Tepelné čerpadlá nevyžadujú údržbu, sú nenáročné na prevádzku a ekologické. Pri výbere vykurovacieho zariadenia pre domácnosť určite stojí za to sa o neho zaujímať.

Aký môže byť zdroj tepla pre čerpadlo?

Dolným zdrojom tepla pumpy môže byť vzduch, voda alebo zemina. Vzduchové čerpadlo je najlacnejšie investičné riešenie, pretože na zhromažďovanie tepla nepotrebuje ďalšiu inštaláciu. K dispozícii v dvoch verziách: monoblok a split. Monoblokové vzduchové čerpadlo sa inštaluje ako kotol vo vnútri budovy, v technickej miestnosti alebo v kotolni, ale tieto čerpadlá sa inštalujú aj mimo domu.

  • Rozdelené vzduchové čerpadlo

Deliace zariadenie sa skladá z dvoch samostatných prvkov: vonkajšej jednotky obsahujúcej výparník, ventilátor a kompresor a vnútornej jednotky s kondenzátorom, ktoré sa používajú na spoluprácu s vykurovacím systémom. Vonkajšie a vnútorné jednotky sú prepojené potrubiami, v ktorých cirkuluje chladivo. Prijíma teplo zo vzduchu, ktorý umýva výparník umiestnený vo vonkajšej jednotke, a prenáša ho do vnútornej jednotky.

Vystavenie časti tepelného čerpadla obsahujúcej najhlasnejšie prvky vonku eliminuje zdroj hluku v budove, ale na druhej strane má nepriaznivý vplyv na činnosť čerpadla. Najväčšou nevýhodou tohto riešenia sú zmeny poveternostných podmienok. V zime, keď teplota klesne von, sa zvýši potreba tepla a potom sa zníži účinnosť vzduchového tepelného čerpadla. Aby sa minimalizovali straty, je najlepšie umiestniť vonkajšiu jednotku na miesto chránené pred vetrom a nevystavené zrážkam.

  • Vonkajšie monoblokové vzduchové čerpadlo

Pravidlá umiestnenia externého monoblokového vzduchového čerpadla sú rovnaké ako pre vonkajšie jednotky split čerpadiel.

Video: Ako funguje tepelné čerpadlo vzduchu?

Dolným zdrojom tepla pre čerpadlo môže byť vzduch, voda alebo pôda, pretože obsahujú akumulovanú slnečnú energiu
  • Tepelné čerpadlo, ktoré odoberá teplo z vody alebo z pôdy

Pre tepelné čerpadlá získavajúce teplo z vody alebo z pôdy nie sú rozmary aury príliš dôležité, pretože prírodné vodné nádrže a pôda pod hĺbkou 1 m majú počas vykurovacieho obdobia relatívne stabilnú a relatívne vysokú teplotu. Rybníky, rieky a hlboké studne môžu mať teplotu blízku 10 ° C a teplotu zeme okolo 5 ° C aj počas mrazov, je však potrebné drahé teplo, aby sa mohlo získavať teplo z týchto centier, čo môže byť ťažké urobiť, a niekedy - napríklad z dôvodu nedostatku miesta., nízka hladina podzemnej vody alebo žiadna vodná nádrž v blízkosti - nemožné. Pre čerpadlo zhromažďujúce teplo zo spodnej vody je potrebné vybudovať dve hlboké studne: prívod, prívod vody dodávajúcej čerpadlo a vypúšťanie - odvádzanie chladenej vody. Studne musia byť umiestnené najmenej 15 m od seba, aby sa ochladená voda nemiešala s prítokom. Obidva musia byť pripojené k rovnakému kolektoru, ale prietok by mal byť za prívodom, aby sa vodné prúdy nemiešali. Kritériá pre výber tohto riešenia sú kvalita a zloženie podzemnej vody - v dôsledku možnej korózie zariadenia a hĺbka zvodnenej vrstvy - pretože od toho závisí požadovaná hĺbka studne (a teda náklady na jej implementáciu) a následné náklady na čerpanie vody.

Drahé zemné práce si vyžaduje aj pozemné čerpadlo, ktoré získava teplo zo zeme pomocou kolektora (výmenníka) postaveného pod jeho povrchom z pružných plastových rúr. Účinnosť kolektora závisí od typu pôdy a jej nasýtenia vodou. Hlinitá pôda poskytuje výťažok trikrát väčší ako suchosť. Kolektor môže byť vodorovný alebo zvislý. Pri horizontálnej inštalácii je však potrebná veľká plocha (väčšia, výkonnejšia pumpa) a oblasť, pod ktorou bude umiestnená, nemôže byť zatienená alebo vysadená hlboko zakorenenými rastlinami. Horizontálny kolektor sa umiestňuje do zeme pod bodom mrazu - v Poľsku v hĺbke 0, 8 až 1, 4 m. Zvislé kolektory sa stavajú na pozemkoch s malou rozlohou. Sú inštalované v studniach podobných tým, ktoré sa nachádzajú v hlbokých studniach, čo so sebou prináša vyššie finančné výdavky. Namiesto toho poskytujú tepelnému čerpadlu stabilnejšie prevádzkové podmienky ako horizontálne kolektory.

