 40 % potreb po energiji. Uvajanje sistemov učinkovite rabe energije v nove stavbe.  Več o tem govori PURES – Pravilnik o učinkoviti rabe energije v stavbah.  Osveščanje javnosti o možnostih varčevanja energije in povečanja energetske učinkovitosti naših domov. Tudi v Sloveniji postaja ključno orodje v boju proti globalnemu segrevanju in škodljivim emisijam, ki onesnažujejo okolje.

Ko že govorimo o varčevanju z energijo v naših domovih, ne moremo mimo ene izmed najboljših rešitev za ogrevanje doma: sistem s toplotno črpalko zrak-voda v deljeni izvedbi. Sistem omogoča izmenjavo toplote iz zraka na vodo. To je sistem, sestavljen iz zunanje črpalne enote, v kateri je kompresor, ki absorbira toploto, in notranje vodne enote. Med seboj ata povezani prek inštalacije, po kateri potuje freon.

Zunanja enota sistema, nameščena nekje ob hiši, črpa toploto iz okolja. Dvigne ji temperaturo in jo s pomočjo tehnologije s t.i. skrol kompresorjem, ki izkorišča fizikalne lastnosti freona, prek bakrene inštalacije prenese v notranjo enoto sistema. Sistem segreva vodo, ki potuje po sistemu vodne inštalacije do ogrevalnih enot v prostoru (ploskovna ogrevala, kot na primer talno gretje, radiatorji idr.).

KAKO DELUJE TOPLOTNA ČRPALKA ZRAK-VODA V DELJENI IZVEDBI

V naravi se toplota iz toplejšega telesa prenese na hladnejšega spontano, toplotne črpalke pa za ta prenos porabijo tudi določeno količino energije v obliki električne energije. Količina energije, ki jo toplotna črpalka porabi za izvedbo te naloge, je znatno nižja od tiste, ki jo porabijo konvencionalni ogrevalni sistemi. V resnici je toplotna črpalka zrak-voda sposobna proizvajati energijo za ogrevanje in toplo sanitarno vodo z ne več kot 25 % električne energije, nabavljene prek distributerjev električne energije, in z do 75 % brezplačne energije, črpane iz okolja, tudi pri zelo nizkih zimskih temperaturah. To je mogoče zaradi tehnologije s skrol kompresorjem, ki izkorišča fizikalne lastnosti freona (plin z oznako R410-A), katerega vrelišče je pri -48,5 °C. Nekatere toplotne črpalke zrak-voda lahko delujejo tudi za hlajenje poleti, v tem primeru so to tako imenovani reverzibilni modeli.

Učinkovitost in popularnost sistemov s toplotno črpalko zrak–voda

Razmerje med električno energijo, s katero se napaja toplotna črpalka, in energijo iz okolja, je odvisno od številnih dejavnikov. Za določitev tega razmerja pri toplotni črpalki zrak-voda je treba upoštevati temperaturo, pri kateri bo potekala toplotna izmenjava (temperatura ogrevalne vode, temperatura zunanjega okolja), in vrsto uporabljenega medija (freon, plin idr.). To razmerje oziroma donos (COP) je praviloma večje od 3 in v nekaterih primerih doseže celo vrednost 6 in več. Zato so toplotne črpalke zrak-voda sistemi z visoko učinkovitostjo, ker na splošno potrebujejo le približno 25 % pomožne energije (elektrika ali plin), da bi ustvarile 100 % toplotne energije. Zaradi visoke učinkovitosti, enostavne namestitve ter sprejemljivih investicijskih stroškov ter varčnega delovanja po namestitvi so sistemi s toplotno črpalko zrak–voda tudi najbolj popularni. Njihova popularnost je danes zelo visoka tudi zaradi ekoloških subvencij, ki jih država Slovenija nudi lastnikom toplotnih črpalk prek institucije EKO SKLAD.

Sistemi s toplotno črpalko zrak-voda imajo veliko prednosti pred tradicionalnimi sistemi. Ne le da koristijo energijo iz obnovljivih virov, so tudi učinkoviti in varčni, z njimi pa lahko zadovoljimo tako potrebo po ogrevanju kot ohlajanju prostorov.

