Kúrenie pomocou tepelného čerpadla môže byť veľmi lacné, aj keď nie vždy lacnejšie ako kotol na tuhé palivo. Určite je to omnoho pohodlnejšie (foto: DIMPLEX).
Tepelné čerpadlo sa používa na vykurovanie domu teplom z pôdy, vzduchu alebo vodných nádrží. Tepelné čerpadlo je obvykle poháňané elektrinou, ale jeho spotreba je oveľa nižšia ako spotreba elektrických ohrievačov. Jeho prevádzka je plne automatizovaná, nepotrebuje palivo, nie sú tu žiadne výfukové plyny, komín a vetranie a náklady na vykurovanie sú malé.
Vykurovanie domu pomocou tepelného čerpadla. Ktoré čerpadlo by ste si mali zvoliť: zem, voda alebo vzduch?
Čo určuje účinnosť tepelného čerpadla?
Koľko môžete ušetriť premenou kotla na tepelné čerpadlo, závisí od jeho účinnosti vyjadrenej v COP, čo je pomer množstva energie prevedenej do vykurovacieho systému v kondenzátore čerpadla k množstvu spotrebovanej elektrickej energie.
Pre čerpadlá používané na vykurovanie miest sa pohybuje od 2 do 4 (po spriemerovaní pre celú vykurovaciu sezónu). Čím menší je teplotný rozdiel medzi výparníkom čerpadla (t. J. Médiom, z ktorého čerpadlo prijíma teplo) a kondenzátorom (t. J. Teplotou, na ktorú čerpadlo ohrieva vykurovacie médium), tým je vyššia účinnosť. Teplota kondenzátora obvykle nie je nižšia ako 40 ° C, pretože na prevádzku vykurovacieho systému je toľko potrebné (nižšia teplota by si vyžadovala použitie zariadení s veľmi veľkou plochou na výmenu tepla). To všetko závisí od teploty média, z ktorého čerpadlo prijíma teplo: čím je vyššia, tým vyššia je COP a tým nižšie sú náklady na vykurovanie.
Energia z vody, pôdy a vzduchu
Prírodné vodné nádrže majú počas vykurovacej sezóny pomerne stabilnú a pomerne vysokú teplotu, o niečo nižšiu pôdu v hĺbke menej ako 1 m. Teplota výparníka podzemného čerpadla sa počas svojej činnosti vo všeobecnosti blíži 0 ° C. Rybník, rieka alebo hlboká studňa dokážu zaistiť teplotu 10 ° C aj v mraze. Ale na príjem tepla zo zeme alebo vody je potrebná inštalácia, ktorej náklady presahujú 20 tisíc. PLN už pre čerpadlo s tepelným výkonom menším ako 10 kW a nie je vždy možné alebo veľmi ťažké ho vyrobiť (kvôli nedostatku miesta na pozemku, nízkej hladine podzemnej vody, nedostatku vodnej nádrže v blízkosti).
V tejto situácii si môžete zvoliť vzduchové čerpadlo . Je však potrebné si uvedomiť, že jej účinnosť je počas zmrazenia pomerne nízka. Preto v praxi môžu byť náklady na vykurovanie dokonca dvakrát vyššie ako pozemné čerpadlo.
Tepelné čerpadlo so zdrojom vzduchu - teplo zo vzduchu
Nepotrebuje ďalšie zariadenie na zber tepla, nedosahuje však takú vysokú účinnosť ako podzemné a vodné čerpadlá, pretože teplota vzduchu v zime je pomerne nízka. Získané teplo sa môže použiť na ohrev vody alebo vzduchu. Populárne sú vzduchové čerpadlá, ktoré sa predávajú ako klimatizačné zariadenia tepelných čerpadiel (reverzibilné - s možnosťou obrátenia smeru cirkulácie chladiva), ktoré v lete ochladzujú av zime teplo.
Vykurovanie vzduchovým tepelným čerpadlom stojí v priemere približne rovnako ako plynový kotol a pozemný kotol na uhlie alebo drevo. Musíte však vziať do úvahy, že náklady závisia od podmienok, v ktorých čerpadlo pracuje (od teploty média, z ktorého prijíma teplo), takže sa môžu výrazne líšiť. Kúrenie pomocou tepelného čerpadla je omnoho lacnejšie ako pri elektrických ohrievačoch, kotloch na kvapalný plyn (propán) alebo vykurovacom oleji a rovnako pohodlné. Bohužiaľ, na jeho nákup a inštaláciu je potrebné prideliť oveľa väčšie množstvo. Následná prevádzka bude najmenej o polovicu lacnejšia, vďaka čomu sa počiatočné výdavky vyplatia po niekoľkých rokoch. Ceny tepelných čerpadiel ovplyvňuje ich tepelný výkon. Inštalácia do domu s nízkou spotrebou tepla (do 10 kW) je o desiatky tisíc zlotých lacnejšia ako do domu, kde je potrebných viac ako 20 kW. Preto sa pred zakúpením tepelného čerpadla oplatí dobre zatepliť dom.
Ak vaša domácnosť používa na pranie veľa vody, môžete investovať do tepelného čerpadla vzduch-voda pre teplú vodu pre domácnosť, má nízku spotrebu a je lacná. Ohrieva vodu teplom odoberaným zo vzduchu a v lete dosahuje vysokú účinnosť. Je to dobrý doplnok k inštalácii s kotlom ústredného kúrenia - čerpadlo ohrieva vodu mimo vykurovacej sezóny a za svoju prevádzku platíte málo (v lete tucet grošov na 1 kWh).
