Термопомпи, т.е.евтино отопление

Най-важната разлика между котел и термопомпа е източникът на енергия, който тези устройства обработват. В котела това са горива: газ, нефт, въглища или дърва, за които трябва да платите. От друга страна, помпата използва свободна енергия, съхранявана в земята, подпочвените води или във въздуха. За да се получи и обработи тази енергия обаче, трябва да се подаде и определено количество енергия към самата помпа (за захранване на компресора и циркулационната помпа). Съотношението на отоплителната мощност на помпата към количеството консумирана от нея електроенергия е мярка за ефективност, т.е. ефективността на помпата. Високоефективните помпи от всеки киловат електричество, което им се доставя, „произвеждат“ над 4 kW отоплителна мощност.Тази ефективност обаче намалява с увеличаване на температурната разлика между източника на топлина и консуматора на топлина, т.е. битовата отоплителна система. Следователно използването на термопомпа носи най-големи ползи, когато е възможно да се получи топлина от източник с възможно най-висока температура и да се подават инсталации за централно отопление с най-ниска температура на отоплителната среда, т.е. нискотемпературни отоплителни системи (например подово или стенно отопление).нискотемпературни отоплителни системи (напр. подово или стенно отопление).нискотемпературни отоплителни системи (например подово или стенно отопление).
Източници
на топлина Добрият източник на топлина е едно от основните условия за ефективна работа на отоплителна система с термопомпа. В Полша подземните води или почвата най-често се използват като източник на топлина, много по-рядко въздух.
Подземни води. Това са най-добрите енергийни ресурси, тъй като те имат еднаква температура през цялата година - от 7,5 до 12 ° C, така че осигуряват висока ефективност на отоплителната система през цялата година.
За да се получи топлина от подземните води, е необходимо да се построят два кладенеца - експлоатационен кладенец, от който помпата отнема топлина, и изпускателен кладенец, през който охладената вода се връща в земята. Разстоянието между кладенците трябва да бъде най-малко 15 метра.
Съществуват обаче някои трудности с получаването на топлина от подземните води, като необходимостта да се намери водоносен хоризонт с достатъчно голям капацитет или подготовката - в съответствие с регламентите - на документация, наречена водно-правен преглед.
Земя. За получаване на топлина от земята, т.нар земни колектори, т.е. PE тръби, положени в земята, в които циркулира течност против замръзване (например гликол). Наземните колектори могат да бъдат от три вида:
- хоризонтално - от тръби, положени на дълбочина от 1,5 до 2 м. Такъв колектор е относително евтин, но заема доста голяма площ, около 1,5-2 пъти площта, която помпата трябва да отоплява (колектор за къща с площ от 200 m2 е от 300 до 400 m2). Хоризонталният колектор също е податлив на промени във външната температура, което може да намали ефективността на термопомпата при продължителни студове;
- спирала - много подобна на хоризонталните, но с тръби, разположени по спирала, така че изкопите са малко по-дълбоки, но по-къси;
- вертикални - това са колони от тръби, поставени в земята на дълбочина 20 м, въпреки че има и по-дълбоки. Броят на пробитите отвори зависи от топлинните нужди на сградата. Предимствата на такъв колектор са: висока ефективност и ниска податливост на промени във външната температура (на дълбочина 10 m и под температурата е постоянна през цялата година и възлиза на 10 ° C), както и относително малка площ от земята, която той заема. Вертикалният колектор обаче е много по-скъп от хоризонталния или спиралния.
Външен въздух. Това несъмнено е най-евтиният и най-лесният източник на топлина за получаване, особено когато парцелът е малък. Най-новите термопомпи могат да получават топлина от външния въздух, дори когато температурата му падне до -20 ° C.
Отоплителни инсталации
Ефективността на термопомпата става по-голяма, колкото по-малка е температурната разлика между топлинния източник и топлинния приемник, който е битова отоплителна система. Ето защо използването на термопомпа носи най-големи ползи, когато работи с нискотемпературна отоплителна система - под или стена. Можете също така да направите нискотемпературна радиаторна инсталация, но тогава радиаторите ще трябва да имат относително голяма повърхност, която би била по-скъпа и би заемала много място в къщата.
Избор на термопомпа Мощност на помпата
. Когато избирате помпа, най-важното е да изберете правилно нейната отоплителна мощност. Твърде малката помпа няма да може да осигури топлинен комфорт. Прекалено голямата помпа е не само ненужни разходи, но и по-скъпа работа (по-висока консумация на енергия), което може да постави под въпрос рентабилността на цялата инвестиция. Тъй като изборът на размер на помпата изисква много опит, най-добре е да го поверите на компания, която произвежда или инсталира помпите. Струва си обаче да се знае, че мощността на помпата може да бъде избрана по три начина:
- мощност, съответстваща точно на количеството топлинна нужда през периода на най-големите температурни спадове (обикновено -20 ° C);
- мощност, по-ниска от пиковото търсене: тогава се приема предварително, че липсващата топлина периодично ще се попълва от други източници, като камина, бойлер или електрически нагреватели;
- мощност, по-голяма от изчисленото потребление: тогава помпата се използва само през периода, когато се прилага втората тарифа за електроенергия.
