Toplotne črpalke so nedvomno eden bolj ekonomičnih sistemov ogrevanja, z njimi lahko ogrejemo še sanitarno vodo, omogočajo tudi prezračevanje ter hlajenje ali ogrevanje zraka. Zaradi številnih prednosti je zanje veliko zanimanje. Pri izbiri ustrezne toplotne črpalke se vedno odločamo med več možnostmi.

Split izvedba TČ ima ventilatorsko enoto nameščeno izven stavbe

Kdaj se odločimo za TČ

Ko izbiramo sistem ogrevanja, si moramo najprej odgovoriti na dve temeljni vprašanji. Ali iščemo najvišjo ekonomičnost sistema, ki pomeni tudi višjo investicijo, ali pa se odločimo za višje stroške delovanja in nižjo investicijo. Pri tem je pomemben še naš odnos do okolja in možnosti, ki so nam na razpolago na kraju, kjer stoji stavba. Praviloma toplotne črpalke katere koli izvedbe vgrajujemo samo takrat, kadar ni možno izvesti ogrevanja na zemeljski plin ali postaviti kotlovnice na lesno biomaso.

TČ visoke učinkovitosti

Če se odločimo za toplotno črpalko sistema voda/ voda, bomo s tem dobili zelo učinkovit sistem z grelnim številom okrog 5. Seveda moramo imeti na razpolago podtalnico, ki se nahaja na čim manjši globini in ima zadosten pretok. Črpalka zemlja/ voda ima tudi visoko grelno število, okrog 4, zajem energije pa lahko izvedemo na dva načina. Ali na majhnem zemljišču izvrtamo vertikalno globoko vrtino in postavimo »geosondo«, ali pa na večjem zemljišču vkopljemo vodoravni zemeljski kolektor. Cena vrtanja je višja, zato bo doba vračanja vložnega denarja daljša. Toplotne črpalke so zanimive predvsem zaradi tega, ker je en agregat sposoben opravljati več funkcij hkrati, na primer ogrevanje prostorov in sanitarne vode. Predpogoj za vgradnjo je dobra toplotna izolacija stavbe, saj črpalka deluje na elektriko, ki lahko v slabo izolirani stavbi zelo podraži ogrevanje.

Kompaktne in »split« toplotne črpalke zrak/voda

Pogosto uporabnik nima druge možnosti, kot postavitev toplotne črpalke zrak/ voda. V zgradbi se nahajata grelnik vode in akumulator toplote, celotna kompaktna črpalka pa se običajno nahaja zunaj, ob zgradbi. Po tem tipu črpalk je povpraševanje največje, saj so najcenejše, potrebni gradbeni posegi pa najmanjši. Druga izvedba črpalke je deljena, tako imenovana »split« izvedba. Pri tem se zunanja enota z ventilatorji običajno nahaja na fasadi, kompresor s toplotnim izmenjevalcem ogrevanja pa znotraj. Cene obeh sistemov so podobne, glavna razlika pa so obratovalne karakteristike v zimskem času.

Toplotna črpalka Gorenje nadomesti električni grelnik vode v kopalnici

Pod bivalentno točko (pod -5°C) začneta grelno število in moč kompaktne toplotne črpalke padati, s čimer se zmanjša učinkovitost in poveča poraba elektrike. Pri tem toplotna moč lahko pade kar na polovico. Zato se v hladnejših dnevih samodejno vključijo prigrajeni električni grelci, ki občutno povečajo porabo elektrike.

Črpalkam »split« izvedbe v hladnih dneh učinkovitost prav tako pada, poraba elektrike pa se povečuje. Vendar pa se njihova grelna moč, po trditvah proizvajalcev, ne zmanjšuje tako hitro kot pri kompaktnih črpalkah, električni grelci pa se redkeje vključujejo. Druga stran trdi, da je celotna učinkovitost »split« črpalk slabša, ker je poraba elektrike za odtaljevanje zunanjega izmenjevalca večja, te pa pri bruto porabi ne prikazujejo v podatkih za grelno število. Pri nas je instalirano največ kompaktnih črpalk, s katerimi imamo večletne izkušnje, o delovanju »split« sistemov pa še nimamo dovolj verodostojnih informacij, ki bi jih dobili od uporabnikov.

