Praktični primer iz Slovenije
V prejšnji številki revije smo pisali o rezultatih testiranja toplotnih črpalk zrak/voda, ki ga je v sodelovanju s švedskim nacionalnim inštitutom SP izvedla Švedska agencija za energijo.
Absolutni zmagovalec preizkusa v vseh kategorijah je toplotna črpalka Thermia Atec. V nadaljevanju bomo izjemno učinkovitost Atec-a poskusili prikazati s pomočjo rezultatov delovanja sistema v realnem okolju na slovenskih tleh, pri uporabniku iz Šempetra v Savinjski dolini.
Lastnik obravnavanega sistema
Več informacij o preizkusu je (v švedskem jeziku) na voljo na uradni spletni strani Švedske agencije za energijo
Toplotna črpalka Thermia Atec v Sloveniji
Toplotna črpalka Thermia Atec je bila lansirana na slovenski trg julija 2011, od takrat pa do danes je bilo v Sloveniji vgrajeno večje število teh naprav. Ker je Thermia Atec učinkovita in zmogljiva toplotna črpalka, se zanjo odločajo tudi lastniki hiš z radiatorskim sistemom ogrevanja in povprečno izolacijo. Kljub mrazu, ki smo mu bili priča v začetku februarja, je Thermia Atec prestala preizkus in zadovoljila uporabnike po vsej Sloveniji, tako na področju Julijskih Alp, Gorenjske, Štajerske, Dolenjske, Savinjske doline in Pomurja. V nadaljevanju vam predstavljamo podrobnosti delovanja sistema v osrčju Savinjske doline, kjer so bile temperature v prvem tednu februarja najnižje.
Kotlovnica z notranjo enoto Atec Plus, nov 300L bojler s priključeno obstoječo sanitarno toplotno črpalko
Primer iz prakse
Predstavljamo vam lastnika toplotne črpalke iz Šempetra v Savinjski dolini. Gospod že preko 10 let skrbno beleži vse parametre delovanja njegovega ogrevalnega sistema z oljnim kotlom. Zaradi vse višjih stroškov ogrevanja s kurilnim oljem, se je pred pričetkom zime 2011/2012 odločil vgraditi toplotno črpalko zrak/voda. Z ženo stanujeta v medetažni enodružinski hiši s površino 200m2, od katerih je aktivno ogrevanih 160m2. Hiša je radiatorsko ogrevana, zgrajena leta 1982 iz siporeks zidakov debeline 25cm, izolirana z 8cm kamene volne, podstrešje je le delno izolirano, okna pa so še prvotna, termopan lesena. Hiša torej ne spada med sodobne, energijsko učinkovite objekte.
Predstavitev sistema
Investitor je pred vgradnjo toplotne črpalke Thermia Atec za ogrevanje koristil oljni kotel, za pripravo tople sanitarne vode pa sanitarno toplotno črpalko. Želja je bila, obstoječi sistem ohraniti v največji meri. Za potrebe ogrevanja in pripravo tople vode skozi celo leto je bila vgrajena toplotna črpalka Thermia Atec 13, z notranjo enoto Plus in novim 300L bojlerjem. Obstoječi bojler s toplotno črpalko, zaradi skromne površine izmenjevalca, žal ni bil primeren za priklop Thermie Atec, zato je bil sam bojler obstoječe TČ uporabljen kot zalogovnik, agregat pa priklopljen na novi bojler s posebnim prenosnikom – kondenzatorjem. Na ta način so popolnoma funkcionalno ohranjeni vsi obstoječi elementi kotlovnice.
Beleženje in analiza porabe
Investitor je od leta 1995 podrobno spremljal porabo energije, tako kurilnega olja, kot elektrike. Z vgradnjo toplotne črpalke je pričel odčitavati dodatne parametre, sedaj beleži skupno 13 ključnih parametrov, ki pričajo o delovanju, porabi in učinkovitosti ogrevalnega sistema. Dnevno spremlja podatke, kot so: pridobljena energija s pomočjo kalorimetra, porabljena elektrika s pomočjo tri-faznega števca, število ur delovanja posamezne funkcije TČ, zunanjo temperaturo, učinkovitost COP, skupno porabo elektrike v gospodinjstvu, delovanje električnega grelca in oljnega kotla.
Delovanje sistema toplotne črpalke
Pred vgradnjo toplotne črpalke Thermia je skupna poraba za ogrevanje s kakovostnim oljnim kotlom znašala od 1850 do 2500L olja na leto, v deset-letnem povprečju 2050 olja letno. V tej porabi ni vključeno ogrevanje sanitarne vode, ta se je grela s sanitarno toplotno črpalko. Po vgradnji toplotne črpalke Thermia Atec je ogrevanje objekta s kotlom, kot s sanitarno TČ nepotrebno. Regulacija toplotne črpalke je zaradi interesa investitorja, porabiti zalogo olja, nastavljena tako, da v določenih pogojih vključi oljni kotel – sanitarna TČ pa od vgradnje novega sistema še ni delovala.
Zgoraj – Števec električne energije za toplotno črpalko (+150kWh)
Spodaj: Števec pridobljene toplote (-350kWh)
Učinkovitost sistema
Novi sistem s toplotno črpalko je bil vgrajen sredi meseca novembra 2011, torej razpolagamo s podatki za tri mesece, od 14. novembra 2011 do 16. februarja 2012. Od dneva vgradnje do danes je bilo za ogrevanje objekta proizvedenih 13.443 kWh toplote, od tega 252kWh z integriranim elektro-grelcem porabljene pa 4.471kWh elektrike. Ti dve vrednosti sicer odstopata od prikaza na fotografiji, saj je bil elektro-števec vgrajen 7 dni po zagonu sistema, kalorimeter pa je imel začetno stanje 350kWh. Izkoristek sistema v preteklih treh mesecih je torej 3,0 (z vštetimi vsemi porabniki in elektro-grelcem). Zaradi prej omenjene nastavitve prednostnega ogrevanja s kotlom, je bilo v treh mesecih porabljenega tudi cca. 100L kurilnega olja.
Zgoraj: TČ med ogrevanjem sanitarne vode s temperaturo 65°C
Spodaj TČ med ogrevanjem pri -10°C
Prva polovica februarja je bila ekstremno hladna
Medtem, ko je bil začetek zime relativno ugoden, s povprečno temperaturo okoli 3°C, je bila prva polovica februarja ekstremno hladna, s povprečno temperaturo okoli -10°C, nobena redkost pa niso bile niti temperature pod -15°C. Medtem, ko je bilo v mesecih november, december in januar povprečno grelno število toplotne črpalke nad 3,3, je februar postregel z dosti bolj težavnimi pogoji delovanja. Kljub mrazu in snegu se je Thermia Atec odrezala odlično. Povprečno grelno število toplotne črpalke za februar je bilo 2,5, ker pa je v tem mesecu deloval tudi elektro-grelec, je bilo realno grelno število sistema 2,3. Ob upoštevanju ekstremnih pogojev delovanja lahko potrdimo, da je sistem izpolnil pričakovanja in prestal prvo nekoliko zahtevnejšo preizkušnjo.
Visoko-temperaturno ogrevanje
Z opazovanjem delovanja sistema v praksi se razblini delitev toplotnih črpalk na nizko- in visoko-temperaturne. Kakovostna toplotna črpalka s skrbno izbranimi komponentami in ustrezno konstrukcijo kljubuje še tako težavnim pogojem delovanja, za to pa ne potrebuje posebnega naziva visoko-temperaturna toplotna črpalka. V posnetku delovanja je razvidno, da tudi pri nizkih zunanjih temperaturah dosega visoko temperaturo predtoka 65°C ter visoko temperaturo sanitarne vode v grelniku 57°C.
Odvisnost grelnega števila od zunanje temperature
Eden od pomembnih pokazateljev kakovosti toplotne črpalke je odvisnost delovanja sistema od pogojev delovanja. Bolj kot je delovanje stabilno, boljša je zanesljivost sistema. Ogrevanje s toplotno črpalko je navadno krmiljeno v odvisnosti od zunanje temperature. Hladneje kot je zunaj, več izgub ima ogrevan objekt, zato je potrebna višja temperature v ogrevalnem sistemu. Pri nizkotemperaturnem ogrevanju (talno, stensko), je krivulja položna, v primeru radiatorskega sistema pa je grelna krivulja bolj strma. V sistemu obravnavanega objekta je grelna krivulja nastavljena tako, da je dovodna voda v radiatorje pri +10°C ogreta na 30°C, pri zunanji temperaturi 0°C gre v radiatorje 40°C, pri -10°C pa 50°C. Grelna krivulja je dodatno uravnavana s sobnim tipalom (korektorjem ogrevanja). V grafu je razvidno, da je ne glede na spremembe zunanje temperature povprečni izkoristek sistema COP blizu 3. Tudi ko povprečna dnevna temperatura pade pod -10°C, se povprečni COP bistveno ne spremeni. To je zagotovilo, da je toplotna črpalka Thermia Atec stabilna, ne glede na zunanjo temperaturo in temu primerno temperaturo dovoda v sistem ogrevanja.
Toplotna črpalka je uspešno prestala preizkus na slovenskih tleh
V Sloveniji je bilo pred zimo montiranih veliko novih sistemov s toplotno črpalko , nekaj v novogradnjah z nizkotemperaturnim talnim ogrevanjem, večina pa v objektih, kot je obravnavani, nekaj celo v hišah brez toplotne izolacije na fasadi. Z veliko mero gotovosti lahko trdimo, da je toplotna črpalka kos vsaki situaciji. Kadar je vgrajena v novogradnjo, se izkaže s svojo eleganco, tihim delovanjem, kompaktno notranjo enoto, ki zasede manj kot kvadratni meter prostora. V novogradnje vgrajujemo predvsem manjše modele, od 6-11kW. Kadar pa je Atec vgrajen v energetsko zahtevnejši, starejši objekt, pridejo do izraza očem skrite podrobnosti, kot so robustna zasnova, kakovostni sestavni deli, sposobnost ogrevanja na visoke temperature in fleksibilnost vgradnje, zmožnost krmiljenja dodatnih ogrevalnih krogov in popolno zvezno krmiljenje obstoječega kotla. V starejše objekte vgrajujemo predvsem močnejše 13-18kW enote, možne pa so kombinacije dveh enot, vse do 36kW.
Kontaktirajte ponudnika "*" indicates required fields
