Med vsemi alternativnimi sistemi ogrevanja doma so toplotne črpalke najboljše. Razlikujejo se ne le po zasnovi, ampak tudi po učinkovitosti delovanja. Če želite izbrati najboljši model, morate razumeti načelo delovanja toplotnih črpalk za ogrevanje doma.
Princip delovanja toplotnih črpalk
Za boljše razumevanje delovanja toplotne črpalke si oglejte njeno najpogostejšo uporabo – v klasičnih hladilnikih. Načeloma se toplotne črpalke zrak za ogrevanje nekoliko razlikujejo. Razlika je v proizvodnji toplotne energije in ne hladu.
Kako deluje toplotna črpalka za ogrevanje hiše, lahko ugotovite po splošnem diagramu delovanja. Za ustvarjanje toplote ima struktura notranji tokokrog, skozi katerega teče hladilno sredstvo. S toplotnim izmenjevalnikom je povezan z ogrevalnimi cevmi hiše. Toplota se sprejema iz zunanjega vira preko dodatnega tokokroga. Poglejmo si, kako poteka ogrevanje s toplotno črpalko:
- Hladilno sredstvo je v plinastem stanju. Prejema toplotno energijo iz zunanjega tokokroga.V tem primeru je dovolj, da se temperatura plina dvigne na +10°C.
- Povečanje tlaka hladilnega sredstva za pretvorbo v tekoče stanje. V ta namen morajo imeti zračne toplotne črpalke za ogrevanje hiše kompresor. V tem primeru se temperatura tekočine dvigne na +65°C.
- S pomočjo toplotnega izmenjevalnika se toplota prenaša na vodo do ogrevalnega sistema v hiši.
- Dušilna loputa in reduktor kapljanja zmanjšata tlak in s tem izzoveta obratni prehod hladilnega sredstva iz tekočega v plinasto stanje, da se postopek ponovi.
Je ogrevanje doma učinkovito s toplotno črpalko? V mnogih primerih je ta sistem nameščen kot dodatni sistem za zmanjšanje stroškov glavne oskrbe s toploto. Ena od pomanjkljivosti je nezmožnost izdelave toplotnih črpalk za ogrevanje hiše z lastnimi rokami z normalno učinkovitostjo in zanesljivostjo. Za izdelavo boste morali narediti zapletene izračune in izbrati prave materiale. Analogijo je mogoče potegniti z gospodinjskimi hladilniki - skoraj nihče jih ne izdeluje sam, raje imajo zanesljive tovarniške modele.
Skoraj vsi pregledi toplotnih črpalk za ogrevanje doma kažejo na neposredno odvisnost vira toplote v primarnem krogu od učinkovitosti naprave.
Vrste toplotnih črpalk za ogrevanje
Najpomembnejša naloga pri načrtovanju ogrevanja stanovanja s toplotno črpalko je izbira medija za ogrevanje hladilne tekočine v primarnem krogu. Obstaja več vrst tovrstne ogrevalne opreme, ki se lahko prilagaja različnim ogrevalnim okoljem ogrevalnega medija.
Najpomembnejši pogoj je temperatura okolja.Ker v praksi ni mogoče izdelati toplotnih črpalk za ogrevanje z lastnimi rokami, razmislimo o merilih za izbiro tovarniških modelov:
- Temperatura okolja. Mora biti vsaj +6-8°C. V nasprotnem primeru bo učinkovitost zračne toplotne črpalke za ogrevanje padla na nič;
- Izbira hladilne tekočine za primarni krog. To je lahko voda, zemlja ali zrak. Pomembno je, da je izpolnjen prvi pogoj;
- Pravilna organizacija ogrevanja s toplotno črpalko - mesto namestitve ogrevanja. Najboljša možnost bi bila namestitev sistema v ogrevan, suh prostor. Na ta način se lahko izognemo dodatnim toplotnim izgubam. Toda v tem primeru je treba zagotoviti dovod hladilne tekočine v toplotni izmenjevalnik primarnega kroga.
Ravno zaradi prve točke so toplotne črpalke zrak neučinkovite za ogrevanje doma. Izjema so modeli z inovativnimi sistemi za izmenjavo toplote. Vendar pa njihovi stroški ostajajo visoki.
Tudi sodobni modeli zračnih toplotnih črpalk za ogrevanje doma ne morejo zagotoviti ustrezne stopnje ogrevanja hladilne tekočine, ko zunanja temperatura pade na -15°C.
Geotermalna črpalka za oskrbo s toploto
Ocene toplotnih črpalk za geotermalno ogrevanje imajo najbolj pozitivna priporočila glede delovanja in učinkovitosti. Njihov primarni krog se nahaja v zemlji, kar zagotavlja številne prednosti.
Pomanjkljivost je zapletenost ureditve te vrste oskrbe s toploto. Za razliko od zračnih toplotnih črpalk, ki jih naredi sam, bo namestitev primarnega kroga zahtevala veliko truda. Zunanjo avtocesto lahko poiščete na dva načina:
- Vodoravno. Cevi so nameščene pod nivojem zmrzovanja tal. Za pravilno delovanje sistema mora biti razdalja med linijami najmanj 15 cm;
- Navpično. Za vgradnjo cevovodov se izvrtajo vrtine do 50 m globoko Ocene toplotnih črpalk za ogrevanje doma govorijo o visoki zanesljivosti opreme, ne glede na zunanjo temperaturo.
