Kako deluje toplotna črpalka na splošno?
Toplotna črpalka deluje na principu prenosa toplote iz okolice v ogrevalni sistem objekta.
Ne glede na vir (zrak, voda ali zemlja) je osnovni proces vedno enak – s pomočjo hladiva, kompresorja in izmenjevalcev toplote naprava zajema energijo iz okolja in jo pretvarja v uporabno toploto za ogrevanje.
Kako deluje toplotna črpalka zrak – voda v praksi, smo preverili v pogovoru z Matejem Kramarjem, energetskim svetovalcem mreže Ensvet iz Murske Sobote. Zanimalo nas je predvsem, kako sistem deluje v različnih razmerah, od prehodnih obdobij do zimskega mraza, ter na kaj morajo biti uporabniki pri izbiri in uporabi posebej pozorni.
Veliko uporabnikov se pred odločitvijo za ogrevanje sprašuje, kako deluje toplotna črpalka in kako se njeno delovanje v praksi razlikuje glede na tip sistema, objekt ter zunanje temperature. Prav razumevanje osnovnega principa pomaga oceniti, kaj lahko od sistema realno pričakujemo.
Toplotna črpalka zrak – voda deluje kot zaprt sistem, v katerem kroži hladivo, ki prenaša toploto iz zunanjega zraka v ogrevalni sistem objekta. Ključni element je kompresor, ki omogoča kroženje hladiva in spreminjanje njegovega stanja.
Ko hladivo preide skozi zožen del sistema, se razprši in močno ohladi, zato začne iz okolice zajemati toploto. Nato ga kompresor stisne, pri čemer se temperatura dvigne. Tako pridobljeno toploto prenesemo na ogrevalno vodo, ki ogreva prostore ali sanitarno vodo. Ko se hladivo ponovno utekočini, se proces ponovi.
Želite izvedeti več o toplotnih črpalkah?
Če vas zanimajo toplotne črpalke, cene, subvencije, prihranki in primerjava sistemov, priporočamo branje osrednjega vodnika:
Energetski svetovalec mreže Ensvet , Matej Kramar: Delovanje toplotne črpalke zrak – voda se stalno izboljšuje. Največji napredek je dosežen pri zmanjšani hrupnosti toplotnih črpalk in prihrankih delovanja toplotne črpalke v starejših hišah, kjer pogosto gre za visokotemperaturno toplotno črpalko.
V pogovoru z Matejem Kramarjem, energetskim svetovalcem mreže Ensvet, smo preverili, kako deluje toplotna črpalka zrak – voda v praksi, kje se pojavijo težave in na kaj morajo biti uporabniki posebej pozorni. V nadaljevanju objavljamo njegova pojasnila in nasvete iz prakse.
Kako deluje toplotna črpalka zrak – voda pri nizkih temperaturah?
Najpogostejše težave pri nizkih temperaturah niso posledica mraza samega, ampak neustrezne izbire ali vgradnje sistema. Težave se pogosteje pojavijo pri napravah slabše kakovosti ali nepreverjenega izvora, kjer se zaradi nižje cene pogosto sklepajo kompromisi pri zmogljivosti in zanesljivosti.
Kako deluje toplotna črpalka zrak – voda v takih razmerah, je v veliki meri odvisno od pravilnega načrtovanja. Ključno vlogo ima monter oziroma projektant, ki mora znati oceniti potrebe objekta in izbrati ustrezno moč ter način delovanja sistema.
Najpogostejši vzroki za slabše delovanje ali okvare so prenizko izbrana moč naprave, neustrezno dimenzioniran ogrevalni sistem ter pomanjkljiva varnostna in regulacijska oprema. V takih primerih sistem v hladnejšem obdobju težje zagotavlja stabilno ogrevanje, kar se lahko pokaže kot višja poraba ali nezadostna temperatura v prostoru.
Delovanje toplotne črpalke zrak – voda temelji na kompresorju in hladivu z nizkim vreliščem, ki omogočata odvzemanje toplote iz zraka in njen prenos v ogrevalni sistem.
Kdaj toplotna črpalka potrebuje podporo električnih grelcev?
Električni grelci se pri toplotnih črpalkah zrak – voda običajno vključijo v obdobjih zelo nizkih zunanjih temperatur ali takrat, ko naprava sama ne zmore zagotoviti dovolj toplotne moči. To se najpogosteje zgodi pri slabše dimenzioniranih sistemih ali v objektih z večjimi toplotnimi izgubami.
