Vytápění pomocí tepelného čerpadla může být velmi levné, i když ne vždy levnější než kotel na pevná paliva. Určitě je to mnohem pohodlnější (foto: DIMPLEX).
Tepelné čerpadlo se používá k vytápění domu teplom z půdy, vzduchu nebo vodní nádrže. Tepelné čerpadlo je obvykle poháněno elektřinou, ale jeho spotřeba je mnohem nižší než u elektrických ohřívačů. Jeho provoz je plně automatizovaný, nepotřebuje palivo, nejsou zde žádné výfukové plyny, komín a ventilace a náklady na vytápění jsou malé.
Vytápění domu tepelným čerpadlem. Jaké čerpadlo byste si měli zvolit: zem, voda nebo vzduch?
Co určuje účinnost tepelného čerpadla?
Kolik můžete ušetřit změnou kotle na tepelné čerpadlo, je určeno jeho účinností vyjádřenou v COP, což je poměr množství energie přenesené do topného systému v kondenzátoru čerpadla k množství elektřiny, kterou spotřebuje.
U čerpadel používaných pro vytápění prostoru se pohybuje od 2 do 4 (po průměrování za celou topnou sezónu). Čím menší je teplotní rozdíl mezi výparníkem čerpadla (tj. Médiem, ze kterého čerpadlo dostává teplo) a kondenzátorem (tj. Teplotou, na kterou čerpadlo ohřívá topné médium), tím vyšší je účinnost. Teplota kondenzátoru obvykle není nižší než 40 ° C, protože pro provoz topného systému je tolik potřeba (nižší teplota by vyžadovala použití zařízení s velmi velkou výměnou tepla). To vše záleží na teplotě média, ze kterého čerpadlo dostává teplo: čím vyšší je, tím větší COP a nižší náklady na vytápění.
Energie z vody, půdy a vzduchu
Přírodní vodní nádrže mají během topné sezóny relativně stabilní a relativně vysokou teplotu, mírně nižší zeminu v hloubce menší než 1 m. Teplota výparníku podzemního čerpadla je obecně během celé své činnosti blízká 0 ° C. Rybník, řeka nebo hluboká studna mohou zajistit 10 ° C i za mrazu. Aby však bylo možné přijímat teplo ze země nebo z vody, je zapotřebí instalace, jejíž náklady přesahují 20 tisíc. PLN již pro čerpadlo s topným výkonem menším než 10 kW a není vždy možné nebo velmi obtížné jej vyrobit (kvůli nedostatku místa na pozemku, nízké úrovni podzemní vody, nedostatku vodní nádrže v blízkosti).
V této situaci se můžete rozhodnout pro vzduchové čerpadlo . Je však třeba si uvědomit, že jeho účinnost je během zmrazování relativně nízká. Proto v praxi mohou být náklady na vytápění dokonce dvakrát vyšší než pozemní čerpadlo.
Tepelné čerpadlo ze vzduchu - teplo ze vzduchu
Nevyžaduje dodatečnou instalaci pro sběr tepla, ale nedosahuje tak vysoké účinnosti jako podzemní a vodní čerpadla, protože teplota vzduchu v zimě je relativně nízká. Získané teplo lze použít k ohřevu vody nebo vzduchu. Čerpadla vzduch-vzduch prodávaná jako klimatizační zařízení tepelných čerpadel jsou oblíbená (reverzibilní - s možností obrácení směru oběhu chladiva), která v létě chladí a v zimě zahřívají.
Vytápění tepelným čerpadlem se vzduchovým zdrojem stojí v průměru přibližně stejně jako kotel na zemní plyn a pozemní kotel na kotel na uhlí nebo dřevo. Musíte však vzít v úvahu, že náklady závisí na podmínkách, ve kterých čerpadlo pracuje (na teplotě média, ze kterého přijímá teplo), takže se mohou výrazně lišit. Vytápění pomocí tepelného čerpadla je mnohem levnější než u elektrických ohřívačů, kotlů na kapalný plyn (propan) nebo topného oleje a stejně pohodlné. Bohužel musí být na jeho nákup a instalaci přiděleno mnohem větší množství. Následující operace bude nejméně o polovinu levnější, díky čemuž se počáteční výdaje vyplatí po několika letech. Ceny tepelných čerpadel jsou ovlivněny jejich tepelnou energií. Instalace do domu s nízkou spotřebou tepla (do 10 kW) je o desítky tisíc zlotých levnější než u domu, kde je potřeba více než 20 kW. Proto se před koupí tepelného čerpadla vyplatí dobře izolovat dům.
Pokud vaše domácnost používá k mytí hodně vody, můžete investovat do tepelného čerpadla vzduch-voda pro teplou užitkovou vodu, má nízkou spotřebu a je levná. Ohřívá vodu teplem odebraným ze vzduchu a v létě dosahuje vysoké účinnosti. Je to dobrý doplněk k instalaci s kotlem ústředního topení - čerpadlo ohřívá vodu mimo topnou sezónu a za jeho provoz platíte málo (v létě tucet groszy na 1 kWh).