Tepelné čerpadlo v zemi - teplo zo zeme
Prijíma energiu zo zeme, ale vyžaduje špeciálnu inštaláciu. Horizontálny výmenník je vyrobený z ohybného potrubia, ktoré ho ukladá do zeme v jednej alebo dvoch rovinách alebo do špirály. Ak chcete získať čo najviac tepla, je najlepšie ho usporiadať hlboko pod zemou, ale z dôvodu nákladovej a nákladovej efektívnosti sa to robí iba v hĺbke o niečo väčšej ako zóna mrazenia (od 0, 8 do 1, 4 m). Množstvo tepla extrahovaného zo zeme závisí hlavne od pôdnej vlhkosti. Hustota tepelného toku v ílovitej pôde je nad 30 W / m 2 a v suchej piesočnatej oblasti - len 10 W / m 2 . Povrch výmenníka tepla potrebný na dosiahnutie výhrevného výkonu 10 kW môže byť od 300 do 1000 m2. Dobrého energetického efektu získate umiestnením potrubia výmenníka tepla na spodok nádrže na vodu. Kvôli menšiemu množstvu potrebného priestoru a vyššej účinnosti (kvôli mierne vyššej a stabilnejšej teplote zeme vo väčšej hĺbke) sú výmenníky vo forme vertikálnych sond - rúry umiestnené v studniach - lepšie ako horizontálne. Takáto investícia je drahšia, ale môže byť výhodná na pozemkoch s veľmi nízkou úrovňou podzemnej vody, kde by horizontálny výmenník musel mať veľmi veľkú plochu. 1 kW vykurovacieho výkonu sa získa z približne 20 m vrtu. Môžeme ich vyrobiť niekoľko, ak sme od seba vzdialení najmenej 5 m.
Vodné tepelné čerpadlo - teplo z podzemných a povrchových vôd
V prípade vysokého dopytu po teple sa oplatí získať ho z podzemnej alebo povrchovej vody. V zime sa ich teplota pohybuje medzi 0 a 10 ° C, takže energetické ukazovatele tohto riešenia sú ešte priaznivejšie ako pre pozemné čerpadlá. Musíte však vziať do úvahy ďalšie náklady a problémy vyplývajúce zo znečistenia vody - potrebu filtrovať ich a nahradiť korozívne komponenty zariadenia. Na čerpanie vody je potrebné značné množstvo energie - na dosiahnutie 10 kW je potrebné 2 m 3 / h pri 5 ° C. Toto by sa malo zohľadniť pri posudzovaní účinnosti systému. Pri akej inštalácii je účinnosť každého čerpadla vyššia, tým nižšia je teplota jeho kondenzátora, t.j. vykurovacieho média.
Čerpadlo môže dodávať teplo do podlahových a vzduchových vykurovacích systémov a do konvenčných ohrievačov tepla. Musí však byť veľká, aby sa dosiahol požadovaný výkon pri nízkej teplote vykurovacieho média (40 - 50 ° C) - približne dvakrát tak veľká, ako keď do nich tečie voda z kotla pri 70 - 80 ° C. Preto je v zariadeniach s tepelným čerpadlom ich použitie lepšie obmedzené. Podlahové vykurovanie je pohodlnejšie a jeho realizácia môže byť lacnejšia (veľké ohrievače sú drahé). Dobré účinky sa dosahujú, keď čerpadlo pracuje vo vyfukovanom vykurovacom systéme - na jeho fungovanie postačuje vzduch s teplotou do 40 ° C.
POZRI TIEŽ: Vaillant, tepelné čerpadlo pre všetky nižšie zdroje tepla
Správne zvolený vykurovací výkon znamená nižšie prevádzkové náklady
Prevádzkové náklady tepelného čerpadla do veľkej miery závisia od správneho výberu jeho vykurovacieho výkonu. Ak je príliš vysoká vzhľadom na potrebu tepla, čerpadlo sa často zapína a vypína, čo spotrebuje viac energie a jeho komponenty sa rýchlejšie opotrebujú. Nižší výkon zase znamená, že čerpadlo pracuje dlhší čas v optimálnych podmienkach, ale počas období špičkovej potreby tepla nie je schopné zabezpečiť pohodlnú teplotu v miestnostiach (preto čerpadlá majú zabudované elektrické ohrievače, ale ich prevádzkové náklady sú veľa).
Riešením tohto problému je použitie vyrovnávacej nádrže na uchovávanie vody zohriatej čerpadlom. Horúca voda potom ide do tepelne izolovanej akumulačnej nádrže, ktorá je nejako „nabitá“ energiou a iba z nej - do vykurovacieho zariadenia. Kapacita nádrže je mnohonásobne väčšia ako inštalácia zo samotných potrubí (z dôvodu nízkej teploty vykurovacieho média v inštaláciách s tepelnými čerpadlami sa nevyužívajú radiátory, iba podlahové vykurovanie), takže v ňom vyhrievanie aj chladenie vody trvá oveľa dlhšie. Vďaka tomu pracuje čerpadlo so svojím nominálnym výkonom vždy v dlhých cykloch, bez ohľadu na zmeny v potrebe tepla na vykurovanie miestností.
Najdôležitejším dôvodom použitia vyrovnávacej nádrže je možnosť zásobovania čerpadla elektrinou usadenou v lacnejšom nočnom tarife (energia v nočnom tarife je lacnejšia ako v 24 hodinovom tarife o viac ako 40%). Počas dňa, keď je elektrina drahšia, čerpadlo nemusí pracovať, ak je v nádrži dostatok tepla na vykurovanie.