Grelci imajo predvsem podporno vlogo – pomagajo ohranjati stabilno ogrevanje in varujejo sistem pred morebitnimi težavami, kot je zamrzovanje zunanje enote. Njihova uporaba naj bi bila občasna, ne pa stalna.
Ali je v praksi pogosto izbrana prenizka moč sistema?
Da, v praksi se to dogaja precej pogosto. Pri izbiri naprave se uporabniki ali izvajalci včasih preveč zanašajo na kataloške podatke, ki veljajo za idealne pogoje, premalo pa upoštevajo dejanske razmere – predvsem delovanje pri nizkih zunanjih temperaturah.
Če je moč toplotne črpalke prenizka glede na potrebe objekta, sistem v hladnejšem obdobju ne more pokriti vseh toplotnih izgub. Posledica je pogostejše vključevanje električnih grelcev, kar poveča porabo električne energije in zmanjša učinkovitost ogrevanja.
Kaj pomenijo temperaturne tabele, ki jih navajajo proizvajalci?
Temperaturne tabele prikazujejo, kako se moč toplotne črpalke spreminja glede na zunanje temperature. Iz njih je razvidno, koliko toplote naprava lahko zagotovi pri določenih pogojih, kar je ključno za pravilno izbiro sistema.
Za uporabnika je pomembno, da razume, da so kataloški podatki pogosto podani za optimalne razmere. V praksi pa se zmogljivost naprave pri nižjih temperaturah zmanjšuje, zato je treba preveriti, ali bo izbrana naprava tudi v hladnejših dneh zadostovala potrebam objekta.
Kakšna je vloga električnih grelcev in kako vplivajo na porabo?
Električni grelci so v sistemu namenjeni predvsem varnosti in podpori. Vključijo se ob izrednih razmerah, kot so zelo nizke temperature, večje obremenitve sistema ali morebitne okvare.
Če se grelci vključujejo pogosto, to pomeni višjo porabo električne energije in slabši letni izkoristek sistema. Takšno delovanje običajno kaže na neustrezno dimenzioniran ali napačno nastavljen sistem, zato je pomembno, da so pravilno nastavljeni in da delujejo le po potrebi.
Ali opažate porast zanimanja za toplotne črpalke zrak – voda?
Zanimanje za toplotne črpalke zrak – voda v zadnjem desetletju izrazito narašča. Uporabniki se zanje odločajo predvsem zaradi enostavne vgradnje in manjših posegov v objekt, kar je posebej pomembno pri prenovah, pa tudi pri novogradnjah.
Pri primerjavi različnih sistemov ogrevanja se pogosto izkaže, da je vgradnja takšnega sistema tehnično manj zahtevna. Dodatna prednost je tudi možnost hlajenja, kar pomeni, da lahko z enim sistemom pokrijemo tako ogrevanje kot hlajenje objekta.
Kako lahko sami vplivamo na delovanje toplotne črpalke? (nasveti iz prakse)
- Na delovanje toplotne črpalke zrak – voda lahko uporabniki do določene mere vplivamo tudi sami, predvsem z ustreznimi nastavitvami sistema. S pravilno regulacijo lahko določimo, pri kateri zunanji temperaturi se vključi električni grelec ter koliko časa naj preteče, preden se ta aktivira kot dodatna podpora ogrevanju.
- V praksi to pomeni, da lahko preprečimo nepotrebno delovanje grelca. Na upravljalniku je na primer mogoče nastaviti zelo nizko temperaturno mejo, pri kateri se grelec sploh ne vklopi. Če pa sistem zazna potrebo po dodatni moči, se grelec vključuje postopoma in ne deluje s polno močjo naenkrat.
- Njegova naloga je le začasno pomagati pri doseganju želene temperature, nato pa ogrevanje ponovno prevzame toplotna črpalka. Zato je pomembno, da sistem ni odvisen od stalne podpore grelcev, saj to pomeni višjo porabo energije.
Ključno vlogo ima pravilno dimenzioniranje sistema. Ustrezno izbrana toplotna črpalka omogoča stabilno delovanje tudi brez pomoči električnih grelcev, ki se v takem primeru uporabljajo le izjemoma, na primer ob okvari ali v izrednih razmerah.
Sodobni sistemi lahko zagotavljajo temperaturo ogrevne vode okoli 60 °C tudi pri zelo nizkih zunanjih temperaturah, kar zadostuje za večino objektov, tudi z radiatorskim ogrevanjem. Če pa so potrebne višje temperature, na primer 70 °C ali več, je smiselno preveriti, ali je tak sistem ogrevanja sploh primeren za uporabo s toplotno črpalko.
Želite več informacij?
"*" indicates required fields