Účinnosť tepelného čerpadla vzduchu závisí od poveternostných podmienok. Je vhodné umiestniť vonkajšiu jednotku na miesto chránené pred vetrom a dažďom

Aký výkon by malo mať tepelné čerpadlo?

Ohrievacie zariadenie, a teda aj tepelné čerpadlo, je vybrané tak, aby jeho vykurovací výkon bol podobný dopytu po budove. Určujú sa výpočtom podľa poľskej normy PN-EN 12831 pre minimálnu teplotu v klimatickej zóne, v ktorej má zariadenie pracovať. Možno ich tiež odhadnúť pomocou ukazovateľov - 50 W / m2 pre dobre izolované domy, 70 W / m2 pre domy so strednou tepelnou izoláciou. Použitie tepelného čerpadla v zle izolovaných domoch možno považovať za nerentabilné.

Vybrané tepelné čerpadlo by nemalo mať väčší výkon, ako sa počítalo. Je dokonca lepšie, ak je o niečo menší, pretože výpočty sa robia pre extrémne podmienky (najnižšia teplota v danej klimatickej zóne), ktoré sa vyskytujú iba niekoľko dní v roku. Počas väčšej časti vykurovacej sezóny je teplota vyššia, a teda tepelné straty a výsledná spotreba energie - nižšia. Preto by ste mali zvážiť voľbu čerpadla s menším príkonom a možného opätovného zahrievania pomocou elektrického ohrievača. Toto riešenie sa odporúča z ekonomických a prevádzkových dôvodov. Nadmerné čerpadlo je nielen drahšie, ale tiež pracuje v krátkych, ale častých cykloch, čo urýchľuje opotrebovanie komponentov kompresora a zvyšuje spotrebu energie v čase štartovania. Podcenenie výkonu tepelného čerpadla približne o 20% preto nie je chyba. Stačí, ak je zariadenie schopné pokryť dopyt po teple pri typickej zimnej teplote, t.j. od 0 do -10 ° C. Elektrický ohrievač s výkonom 6 až 9 kW nainštalovaný v nádrži na vodu bude podporovať vykurovanie iba niekoľko dní v roku, keď teplota klesne pod -10 ° C.

V našej klíme predstavuje množstvo energie dodávané v priebehu roka elektrickým ohrievačom iba 5 až 10% všetkej energie dodávanej tepelným čerpadlom.

Riešením môže byť aj ďalšie vykurovanie domu krbom alebo inštalácia vykurovacieho kotla, ktorý sa automaticky zapne, keď prestane fungovať čerpadlo. Výkon čerpadla by sa mal určovať pre skutočnú teplotu vo výparníku a kondenzátore - v závislosti od typu média, z ktorého sa bude teplo odoberať, a od prevádzkových parametrov zariadenia ústredného kúrenia (hodnoty teploty, pre ktoré nie vždy zodpovedajú výkonu uvedenému v technických špecifikáciách zariadenia).

S ktorým vykurovacím systémom by malo pracovať?

Tepelné čerpadlá sú vhodné na spoluprácu s ústredným kúrením, teplou úžitkovou vodou a procesnými tepelnými zariadeniami, t.

Tepelné čerpadlo pracuje efektívne, ak je jeho COP vysoká, a to sa stane, keď je teplotný rozdiel medzi horným a dolným zdrojom malý. Táto požiadavka robí z tepelných čerpadiel vhodný zdroj pre nízkoteplotné vykurovacie systémy (napr. Povrchové vykurovanie) a systémy prípravy teplej vody. Z technického hľadiska môže tepelné čerpadlo tiež dodávať konvekčné ohrievače, ale z ekonomického hľadiska je takáto investícia neopodstatnená. Na dodanie dostatočného množstva tepla do miestností by radiátory zásobované nízkoteplotnou vykurovacou vodou, vhodné na efektívnu prevádzku tepelného čerpadla, museli mať omnoho väčšiu plochu povrchu ako radiátory dodávané s vodou s parametrami špecifickými pre bojler, t. J. 70 - 80 o C. Mali by byť drahšie a z dôvodu ich značných rozmerov - bolo by ťažšie ich umiestniť v interiéri bez toho, aby to ohrozilo ich estetiku.

Podlahové vykurovanie vyžadujúce prívod vody pri teplote neprevyšujúcej 55 o C a stenové vykurovanie - menej populárne, ale pracujúce na podobných princípoch a tiež dodávané s vodou podobných parametrov - bude fungovať omnoho lepšie ako radiátory. Vhodné bude tiež vyfukovacie vykurovacie zariadenie, v ktorom sa vzduch zohreje na maximálne 40 o C. V systéme s tepelným čerpadlom na teplú úžitkovú vodu sa teplo generované čerpadlom nasmeruje na cievku zásobnej nádrže, v ktorej sa ohrieva úžitková voda. Ak je čerpadlo typu vzduch-voda a vzduch, ktorý uvoľňuje teplo vo výparníku, je nasmerovaný do miestností, získa sa ďalší chladiaci účinok.

