Tepelné čerpadlo vzduch-voda umožní ekologické - a ekonomické! - vykurovanie domu. Na čo si dať pozor pri jeho výbere a koľko stojí vykurovanie domu tepelným čerpadlom vzduch-voda.

Obľúbenosť vzduchových tepelných čerpadiel vyplýva z rozšírenej dostupnosti spodného zdroja tepla, ktorým je vzduch. Netreba stavať zemný výmenník tepla znamená oveľa menší rozsah práce a premieta sa do nižších investičných nákladov. Väčšina tepelných čerpadiel vzduch-voda dostupných na trhu sú invertorové zariadenia, teda svoj výkon plynule prispôsobujú aktuálnej energetickej náročnosti budovy, vďaka čomu nie je ani ich prevádzka drahá.Drvivá väčšina z nich disponuje funkciou aktívneho chladenia bez nutnosti rozširovania automatiky. Najnovšie zariadenia fungujú veľmi ticho.

Typy tepelných čerpadiel vzduch-voda

Vzduchové tepelné čerpadlá sa dodávajú v niekoľkých variantoch, ktoré sa líšia:

  • konštrukcia a typ: monoblok (výparník a kondenzátor v jednom kryte) alebo delený (výparník a kondenzátor v samostatných krytoch);
  • prevádzkový režim kompresora: zapnutie/vypnutie tepelného čerpadla vzduch-voda a tepelné čerpadlo vzduch-voda s modulovaným vykurovacím výkonom (invertor).

Pri výbere tepelného čerpadla vzduch-voda sa musíte rozhodnúť, v akom systéme chcete, aby pracovalo. Môžete si vybrať rozloženia:

  • monovalentné - tepelné čerpadlo vzduch-voda je jediným zdrojom tepla a musí pokryť 100 % potreby tepla budovy za každého počasia;
  • bivalentné monoenergetické - tepelné čerpadlo vzduch-voda ako samostatné vykurovacie zariadenie dodáva teplo na konkrétnu vonkajšiu teplotu - bivalentný bod (napr. -8°C), pod touto teplotou je podporované druhým zdrojom tepla pomocou tzv. rovnaká forma energie, napríklad elektrický ohrievač zabudovaný do tepelného čerpadla;
  • paralelný bivalent - tepelné čerpadlo vzduch-voda ako jediné vykurovacie zariadenie dodáva teplo na konkrétnu vonkajšiu teplotu - bivalentný bod (napr. -8°C), pod touto teplotou ho podporuje druhý zdroj tepla s použitím inej formy konečnej energie, napríklad plynového kotla;
  • bivalentná alternatíva - tepelné čerpadlo vzduch-voda je jediné vykurovacie zariadenie, ktoré dodáva teplo na konkrétnu vonkajšiu teplotu - bivalentný bod (napr. -8°C), pod touto teplotou sa vypne, resp. zdroj tepla využíva inú formu konečnej energie, pokrýva celú potrebu tepla budovy.

Výber vykurovacieho výkonu tepelného čerpadla vzduch-voda

Najprv je potrebné určiť návrhovú tepelnú záťaž (Q budovy), čo je tepelný výkon potrebný na pokrytie strát vytváraných budovou pri projektovanej vonkajšej teplote.Na rozdiel od vykurovacieho výkonu zemných tepelných čerpadiel, ktorý je relatívne konštantný počas celej vykurovacej sezóny, sa výkon tepelných čerpadiel voda-vzduch pohybuje v dosť veľkom rozsahu, pričom spodným zdrojom je zmena teploty vonkajšieho vzduchu. teplo - je menšie, čím je vzduch chladnejší, čo znamená, že klesá so zvyšujúcou sa potrebou. To je samozrejme problém, ale dá sa to vyriešiť napríklad využitím technológie vstrekovania horúcej pary alebo špičkového zdroja tepla v podobe elektrického ohrievača. Návrhová tepelná záťaž budovy nás informuje o výkone, ktorý musíme poskytnúť na jej vykúrenie na návrhovú vonkajšiu teplotu – napríklad pri -20°C pre klimatickú zónu III. Na druhej strane výkon tepelných čerpadiel vzduch-voda sa zvyčajne udáva pre parametre A2/W35 alebo A7/W35, teda teplotu vonkajšieho vzduchu +2°C, resp. +7°C pri inštalácii ústredného kúrenia. teplota. +35°C.

