Топлотна пумпа је уређај дизајниран да обезбеди ниске трошкове грејања. Пумпе скупљају топлоту из окружења - земље, воде или ваздуха - и доводе их до инсталације за централно грејање и топлу воду за домаћинство, греју воду, вероватно у вентилациони систем, загревајући ваздух који се удувава у просторије. За кориснике је најважнија предност пумпи ниски оперативни трошкови - потрошићемо више на улагање, али уштедећемо на трошковима грејања.

Врсте топлотних пумпи

Они који се најчешће користе за грејање куће могу се класификовати у зависности од начина добијања топлоте и преноса у просторије за уређаје овог типа:

  • слани раствор / вода - они прикупљају топлину из земље користећи приземни измењивач топлоте, у коме циркулише раствор гликола који тешко смрзава (зван слани раствор), посредујући размену топлоте између тла и радног медија. Топлота из кондензатора греје воду која снабдева централни систем грејања;
  • директно испаравање / вода - земљани измењивач топлоте је истовремено испаривач пумпе, тако да у цевима положеним у земљу циркулише радни медијум, који у њима испарава. Елиминацијом раствора гликола и додатног посредника измењивача топлоте у размени топлоте, добија се већа ефикасност система. Топлота из кондензатора греје воду која снабдева централни систем грејања;
  • директно испаравање / директна кондензација - земљани измењивач топлоте је истовремено испаривач пумпе, а систем грејања (подно грејање воде) је кондензатор. Ни земни измењивач топлоте нити систем грејања немају медијум који посредује измену топлоте, захваљујући чему је ефикасност ове пумпе највећа;
  • вода / вода - испаривач пумпе се загрева водом из бунара, реке или језера. Топлота из кондензатора греје воду која снабдева централни систем грејања;
  • ваздух / вода - испаривач пумпе се загрева ваздухом. Топлота из кондензатора греје воду која снабдева централни систем грејања;
  • ваздух / ваздух - испаривач пумпе се загрева ваздухом. Топлина из кондензатора греје ваздух који се доводи у просторије;
  • вода / ваздух - испаривач пумпе се загрева водом. Топлина из кондензатора греје ваздух који се доводи у просторије.

Фактор перформанси грејања (ЦОП)

Ефикасност топлотне пумпе доказује се фактором ефикасности грејања (ЦОП). То је однос количине топлоте добијене у кондензатору пумпе и потрошње енергије. То не зависи само од дизајна пумпе, већ пре свега од температуре која се добија у пријемнику топлоте (систем грејања) и температуре извора из кога пумпа црпи топлину. ЦОП = 4 значи да ћемо добити 4 кВх топлоте за сваки киловат сат електричне енергије која се користи за погон пумпе. Овај фактор који дају произвођачи уређаја обавештава о ефикасности која се дешава у специфичним условима - на вредностима доње и горње температуре извора пумпе наведене у стандарду. У пракси се ови услови мењају, а са њима и ефикасност. За процену трошкова грејања топлотном пумпом, кориснији је омјер сезонске ефикасности топлотне пумпе СПФ, који одређује однос количине енергије коју топлотна пумпа испоручује у укупној потрошњи током грејне сезоне.

Са којом инсталацијом ради топлотна пумпа?

Топлотна пумпа може, попут котла, напајати редовне грејаче. Међутим, због ниже температуре полаза, њихова грејна површина мора бити одговарајуће већа него код рада са конвенционалним извором топлоте. То понекад може да створи проблеме са проналажењем места. Њихова цена ће такође бити одговарајуће већа. Уместо подног грејања да сарађује са топлотном пумпом, веома је добра друга врста грејања на ниским температурама - зидно грејање помоћу цеви са водом уграђеном у малтер. Ова инсталација је прилично скупа, али када упоредите њену цену са ценом веома великих радијатора који се поклапају са доводном температуром од 35 ° Ц, избор може бити повољан. За напајање нискотемпературним грејањем топлотном пумпом није потребан додатни систем за мешање, јер се вода одмах загрева на погодну, не баш високу температуру.

