Toplotne črpalke

Kakovost daje občutek varnosti

Ogrevanje s toplotno črpalko predstavlja energetsko učinkovito in okolju prijazen način ogrevanja. Toplotne črpalke so naprave, ki izkoriščajo toploto iz okolice ter jo pretvarjajo v uporabno toploto za ogrevanje prostorov in sanitarne vode. Toplota, ki jo iz okolice črpajo toplotne črpalke je v različne snovi akumulirana sončna energija, zato predstavlja obnovljiv vir energije. Toplotne črpalke izkoriščajo toploto zraka, podtalne, površinske vode in toploto akumulirajo v zemlji.

Možni načini delovanja toplotnih črpalk

Toplotne črpalke delujejo po treh različnih principih, zato je smiselno pred izborom najoptimalnejše toplotne črpalke spoznati vse tri načine njenega delovanja.

Poznamo:

    1. monovalentni način: edini vir toplote je toplotna črpalka, ki zagotavlja 100% potreb po toploti v objektu. Običajno je to zemeljski vir toplote.
    2. bivalentni vzporedni način: pri tem načinu delovanje toplotne črpalke podpira vzporedno delovanje dodatnega grelnega elementa. Toplotna črpalka priskrbi okoli 90% letne potrebe po toploti, konice pa se pokrijejo z električnim dogrelnikom, ki se vklopi le po potrebi - pri zelo nizki temperaturi okolice.
    3. bivalentni alternativni način: toplotna črpalka deluje do določene minimalne temperature okolice, nato pa se sistem preklopi na drug vir toplote, na primer peč, ki pokrije potrebe po toploti pod določeno minimalno temperaturo okolice. Ta sistem se uporablja pri starejših zgradbah z vgrajenimi visokotemperaturnimi radiatorskimi sistemi.

Za delovanje toplotne črpalke so na voljo izvori toplote v zemlji, podtalnici in okoliškem zraku. V posameznih primerih, odvisno od lokalnih pogojev, vrste tal in klimatskih pogojev, je treba izbrati najprimernejši izvor toplote. Bolj kakovosten kot je izbrani vir toplote, manj bo moral obratovati kompresor toplotne črpalke, faktor izkoristka pa bo tako bistveno večji.

Izvor toplote zemlja - kolektorji

Zemeljski kolektor je sestavljen iz sistema cevi, ki ga je treba položiti 20 cm pod mejo zmrzovanja, na globini 1,2 do 1,5 m. Na tej globini vlada skozi vse leto razmeroma konstantna temperatura med 5° C in 15° C. Zemeljski kolektor je primeren za hiše z velikimi vrtovi. Učinek izkoriščanja toplote je odvisen od vrste tal. Čim bolj vlažna so, toliko večji izkoristek zagotavljajo.

Izvor toplote zemlja - globinska sonda
Če površina vrta ne zadostuje za postavitev površinskih kolektorjev, je mogoče uporabiti globinsko sondo.

Izvor toplote - zrak

Toplotna črpalka za ogrevanje prostorov uporablja neizčrpen in vedno dostopen vir energije - zrak. Toplotna črpalka zrak zrak spada med najsodobnejše oblike ogrevanja s toplotnimi črpalkami in je izredno primerna za vse prostore potrebne ogrevanja v Sloveniji, saj deluje tudi pri zunanji temperaturi zraka do -20°C in -25°C. Ogrevanje in hlajenje se doseže s premikanjem hladila skozi različne dele toplotne črpalke, kjer se spreminja agregatno stanje hladila od tekočine do vročega plina in od plina do hladne tekočine. Hladilo se torej uporablja za ogrevanje ali hlajenje tuljav v bivalnih prostorih, propelerji pa poskrbijo za cirkulacijo zraka preko tuljav. Zunanji izmenjevalnik toplote pa poskrbi za ogrevanje ali hlajenje hladila. Na ta način dosežemo hlajenje ali ogrevanje. Toplotna črpalka je zaradi tovrstnega načina izrabe zraka dobila ime toplotna črpalka zrak zrak Tudi pri izredno nizkih eksternih temperaturah zraka ima toplotna črpalka za ogrevanje prostora z izmenjavanjem zunanjega in notranjega zraka, koeficient učinkovitosti še vedno večji od 2, preprosto povedano pomeni, da prihranite dvakrat manj električne energije za isti rezultat. Še večji pa je ta koeficient v Sloveniji, saj temperature redkokdaj padejo pod -5°C, kar pomeni, da je grelni koeficient toplotne črpalke za ogrevanje tudi nad 3,5, na primorskem pa tudi več kot 4, kar pomeni do 400 % večji izkoristek električne energije namenjene ogrevanju. Prav tako ni potreben nikakršen poseg v infrastrukturo zgradbe pri montaži, kar pomeni, da so stroški postavitve takšnega sistema ogrevanja izredno nizki. Konkretno je toplotna črpalka zrak najcenejša vrsta toplotnih črpalk, hkrati pa potrebuje zgolj minimalno vzdrževanje.

Prednosti:

    - deluje pri temperatura zraka: od -25°do + 35°C,
    - trikrat do štirikrat manjša poraba elektrike,
    - trpežen in zanesljiv sistem, ki potrebuje minimalno servisiranja,
    - ne uporablja nobenih zdravju škodljivih spojin,
    - pozimi nas greje, poleti pa hladi,
    - naravi prijazna uporaba.

Izvor toplote - podtalnica

Če je zemljišče primerno za takšen način pridobivanja toplote, je uporaba podzemnih voda preko sesalnega in absorpcijskega vodnjaka za podtalnico lahko zelo učinkovita. Podtalnica je zelo dober zalogovnik za sprejeto sončno energijo, saj celo pozimi ohranja konstantno temperaturo med +7 °C in +12 °C. Podtalnice ni povsod v zadostni količini in ustrezni kakovosti, vendar pa je na mestih, kjer so pogoji izpolnjeni, stopnja izkoristka visoka. 

Načini delovanja toplotne črpalke iz podtalnice

Načini delovanja toplotne črpalke s kolektorji v zemlji

baumit-estrih.jpg