Na základe toho je ťažké posúdiť, či je vhodný na vykurovanie domu pri -20°C.Na to je potrebné poznať výkonové charakteristiky v závislosti od teploty spodného zdroja. Môže sa ukázať, že tepelné čerpadlo vzduch-voda s výkonom 9,2 kW pri +2°C pri -20°C poskytne len 5 kW, čo je v týchto podmienkach rozhodne menej, ako je potreba budovy. Pri výbere tepelného čerpadla vzduch-voda si treba uvedomiť, že jeho použitie v monovalentnom systéme sa vo všeobecnosti nevypláca. V našich klimatických podmienkach by to znamenalo nutnosť zakúpenia zariadenia s veľmi vysokým výkonom, ktoré by sa využívalo len zriedka. Aj v prípade použitia invertorovej technológie by to znamenalo neekonomickú prevádzku, teda zvýšené prevádzkové náklady. Ďalším krokom pri výbere vzduchových čerpadiel by preto malo byť určenie optimálneho prevádzkového režimu zariadenia na základe štatistických údajov o vonkajšej teplote v regióne, kde má čerpadlo pracovať. Sú dostupné ako grafy.

Potreba tepla pre vykurovanie vzduch-voda

Rozloženie vonkajšej teploty pre Varšavu (graf 1) ukazuje, že najbežnejšia hodnota vo vykurovacej sezóne je tu +2°C. Pod +2°C sa počet hodín pri danej vonkajšej teplote začne znižovať, ale stále je to veľká hodnota. Až do -8°C. Počet hodín teplôt pod -8°C je malý. Už z toho možno usudzovať, že množstvo energie potrebnej na vykurovanie domu pri poklese vonkajšej teploty pod -8o C bude malé. Ešte to môžeme skúsiť vypočítať. S prihliadnutím na počet hodín pri danej vonkajšej teplote a potrebe tepla budovy vieme určiť, koľko tepla potrebujeme odovzdať do budovy pri určitých hodnotách vonkajšej teploty. To umožňuje vypočítať jeho percentuálny podiel na celkovej potrebe energie na vykurovanie objektu. Výsledky výpočtov sú uvedené v (graf 2). Ukazujú, že množstvo energie na vykurovanie budovy vo Varšave pri vonkajšej teplote pod -8°C je menej ako 3 % z celkovej potreby.Pre dom s ročnou potrebou energie 10 tis kWh znamená iba 300 kWh. Toto množstvo tepla dodávaného bežným elektrickým ohrievačom stojí asi 180 PLN. To nám umožňuje konštatovať, že výber vzduchového čerpadla s výkonom väčším ako dostatočným pri -8°C je nerentabilný a použitie bivalentného systému je ekonomicky opodstatneným riešením. V prípade nového domu - bez predtým inštalovaného zdroja tepla - je najlepšie zvoliť monoenergetický systém.

Náklady na vykurovanie tepelným čerpadlom vzduch-voda

Základné predpoklady:

  • návrhová potreba tepla objektu 8 kW (novostavba 160 m2, súčiniteľ tepelných strát 50 W/m2 );
  • dizajnová teplota inštalácie 35°C; III klimatická zóna (Varšava);
  • spotreba teplej vody 4 os. 200L/deň, 4000kWh/rok;
  • náklady na 1 kWh elektriny: 0,58 PLN.

Na predstavenie spôsobu výberu tepelného čerpadla vzduch-voda použijeme grafy vykurovacích výkonov ukážkového splitového tepelného čerpadla. Porovnáme 3 varianty výberu (tri tepelné čerpadlá vzduch-voda s rôznym vykurovacím výkonom). Variant 1 a variant 2 ilustrujú výber zariadenia pre prevádzku v monoenergetickom režime, zatiaľ čo variant 3 - prevádzka v monovalentnom režime (schéma 3).

Vo variante 1 pokrýva tepelné čerpadlo vzduch-voda potrebu budovy až do -8°C vonku. Stupeň pokrytia výkonu pri projektovanej vonkajšej teplote tepelným čerpadlom je 56 %. To znamená, že pri vonkajšej teplote -20°C bude potrebné čerpadlo podporovať špičkovým zdrojom tepla približne 3,5 kW. Pri analýze počtu hodín výskytu jednotlivých hodnôt teplôt v prijatej klimatickej zóne si však všimneme, že stupeň pokrytia potreby tepla budovy tepelným čerpadlom je 98% a iba 2% pochádza zo špičky tepla. zdroj.Je to preto, že teploty pod bivalentným bodom (-8°C) sú v tejto oblasti veľmi zriedkavé.