Vo vykurovacom systéme s tepelným čerpadlom používaným na ohrev TÚV aj na vykurovanie sa používa trojcestný ventil na zabezpečenie priority pre ohrev teplej vody v nádrži. V zložitejších systémoch sa používa vyrovnávacia nádrž, obvykle s kapacitou približne 200 l. Jej úlohou je optimalizovať tepelnú zotrvačnosť systému a následne predĺžiť pracovný cyklus tepelného čerpadla (obdobie medzi jeho nasledujúcimi zapnutiami). Vhodnosť použitia vyrovnávacej nádrže ako prvku zvyšujúceho tepelnú zotrvačnosť systému je diskutabilná, keď tepelné čerpadlo dodáva podlahové kúrenie inštalované v celom dome. Samotný masívny poter má veľkú tepelnú kapacitu, vďaka ktorej sa miestnosti pomaly ochladzujú. To sa líši v inštaláciách s bežnými ohrievačmi, ktorých zotrvačnosť je malá, alebo v dvojmocných systémoch, v ktorých tepelné čerpadlo spolupracuje s inými zdrojmi tepla, ako sú solárne kolektory alebo krb s vodným plášťom, pretože teplo, ktoré produkujú, by sa malo akumulovať. Výber konfigurácie vykurovacieho systému závisí od individuálnych potrieb zákazníka.

Podlahové kúrenie, ktoré je zásobované vodou s teplotou nie vyššou ako 55 ° C, je ideálne pre prácu s tepelným čerpadlom, prečo sa oplatí vymeniť kotol na uhlie za tepelné čerpadlo? Kamil Rosa, odborník na tepelné čerpadlá, Immergas

Výmena kotla na uhlie tepelným čerpadlom je určite riešením, ktoré prinesie investorovi veľa výhod, nielen finančné. Kotol na uhlie je zdrojom tepla, ktorý si vyžaduje nasadenie a prácu súvisiacu s prípravou a skladovaním „paliva“ pre kotol a jeho každodennou prevádzkou. Sú to činnosti, pri ktorých používatelia tohto typu kotlov strácajú počas roka veľkú časť svojho času. K tomu sa pridáva „znečistenie“ kotolne palivom, ako aj znečistenie životného prostredia vo forme emisií do atmosféry prachu a znečistenia emitovaného z komínov. Tepelné čerpadlo je zase bezúdržbové, vďaka čomu zabúdame na všetky vyššie uvedené činnosti, ktoré sprevádzajú používateľov kotlov na uhlie. Ďalšou výhodou je skutočnosť, že tepelné čerpadlo je zariadenie, ktoré neprodukuje znečisťujúce látky do atmosféry, a čo je dôležité pre investora, je zdrojom tepla, ktorý na účely ústredného kúrenia a teplej úžitkovej vody absorbuje ročne nižšie náklady ako kotly na uhlie.

Z podobných dôvodov ako podlahové vykurovanie bude stenové vykurovanie dobrým zdrojom tepelného čerpadla

Ako používať tepelné čerpadlo na ohrev úžitkovej vody?

Čerpadlá vzduch-voda sa najčastejšie používajú na prípravu iba teplej vody. Môžu to byť kompaktné zariadenia (čerpadlo v spoločnom plášti s nádržou) alebo spolupracujúce so samostatnou nádržou vybranou podľa potrieb členov domácnosti. Môžete použiť akúkoľvek existujúcu nádrž s cievkou, ktorá predtým pracovala s kotlom (za predpokladu, že cievka bude poskytovať uspokojivú tepelnú energiu pri nižšej vstupnej teplote). Tepelné čerpadlo, ktoré pracuje výlučne pre potreby teplej vody, je možné zvoliť dostatočne presne, berúc do úvahy povahu teplovodných priečok v dome. Je uvedená na štítku energetickej účinnosti čerpadla a označená symbolmi od XXXS do XL podľa tabuľky, ktorá prideľuje počet a typ sanitárnych zariadení inštalovaných v dome danému modelu distribúcie teplej úžitkovej vody (XL znamená tepelné čerpadlo vhodné na prípravu teplej úžitkovej vody až pre 10 osôb). Domácu vodu je možné ohrievať pomocou tepelného čerpadla až na teplotu 65 o C. Z dôvodu potreby pravidelnej dezinfekcie zásobnej nádrže na ochranu pred baktériami Legionella je potrebné do nej nainštalovať elektrický ohrievač alebo pripojiť ďalšiu cievku k inému vykurovaciemu zariadeniu (zvyčajne kotlu), ktoré umožňuje pravidelné zahrievanie. voda na požadovanú teplotu 70 o C.
V novopostavených, dobre zateplených domoch dopyt po teple na ohrev úžitkovej vody dosahuje 40% celkového dopytu po budove. Ak sa na ohrev úžitkovej vody použije samostatné zariadenie, napríklad vyššie uvedené tepelné čerpadlo, vyhrievacie zariadenie, ktoré pripravuje teplo na inštaláciu, ktoré môže byť podstatne menšie. Okrem vykurovacej sezóny ich môžete jednoducho vypnúť.

Kategórie:

Ohrievanie