Tepelné čerpadlo zemního zdroje - teplo ze země
Přijímá energii ze země, ale vyžaduje zvláštní instalaci. Vodorovný výměník je vyroben z ohebné trubky, která je uložena v zemi v jedné nebo dvou rovinách nebo ve spirále. Abyste získali co nejvíce tepla, je nejlepší jej uspořádat hluboko v podzemí, ale z důvodů nákladů a efektivnosti se provádí pouze v hloubce mírně větší než zóna mrazu (od 0, 8 do 1, 4 m). Množství tepla odebíraného ze země závisí hlavně na půdní vlhkosti. Hustota tepelného toku v hliněné půdě je vyšší než 30 W / m 2 a v suché písčité oblasti - pouhých 10 W / m 2 . Povrch výměníku tepla nezbytný k dosažení topného výkonu 10 kW může být od 300 do 1000 m2. Dobrého energetického efektu získáte položením potrubí výměníku tepla na dno vodní nádrže. Vzhledem k menšímu potřebnému prostoru a vyšší účinnosti (kvůli mírně vyšší a stabilnější teplotě půdy ve větší hloubce) jsou výměníky ve formě vertikálních sond - trubek umístěných ve studnách - lepší než horizontální. Taková investice je dražší, ale může být výhodná na pozemcích s velmi nízkou hladinou podzemní vody, kde by horizontální výměník musel mít velmi velkou plochu. 1 kW topné energie se získá z přibližně 20 m vrtu. Mohou být vyrobeny několik, pokud jsme od sebe vzdáleni nejméně 5 m.
Vodní tepelné čerpadlo - teplo z podzemních a povrchových vod
V případě vysoké poptávky po teplu se vyplatí získat z podzemní nebo povrchové vody. V zimě se jejich teplota pohybuje mezi 0 a 10 ° C, takže energetické ukazatele tohoto řešení jsou ještě příznivější než u pozemních čerpadel. Musíte však vzít v úvahu dodatečné náklady a problémy spojené se znečištěním vody - nutnost filtrovat je a vyměňovat žíravé součásti instalace. K čerpání vody je zapotřebí značné množství energie - k dosažení 10 kW je zapotřebí 2 m 3 / h při 5 ° C. To by mělo být zohledněno při posuzování účinnosti systému. S jakou instalací je účinnost každého čerpadla vyšší, čím nižší je teplota jeho kondenzátoru, tj. Topného média.
Čerpadlo může dodávat teplo do podlahových a vzduchových topných systémů a do konvenčních konvekčních ohřívačů. Aby však bylo dosaženo požadovaného výkonu při nízké teplotě topného média (40-50 ° C), musí být velikost druhé dimenze - asi dvakrát tak velká, jako když k nim proudí voda z kotle o teplotě 70-80 ° C. Proto je v zařízeních s tepelným čerpadlem jejich použití lépe omezeno. Podlahové vytápění je výhodnější a jeho implementace může být levnější (velká topidla jsou drahá). Dobrých efektů se dosáhne, když čerpadlo pracuje ve vyfukovaném topném systému - pro jeho provoz postačuje vzduch s teplotou do 40 ° C.
SEE ALSO: Vaillant, tepelné čerpadlo pro všechny nižší zdroje tepla
Správně zvolený topný výkon znamená levnější provozní náklady
Provozní náklady tepelného čerpadla do značné míry závisí na správném výběru jeho topného výkonu. Pokud je ve vztahu k požadavku na teplo příliš vysoká, čerpadlo se často zapíná a vypíná, což spotřebovává více energie a jeho součásti se opotřebovávají rychleji. Nižší výkon zase znamená, že čerpadlo pracuje po delší dobu za optimálních podmínek, ale během období špičkové spotřeby tepla není schopno zajistit příjemnou teplotu v místnostech (proto čerpadla mají vestavěné elektrické ohřívače, ale jejich provozní náklady hodně).
Řešením tohoto problému je použití vyrovnávací nádrže pro uchovávání vody ohřáté čerpadlem. Horká voda pak jde do tepelně izolované akumulační nádrže, která je nějakým způsobem „nabitá“ energií a pouze z ní - do topného zařízení. Kapacita nádrže je mnohonásobně větší než instalace ze samotných trubek (v důsledku nízké teploty topného média v instalacích s tepelnými čerpadly nejsou radiátory používány, pouze podlahové vytápění), takže ohřívání i chlazení vody v ní trvá mnohem déle. Díky tomu čerpadlo pracuje se svým jmenovitým výkonem vždy v dlouhých cyklech, bez ohledu na změny v požadavku na teplo pro vytápění prostoru.
Nejdůležitějším důvodem použití vyrovnávací nádrže je možnost zásobování čerpadla elektřinou usazenou v levnějším nočním tarifu (energie v nočním tarifu je levnější než v 24hodinovém tarifu o více než 40%). Během dne, kdy je elektřina dražší, čerpadlo nemusí pracovat, pokud je v nádrži dostatek tepla pro vytápění.