Тип компресор. Основният елемент на всяка помпа е компресорът. Трайността на помпата зависи от това. Можете да изберете помпи със спирални компресори или бутални компресори. Всеки от тях работи в различни условия, така че специалистът трябва да реши кой ще бъде по-добър.
Със или без тава. Рентабилността на термопомпите се увеличава значително, ако освен че отопляват къщата, те се използват и за приготвяне на топла вода (отоплителната вода за четирима души с термопомпа струва колкото приготвянето на вода за един човек с електрически нагревател). За това ви е необходим бойлер с топла вода с бобина.
Ако къщата е малка (до 200 м2) и семейство от трима или четирима, то резервоар за съхранение от 150-200 л е повече от достатъчен. Някои производители на помпи поставят резервоари с този капацитет в същия корпус като помпата. Ако търсенето на топла вода е по-голямо, тогава е по-добре да закупите самата помпа и да купите резервоар с вместимост 300 или дори 400 литра.
Заслужава ли си
Термопомпите са най-евтиният източник на топлина. Няма нужда да плащате за гориво, проверки на котела, почистване на комина. Единствените оперативни разходи са таксите за електроенергията, която захранва термопомпата. В резултат на това разходите за отопление и приготвяне на топла вода са средно половината от разходите за отопление с природен газ. Ако сравним отоплението с термопомпа с отоплението с по-скъпи горива, като отоплително масло или природен газ, разликите ще бъдат още по-големи.
За бъдещи „печалби“ обаче трябва да платите по-рано - отоплителната система с термопомпа струва много повече от котелното на газ или масло. Ето защо, преди да вземем решение за него, си струва да проверим предварително дали действително ще се изплати. За да разберете, трябва да преброите колко дълго спестяванията от по-ниските сметки за отопление ще покрият разликата в капиталовите разходи между инсталация на термопомпа и традиционно котелно помещение или друг източник на топлина - например камина със система за разпределение на горещ въздух.
Пример. Ако приемем, че разходите за проектиране, материали и изграждане на газово котелно помещение (стоящ котел + резервоар за гореща комунална вода), газова връзка и комин ще бъдат 20 000, а съответните разходи за монтаж с термопомпа (с хоризонтален или спирален наземен топлообменник или кладенци и 300 литра) ще възлиза на 30 000, разликата в капиталовите разходи е 10 000. Ако тогава приемем, че отоплението на къща с площ приблизително 180-200 м2 с природен газ струва 2000 годишно, а термопомпата намалява наполовина разходите, т.е. 1000, тогава оказва се, че допълнителните разходи, които направихме, когато решихме да инсталираме термопомпа, ще се изплатят след 10 години.
Ако инсталацията с термопомпа ни струва повече (ще закупим по-скъпа помпа или ще бъдем принудени да правим скъпи вертикални колектори) или търсенето на топлина в къщата ще бъде по-ниско (това е случаят в къщи с по-малка площ или много добре изолирани къщи), тогава срокът на изплащане инвестиционните проекти могат да бъдат значително удължени (дори до 30-40 години). Но ако потреблението на топлина е по-голямо от описания пример (напр. Къщата е голяма или семейството е голямо и следователно консумира значителни количества топла вода), или ако алтернативата на термопомпата е по-скъпо гориво от природния газ, тогава парите, инвестирани в термопомпата, могат изплатете след няколко години.
Как работи помпата
Принципът на термопомпата е подобен на този на хладилника. Тя се основава на използването на свойствата на специална течност - т.нар Работната среда, която циркулира във вътрешната инсталация на помпата, претърпява периодични фазови промени. Тук могат да се разграничат следните етапи:
- изпаряване на работната среда след получаване на топлината, подавана към помпата (от земята, водата или въздуха) - преход към газовата фаза,
- компресия на газ в компресора, водеща до повишаване на налягането и температурата му,
- пренос на топлина към инсталацията нагряване,
- декомпресия на работната среда - преход в течна фаза.
Колектор само по дизайн
Правилният избор и оразмеряване на колектора е едно от основните и най-важни условия за правилната работа на термопомпата. По-специално трябва да се помни, че:
1. Малкото оразмеряване на колектора води до намаляване на температурата на циркулиращата в него течност, което намалява ефективността на помпата. Освен това отрицателната температура на флуида може да доведе до заледяване на тръбите и да намали тяхното напречно сечение и вследствие на това да задуши потока в колектора.
2. Изборът на твърде малка площ от плосък колектор може да причини значително охлаждане на земята и да забави вегетацията на растенията, засадени над колектора.
3. Изборът на недостатъчно малък вертикален колектор може да доведе до непрекъснато намаляване на температурата на земята (с още една степен след всяка зима), което води до намаляване на ефективността на системата.
Мултифункционални
помпи Сред термопомпите има и такива, за които топлинният източник може да бъде отопляем въздух, отстранен от къщата през вентилационни канали. И тъй като нагрятият въздух е най-ефективният източник на топлина, ефективността на тези устройства е много висока. Още повече, че освен отопление на къщата и приготвяне на битова гореща вода (някои модели имат вграден голям резервоар за 160 или 200 л вода), такава помпа действа и като вентилационен блок с рекуперация на топлина.
Не е нужно да се притеснявате за производителността на помпата. Ако потреблението на енергия е по-голямо от количеството топлина, което помпата може да генерира, електрическите нагреватели, инсталирани в устройството, автоматично ще се включат.