Zakonodaja

Od dne 26. 9. 2015 so v veljavi zahteve Evropske komisije za 1. in 2. sklop (LOT 1 in LOT 2) izdelkov, povezanih z energijo (generatorji toplote, grelniki vode, kompleti), katerih okoljsko primerna zasnova je urejena z Direktivama 813/2013 (prostorski in kombinirani grelniki) in 814/2013 (grelniki vode in rezervoarji tople sanitarne vode). Ti izdelki predstavljajo pomemben obseg prodaje in trgovanja na evropskem trgu, imajo pomemben vpliv na okolje in pomenijo pomembno možnost za izboljšanje vpliva na okolje brez pretiranih stroškov, zato navedena zakonodaja podaja obvezujoče minimalne standarde energijske učinkovitosti. Izdelkov, ki ne bodo zadostili minimalnim predpisanim standardom, po tem datumu ne bo več dovoljeno prodajati. Hkrati veljata tudi direktivi o energijskih nalepkah za navedene izdelke, s pomočjo katerih se potrošniku olajša izbira naprave glede na razred učinkovitosti: Direktivi št. 811/2013 in 812/2013. Poenotena regulativa za vse generatorje toplote je pomembna, saj bo močno vplivala na prodajo in uporabo ogrevalnih sistemov.

Vključuje in poenoti vse ogrevalne naprave: električne grelne naprave, plinske in oljne kotle, bojlerje in grelnike, prav tako pa tudi vse naprave na obnovljive vire, kot so sončni toplotni sistemi in toplotne črpalke. Direktiva naj bi prispevala k opuščanju slabših proizvodov in s tem doprinesla k zmanjšanju škodljivih izpustov po vsej Evropi ter k 20-odstotnemu povečanju uporabe obnovljivih energetskih virov. Zdi se nam, da so pogoji sedaj izenačeni za vse ogrevalne naprave, potrošniki pa bodo imeli možnost zelo natančno ugotoviti, kako učinkovit je ogrevalni sistem, za katerega se odločajo.

Ostale vrste toplotnih črpalk glede na medij izmenjave toplote (voda–voda in zemlja-voda) zaradi višje začetne investicije in birokratičnih ovir niso tako popularne kot toplotne črpalke zrak-zrak in zrak-voda.
Toplotne črpalke voda–voda

Ta vrsta črpalk uporablja toploto, ki jo vsebuje voda, kot so na primer površinske vode (reke, jezera, morje) ali podzemne vode. Toplota, ki se odstrani iz vode, se prenese v notranjost hidravličnega sistema, ki nato prenaša toploto v terminale enote. Ventilatorski konvektorji in sevalni terminali so primerni za to vrsto toplotne črpalke. V primerjavi z zrakom vodonosniki žal niso vedno na voljo ali ni dovoljeno, da se jih izkorišča. Dovoljenje za pripravo vodonosnika in namestitev toplotne črpalke voda–voda je treba pridobiti v skladu z lokalnimi predpisi.

Toplotne črpalke zemlja–voda

Ta vrsta uporablja toploto iz geotermalnih tal. V ta namen se uporabljajo vodoravni ali navpični kolektorji za izmenjavo toplote. Toplota iz tal se prenese na hidravlični sistem, ki nato prenaša toploto v terminalne enote. Ventilatorski konvektorji in sevalne terminalne enote so primerni za to vrsto toplotne črpalke. Horizontalni talni kolektorji toplote – tuljave za izmenjavo toplote s prisilnim kroženjem slanice (voda z glikolom) so vodoravno vkopani ne pretirano globoko v tleh, odvzemajo toploto iz tal ter jo dovajajo v toplotno črpalko. Obstajajo tudi vertikalni zbiralniki toplote, kjer se zahteva bolj ali manj globoko namestitev, ki omogoča izmenjavo toplote v globljih plasteh tal. Dovoljenje za vrtanje v tla in namestitev toplotne črpalke zemlja–voda je treba pridobiti v skladu z lokalnimi predpisi.

 

0 replies

Leave a Reply

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

Dodaj odgovor