Vo variante 2 má tepelné čerpadlo vzduch-voda vyšší vykurovací výkon ako vo variante 1 a pokrýva potrebu budovy až do vonkajšej teploty -12°C. Stupeň krytia výkonu pri návrhovej vonkajšej teplote tepelným čerpadlom sa zvýši na 62 %, výkon špičkového zdroja tepla pri návrhovej vonkajšej teplote klesne na 3 kW, ale celkové prevádzkové náklady výrazne neklesnú, pretože len o PLN 116/rok. Investičné náklady sa však oproti variantu 1 zvyšujú o 2 470 PLN, čo je už podstatný rozdiel.

Variant 3. Voľbou monovalentného prevádzkového režimu by sme potrebovali tepelné čerpadlo vzduch-voda, ktoré pri -20°C pokrýva 100% potreby energie budovy, t.j. pri -20°C dosahuje vykurovací výkon ≥ 8 kW. Takéto tepelné čerpadlo by nepotrebovalo podporu počas vykurovacej sezóny.Predpokladaný zisk vyplývajúci z neprevádzkovania elektrického ohrievača v zimnom období sa však ukazuje ako malý a nekompenzuje náklady spojené s nákupom takéhoto zariadenia. Odhadované celkové náklady na prevádzku pri výbere variantu 3 sú len o 35 PLN nižšie ako variant 2 a o 151 PLN nižšie ako variant 1. Investičné náklady sú však v porovnaní s variantom 1 a 2 takmer o 10 000 PLN vyššie. PLN.

Tepelné čerpadlo vzduch-voda - cena

Tabuľka - Porovnanie rôznych variantov výber tepelných čerpadiel vzduch-voda (odhadované hodnoty)

variant 1variant 2variant 3
Vykurovací výkon tepelného čerpadla A2/W358,4kW9,2kW13,1kW
Bivalentný bod-8oC-12oCžiadne
Stupeň energetického pokrytia s PC98%99%100%
Špičková miera pokrytia výkonom z PC56%62%100%
Prevádzkové náklady elektrického ohrievača51 PLN75 PLN0 PLN
Prevádzkové náklady samotného tepelného čerpadla3178 PLN3138 PLN3178 PLN
Celkové náklady na vlastníctvo3329 PLN3213 PLN3178 PLN
Investičné náklady (cenníková cena netto)23858 PLN26328 PLN35604 PLN

Ako vybrať dobré tepelné čerpadlo vzduch-voda

Vyššie uvedený príklad ukazuje, že výber vzduchových tepelných čerpadiel pre monovalentnú prevádzku – bez podpory ohrievača – nie je vždy rentabilný, pretože spôsobuje výrazné zvýšenie investičných nákladov. Výkonnejšie tepelné čerpadlo vzduch-voda je drahšie a môže byť potrebné použiť aj iné, drahšie komponenty inštalácie, napríklad vyrovnávaciu nádrž, ktorá má za úlohu stabilizovať chod čerpadla (vďaka čomu počet cyklov kompresora sa zníži), alebo väčší zásobník teplej vody Môže sa tiež ukázať, že na väčšie tepelné čerpadlo je málo miesta a je hlučnejšie. Samozrejme, výber tepelného čerpadla vzduch-voda s príliš malým výkonom má za následok príliš veľký podiel špičkového zdroja tepla, čo môže viesť k vysokým nákladom na vykurovanie. Pri výbere pumpy je preto dôležité zvážiť všetky dostupné údaje. Všeobecne sa odporúča systémy s tepelným čerpadlom vzduch-voda navrhovať tak, aby jeho podiel na pokrytí energetickej potreby budovy bol minimálne 95 %.Upozorňujeme však, že hoci vo vyššie uvedenom príklade bola táto podmienka splnená vo všetkých variantoch, rozdiely medzi rentabilitou ich použitia sú značné. Ďalšia vec, ktorú treba zvážiť pri vzduchových tepelných čerpadlách, je hladina akustického výkonu tepelného čerpadla a hlučnosť.

Kategórie:

Rekonštrukcia