Pred izbiro opreme je treba analizirati značilnosti tal - stopnjo zmrzovanja in sestavo. Delovanje toplotne črpalke za ogrevanje hiše je neposredno odvisno od stopnje segrevanja hladilne tekočine v primarnem krogu. Zato mora biti temperatura tal vsaj +7°C.
Toplotno črpalko nizke moči za ogrevanje lahko naredite z lastnimi rokami. Če želite to narediti, uporabite kompresor iz hladilnika. Toda cevni sistem in vbrizgavanje freona v vezje je treba zaupati samo strokovnjakom.
Sistem ogrevanja zrak-zrak
Zračne toplotne črpalke delujejo na podobnem principu za ogrevanje doma. Razlika je v uporabi zunanjega zraka kot primarnega hladilnega sredstva.
Ena od pomanjkljivosti te opreme je nezmožnost priključitve na ogrevanje vode doma. Prenos toplote iz stisnjenega hladilnega sredstva v toplotni črpalki na zrak za ogrevanje poteka neposredno v prostor. Namesto tega lahko namestite sistem brez hladilnika, ki deluje po istem principu. Toda njegovi stroški so zelo visoki - nakup moči 24 kW bo stal najmanj 900 tisoč rubljev.
Zakaj je ogrevanje doma s toplotno črpalko zrak vedno bolj priljubljeno? To je mogoče pojasniti s številnimi razlogi:
- Enostavna namestitev.Glede intenzivnosti dela se ne razlikuje od namestitve split klimatske naprave;
- Delovanje toplotne črpalke za ogrevanje in hlajenje hiše;
- Manj vezij izboljša zanesljivost sistema.
Toda ali je mogoče uporabiti to ogrevanje v regijah, kjer pozimi opazimo nizke temperature? Za to je potrebno izvesti ogrevanje s toplotno črpalko z dodatnim modulom - vbrizgalnim vodom.
Samodejno dodaja hladilno sredstvo za vzdrževanje normalnega delovanja glavnega tokokroga. To zagotavlja optimalno delovanje opreme tudi, ko zunanji zrak pade do -15°C.
Pri ocenah toplotnih črpalk za zračno ogrevanje je posebna pozornost namenjena lokaciji notranje enote v hiši. V prostoru mora dovajati vroč zrak.
Črpalka voda-voda za oskrbo s toploto
Za regije s toplimi zimami je priporočljivo namestiti črpalke, ki kot primarni krog uporabljajo rezervoar. Pomembno je, da temperatura v njej ne pade pod +7°C.
Glavna prednost tega sistema je hitra montaža in demontaža fleksibilnega cevnega sistema. Če želite to narediti, je treba vnaprej razmišljati o materialu za izdelavo avtocest. Najboljša možnost je uporaba cevi iz zamreženega polietilena z dodatno zrakotesno plastjo.
Takšni sistemi se uporabljajo za ogrevanje hiše v obdobjih, ko zunanja temperatura ne pade pod -7°C. Toplotne črpalke voda-voda se uporabljajo tudi za hlajenje zraka poleti ali oskrbo s toplo vodo.
Pri nameščanju zunanjega tokokroga je potrebno zagotoviti, da se linije ne upognejo.V nasprotnem primeru se bo gibanje hladilne tekočine ustavilo.
Ocene toplotnih črpalk
Seznanitev z realnimi ocenami delovanja toplotne črpalke je eno od učinkovitih orodij za ugotavljanje smotrnosti njenega nakupa in vgradnje. Nekatere negativne ocene o toplotnih črpalkah za ogrevanje doma so posledica napak pri namestitvi in delovanju:
- Po dolgi analizi ponudbe na trgu smo se odločili za nakup toplotne črpalke za naš dom. Izbrali smo vertikalni sistem zemlja-zrak. Po analizi tal na lokaciji se je izkazalo, da imamo visok vodostaj. Za toplotno črpalko je to še bolje - namesto 30 m globoke vrtine so jih naredili 12. Sistem že drugo leto deluje brezhibno;
- V projektu ogrevanja dacha s toplotno črpalko je bilo načrtovano ogrevanje vode v ceveh na +70 ° C. Pravzaprav se ni dvignila nad +50°C. Poleg tega se je čas vračila izkazal za približno 15 let. Zdaj, po prvem mesecu dela, se je stanje nekoliko izboljšalo. Še vedno pa potrebujete dodatno ogrevanje - na plin ali s kotlom na trda goriva. Razmišljamo o izbiri in montaži.
Ali je vredno namestiti toplotno črpalko za ogrevanje zasebne hiše? Če bodo finance dopuščale, seveda, da. Toda najprej morate izbrati pravi model opreme in izvajalca za njeno namestitev.
Za seznanitev priporočamo ogled videoposnetka o vgrajeni toplotni črpalki voda-zrak:
