Toplotne črpalke

Toplotne črpalke 2017-04-05T16:06:30+00:00

Ogrevanje – Toplotna črpalka

Toplotne črpalke

Toplotne črpalke delimo na tri vrste. Bistvena razlika med toplotnimi črpalkami je vir zajema energije. Danes se v večini primerov uporablja toplotna črpalka zrak/voda, zemlja/voda, voda/voda. Razlikujejo se tudi po investiciji. Najcenejša je zrak/voda, sledi zemlja/voda in voda/voda.  Pozna se pa pri tekočih stroških, saj toplotna črpalka zrak/voda nima konstantnega izkoristka, toplotna črpalka zemlja voda se izkoristek v manjši meri spreminja, pri toplotni črpalki voda/voda pa je izkoristek konstanten.

Toplotne črpalke zrak/voda

Pri toplotni črpalki zrak/voda  uporabljamo kot vir energije zrak, ki je neizčrpan vir.  Slabost toplotne črpalke zrak/voda je takrat, ko potrebujemo največ toplotne energije (v zimskem času), takrat so temperature zraka nizke,  s tem pa tudi izkoristek toplotne črpalke.  Zato je pomembno, da vemo kakšne so izgube objekta, saj tako lahko pravilno dimenzioniramo toplotno črpalko zrak/voda. Optimalno delovne toplotne črpalke je v kombinaciji s talnim ogrevanje, saj talno ogrevanje deluje na relativno nizki temperaturi, s tem omogočimo boljši izkoristek toplotne črpalke zrak/voda, saj ogrevana voda za talno ogrevanje ne presega 35 stopinj. S tem pa povečamo grelno število, ki je razmerje med električno energijo in toplotno energijo. Pri uporabi toplotne črpalke zrak/voda ogrevamo tudi sanitarno toplo vodo v hranilniku, ki ima prednost pred ogrevanjem objekta.  Toplotne črpalke zrak/voda so inverterske, kar pomeni , da prilagajajo moč glede na toplotne potrebe v objektu oziroma glede na temperaturo zraka v okolici. Bistvenega pomena pri odločitvi za toplotno črpalko zrak/voda je pravilno dimenzioniranje, ki pomeni prihranek na denarju. Zato svetujemo posvet s projektantom.

Toplotne črpalke zemlja/voda

Pri toplotnih črpalkah zemlja/voda uporabljamo zemljo, kot vir energije. Toploto zemlje se koristi iz površinskih slojev, saj zemlja akumulira  sončno toploto. Odvzem toplote iz zemlje je odvisen tudi od strukture tal. Najbolje so vlažna ilovnata tla oziroma močvirna tla. Pri izvedbi je potrebno narediti večji poseg na zemljišču, zemeljski kolektor položimo na globini  1,2 do 2m. Zelo pomembno  za toplotno črpalko zemlja/voda, kjer je položen zemeljski kolektor , je da ne sme biti pozidano ali asfaltirano, ker morajo padavine doseči kolektor (dovajanje toplote). Poznamo več tipov polaganja zemeljskih kolektorjev. Izberemo tistega, ki najbolj ustreza določenim pogojih.  Toplotna črpalka zemlja/voda  ima čez vso leto skoraj enak izkoristek, delno se spreminja le  grelno število (COP), ki je od 3,6 do 4,7 (odvisno od proizvajalca Toplotne črpalke zemlja/voda). Preden se odločimo za nakup toplotne črpalke zemlja/voda moramo preveriti, če imamo na razpolago dovolj veliko površino za zemljiski kolektor in kakšna je sestava tal. Izračunane moramo imeti izgube objekta, saj le tako lahko pravilno dimenzioniramo toplotno črpalko zemlja/voda in tako dosežemo maksimalen prihranek na kurilno sezono.

Toplotna črpalka voda/voda

Pri toplotni črpalki voda/voda uporabljamo kot vir toplote vodo oziroma podtalno voda. Pri toplotni črpalki voda/voda moramo narediti dve vrtine in sicer sesalno in ponorno. Iz sesalne vrtine črpamo vodo, ki jo prek uparjalnika toplotne črpalke prečrpavamo s pomočjo potopne ali druge črpalke in nato vračamo v ponorno vrtino. Pred uporabo podtalnice za toplotno črpalko voda/voda je potrebo preveriti, kašna je kemijska sestava vode, maksimalen pretok vode in temperaturo vode, na osnovi teh parametrov  določimo toplotno moč vira. Agresivna voda  zahteva posebne izmenjevalce toplote, saj če ni izmenjevalec odporen na vodo, ga lahko razžre in ga je potrebo zamenjati.  Pomembna je tudi globina podtalne vode, saj večja kot je globina sesalne vrtina, večji so tekoči stroški (močnejša črpalka), prav tako narašča cena vrtanja vrtine. V uparjalniku toplotne črpalke voda/voda podtalna voda odda toploto in se ohlajena  za približno 2 do 4 stopinj vrača nazaj v podtalno vodo. Toplotne črpalke voda/voda imajo konstantni izkoristek, saj ima podtalna voda konstantno temperaturo.  Pred montažo toplotne črpalke voda/voda je potrebno pridobiti vodovodno dovoljenje, ki ga izda Agencija republike Slovenije za okolje (ARSO).

Toplotne črpalke zrak/voda za samo sanitarno vodo (z bojlerjem)

Za pripravo tople sanitarne vode uporabljamo toplotne črpalke zrak/voda, ki izkoriščajo toploto zraka v prostoru. Primerna lokacija za postavitev toplotne črpalke zrak/voda, je tistem prostoru kjer je temperatura čim višja. To so prostori kjer imamo zamrzovalno skrinjo, peč … Tu koristimo odvečno toploto in hkrati pohlajujemo prostor.  Poznamo več načinov montaže, saj lahko na eni strani porabljamo odvečno toploto (kurilnica), po drugi strani pa pohlajamo shrambo (sosedni prostor). Optimalna temperatura sanitarne tople vode je med 45-55 stopinj, pri višjih temperaturah nastopajo večje toplotne izgube hranilnika in tudi povečamo izločanje apnenca na izmenjevalcu, kar ovira prenos toplote na toplo sanitarno vodo. Velikost hranilnika tople vode je odvisna od  potreb po topli vodi in jo določimo na osnovi oseb in njihovih navad v objektu. Za 4 člansko družino zadošča 300 litrski hranilnik. Velikost hranilnika toplote je odvisna tudi od temperature toplote, nižja kot je, večja akumulacija je potrebna.  Toplotne črpalke za toplo sanitarno vodo imajo električno priključno moč od 0,6kW do 1,8kW, njihova toplotna moč pa znaša od 2kW pa do 5,4kW.