Visokotemperaturne toplotne črpalke

Dobro izolirane stavbe z radiatorskim ogrevanjem bi lahko ogrevali z običajnimi toplotnimi črpalkami, ki dosežejo temperaturo predtoka največ 55°C, vendar je njihova učinkovitost zaradi tega manjša. Idealna temperatura predtoka znaša med 35 do 40°C, kar je za običajne radiatorje dosti prenizko. Ta problem lahko rešimo na več načinov.

Stare odslužene radiatorje lahko zamenjamo z novimi in večjimi, primerne velikosti za nizkotemperaturni sistem. Radiatorje lahko tudi dodamo, če so obstoječi še v dobrem stanju, ali pa med obnovo tal vgradimo talno ogrevanje. Če bomo stavbo dodatno izolirali se lahko zgodi, da bodo obstoječi radiatorji zadostovali, kar mora preveriti projektant z izračunom. In končno, vgradimo lahko visokotemperaturne toplotne črpalke, ki lahko dosežejo temperaturo predtoka med 70 do 80°C.

Tu se pojavlja še dodatni zaplet, saj od 1.7.2010 novi Pravilnik (PURES) dovoljuje ogrevanje stavb s toplotnimi črpalkami le v povezavi s talnim ali stenskim ogrevanjem. Ta zaplet rešuje še MOL, ki pa bo verjetno potrdil sedanjo prakso, da za investicijsko vzdrževanje obstoječih stavb novi predpisi ne veljajo.

Split - inverterske TČ

So običajne toplotne črpalke, le da so zaradi brezstopenjske regulacije števila obratov motorja kompresorja zelo prilagodljive. Lahko jih uporabimo za ogrevanje in hlajenje prostorov v večstanovanjskih stavbah. Običajno je v teh poslopjih najteže najti prostor, kamor bi jih lahko vgradili.

Ogrevanje vode z TČ zrak/voda

V enodružinskih hišah ali stanovanjskih blokih izberemo moč TČ tudi z ozirom na potrebe po topli vodi. Običajno zadostuje za 4 osebe dodatna toplotna moč 2 kW, kar pomeni, da je priključna električna moč okoli 500 W, ki vključuje tudi hranilnik toplote 300 l. Lahko pa izberemo varčno TČ, tip "ECO" z boljšim, rotacijskim kompresorjem z daljšo življenjsko dobo in s protilegionelnim programom. Ločen hladilni del (uparjalnik), lahko stoji v shrambi in jo hladi. Manjši prostor lahko ohladimo za 3 do 5°C. Te TČ obratujejo vse leto, ne pa samo v poletnih mesecih, kot je pogost in napačen primer. Črpalko je tudi možno avtomatično vključevati samo v času nižje cene elektrike, ponoči, sobotah, nedeljah in praznikih.

Stenske TČ za ogrevanje vode

Vgradimo jih lahko v hišo ali stanovanje v bloku, so nov izdelek, moči 1,5 kW in 100 l bojlerjem. V blokih imamo vgrajenih ogromno električnih grelnikov vode, ki so neekonomični in po predpisih niso dovoljeni, razen v izjemnih primerih.

Prihranki energije pri uporabi toplotnih črpalk so odvisni še od tega, ali ogrevalne potrebe pokrivamo v celoti ali samo delno, od cene elektrike in od višine nepovratnih finančnih sredstev.

Pomembni so še temperaturni obratovalni in klimatski pogoji, položaj stavbe ter sistem ogrevanja, s katerim TČ primerjamo. Energijo bomo prihranili še, če bomo postavili varčno (NEH, PH) in ne preveliko stavbo s ploskovnim ogrevanjem v vseh prostorih in ogrevali v času nižje tarife elektrike, s čimer se lahko prihranki kar podvojijo. V primerjavi z neekonomičnimi sistemi ogrevanja lahko prihranki znašajo do 70%, in so enaki, kot če bi stavbo ogrevali s sekanci ali drugimi vrstami biomase.