Сарадња топлотне пумпе са постојећом инсталацијом централног грејања

У старим се кућама обично бавимо уградњом централног радијаторског грејања прилагођеним параметрима грејања котловнице на угаљ. Радијатори имају велике грејне површине, а цеви имају велики пречник. Оваква ситуација погодује коришћењу постојећег система грејања за грејање топлотном пумпом. Ако су зидови изолирани у тако загријаној згради и замијењени прозори, потреба за топлином да се покрију губици кроз преграде и вентилацију просторија смањила се за отприлике 50%. Површина грејања радијатора је стога довољна да обезбеди потребну унутрашњу температуру на параметрима воде за грејање постигнуте топлотном пумпом. Међутим, техничко стање радијатора и каменца узроковано честим сезонским исушивањем и доливањем воде због пропуштања система (што је била норма у старим инсталацијама) може представљати проблем. Различито је у већини зграда саграђених после 1990. Имају довољну топлотну изолацију, а њихове радијаторске инсталације прилагођене су радним параметрима котлова на нафту или гас, имају мали капацитет воде, цеви малог пречника и термостатске вентиле. Нису спремни да их покрећу топлотне пумпе.

Топлотне пумпе за земљу, воду и ваздух

Принцип рада топлотне пумпе

Како је могуће да пумпа доводи топлу воду у систем грејања или дува топли ваздух у просторију, ако је њен извор топлоте вода, земља или ваздух са температуром мало већом од 0 ° Ц?

Да бисмо то разумели, пратимо шта се тачно дешава током топлотних пумпи раствора / воде или воде / воде. Соло из земаљског измењивача топлоте или вода из улазног бунара (у пумпама вода / вода) улива се у испаривач пумпе. Температура му је 5-10 ° Ц, јер је то максимално када је земља зими испод 1, 5 м или подземна вода.

За рад пумпе је потребно испаравати радни медијум који циркулише у унутрашњој циркулацији пумпе. Стога мора бити течност која испарава (кључа) на температури нижој од 5 ° Ц. Као резултат размене топлоте са радним медијумом, температура слане воде из земаљског измењивача топлоте или воде из бунара смањује се за 2-3 ° Ц. Охлађена слана отопина враћа се у земљани измјењивач топлоте, вода се одводи у јаму за испуштање. Радни медијум, који се испарава захваљујући топлоти коју добија слана вода или вода, одлази у компресор. Тамо се као резултат компресије (тј. Пораста притиска) његова температура повиси на неколико десетина ° Ц. Овде се напаја систем (електрична енергија за погон компресора). Температура радног медијума такође расте због чињенице да се део те енергије претвара у топлоту као резултат трења између компонената компресора. Већ у облику паре, радни медиј иде у други измењивач - кондензатор. Тамо загрева воду из система грејања (до максимално 60 ° Ц) и кондензује се при одвајању топлоте. Температура се смањује за неколико ° Ц. Већ као течност прелази у експанзијски вентил, у коме се шири, због чега његова температура значајно опада. Из вентила се расхладно средство враћа назад у испаривач и циклус се понавља.

Трошкови грејања

Табела испод приказује трошкове грејања са различитим изворима топлоте. Треба их третирати као приближне, јер на њих утичу флуктуације у ценама горива, разлике у накнадама за струју и гас у зависности од места становања и ефикасности инсталације за грејање. Нарочито последњи износ може имати значајан утицај на трошкове.

Обично се за све поређења користи максимална ефикасност коју постижу уређаји. У међувремену, у пракси се дешава да је чак неколико десетина процената нижа, а то, наравно, чини производњу топлоте неколико десетина процената скупљом! На ефикасност котла утиче квалитета горива. У случају плина и нафте, то се контролише, па се може сматрати да су одступања у ефикасности од вредности које дају произвођачи мала. Претпоставили смо да је ефикасност модела котловнице 90% за гасне и нафтне котлове и 105% за кондензационе котлове на гас. Квалитет угља или пелета варира, пуно тога зависи и од вештине пушача, тако да морате бити мало опрезнији у погледу ефикасности котлова за та горива. Претпоставили смо да износи 70, односно 80%, што захтева велику бригу о чистоћи котла. Међутим, ефикасност електричних уређаја била је 100%, што - као што видите - није много помогло јер је грејање са њима најскупље.

Фактор ефикасности ЦОП топлотних пумпи (еквивалентан ефикасности котлова) зависи од температуре медијума из којег се уклања топлота - земље или ваздуха. Њене вредности је тешко предвидјети (нестабилно је посебно у случају ваздуха). Зависно од времена, ЦОП је мало другачији у свакој сезони грејања. Одлучили смо да не дајемо предност топлотним пумпама и за израчуне смо усвојили ЦОП 3, 7 - када је извор топлоте тло и 2 - када је ваздух (неки претпостављају да је чак 5 и 3, што је у пракси врло ретко). Такве коефицијенте током читаве грејне сезоне још увек је тешко постићи када се користе уређаји доступни по умереним ценама. За пумпе за земљу захтевају савршене перформансе инсталације, а за ваздушне пумпе - такође не баш оштре зиме.

Категорија:

Грејање