Pred vgradnjo toplotne črpalke je za potencialnega investitorja odločilnega pomena predvsem dejstvo, kolikšen prihranek mu bo novi sistem zagotovil.Pri tem je potrebno razlikovati med trenutnim grelnim številom toplotne črpalke COP in letnim grelnim številom SPF.
Letnega grelnega števila vnaprej ne moremo izračunati, lahko pa ga predvidimo na osnovi praktičnih izkušenj na obstoječih sistemih. Zato je potrebno na takšnih instalacijah izvajati natančne meritve, in iz njih izvleči uporabne rezultate, ki so lahko v pomoč potencialnemu investitorju pri oceni prihrankov.
 Lastnik toplotne črpalke Thermia Atec 13 iz Šempetra v Savinjski dolini |
SPF ali COP?
Medtem ko je koeficient učinkovitosti (COP) izmerjen v laboratorijskih pogojih in z delovanjem v praksi navadno nima kaj dosti skupnega, se letno grelno število (SPF) nanaša na točno določen sistem kot celoto, in se od hiše do hiše razlikuje. SPF upošteva tako hladna, kot topla obdobja, ogrevanje prostorov in sanitarne vode, vsa odtaljevanja zunanje enote, kot tudi eventuelno dogrevanje, bodisi z električnim grelcem ali s kotlom. Ker investitorja zanima predvsem, koliko bo prihranil na svojem objektu v realnem okolju, je zanj, bolj kot COP, merodajen podatek o SPF. Za novo instalacijo lahko SPF ocenimo. Kako natančna bo ocena, pa je v veliki meri odvisno od izkušenj, ki jih imamo v neki regiji in na določenem tipu objektov.
Primer iz prakse
Pred iztekom prejšnje zime smo opisali sistem ogrevanja s toplotno črpalko Thermia Atec na primeru enodružinske hiše v Šempetru v Savinjski dolini. V treh mesecih delovanja sistema (od novembra 2011 do februarja 2012), torej v najhladnejših zimskih mesecih, smo zabeležili zavidljivo dobre rezultate, tako v smislu kakovosti bivanja, kot tudi energijske učinkovitosti. Sedaj, ko je od vgradnje sistema preteklo polnih 12 mesecev, lahko iz skrbno zbranih podatkov ugotovimo učinkovitost sistema na celoletni ravni, delovanje sistema v najbolj kritičnih obdobjih, v smislu ogrevanja v ekstremno nizkih temperaturah februarja in priprave tople sanitarne vode v ekstremno visokih temperaturah letošnjega poletja.
 Strojnica , od leve proti desni: 300L grelnik, 200L zalogovnik, notranja enota Atec Plus |
Opis objekta in ogrevalnega sistema
Hiša skupne površine 200 m2 je locirana v Savinjski dolini, v Šempetru. Aktivno ogrevanih je 160 m2, v celoti radiatorsko. Zgrajena je leta 1982 iz siporeks zidakov debeline 25cm, izolirana z 8 cm kamene volne, podstrešje je le delno izolirano, okna pa so še prvotna, termopan lesena. Hiša torej ne spada med sodobne, energijsko učinkovite objekte. Pred vgradnjo toplotne črpalke je bila hiša ogrevana s sodobnim oljnim kotlom, poraba v zadnjih 10 letih je bila med 1.850 in 2.570 litrov olja. Ker je kotel relativno nov in kakovosten, je investitor tudi po vgradnji toplotne črpalke ohranil predhodni sistem, zaradi zaloge kurilnega olja se pomožno dogrevanje z oljem prednostno vklopi, pred v toplotni črpalki integriranim električnim grelcem.
| Lokacija: Šempeter v Savinjski dolini Objekt: Enostanovanjska hiša Ogrevana površina: 160 m2 Število stanovalcev: 2 odrasla Izolacija: Fasada 8 cm stiropora, podstrešje delno izolirano, delno brez izolacije, okna lesena termopan Način ogrevanja: 100 % radiatorsko Povprečna letna poraba energenta: 2.150 l kurilnega olja |
Izbira nove toplotne črpalke
Na osnovi natančno zabeleženih podatkov o porabi kurilnega olja v zadnjih 10 letih, je bil načrtovan ustrezen sistem s toplotno toplotno črpalko in pripadajočimi komponentami:
- toplotna črpalka zrak/voda Thermia Atec 13 kW,
- notranja enota »Plus« z integrirano obtočno črpalko in električnim grelcem,
- grelnik sanitarne vode 300 l z velikim toplotnim prenosnikom,
- obstoječi grelnik prostornine 200 l je uporabljen kot hranilnik toplote ogrevalnega sistema.
Za namene merjenja rezultatov delovanja sta vgrajena tudi kalorimeter in števec električne energije.
Merjenje rezultatov delovanja
Investitor vodi natančno evidenco o delovanju sistema, porabljeni in pridobljeni energiji, pogojih delovanja, zunanjih temperaturah, stroških in prihrankih iz naslova ogrevanja prostorov in priprave tople sanitarne vode. Razpolaga s kakovostnimi informacijami v 13 kategorijah, ki dajejo nazorno sliko o delovanju sistema skozi vseh 12 mesecev. Redno spremlja podatke, kot so: pridobljena energija s pomočjo kalorimetra, porabljena elektrika s pomočjo trifaznega števca, število ur delovanja posamezne funkcije TČ, zunanjo temperaturo, učinkovitost COP, skupno porabo elektrike v gospodinjstvu, delovanje električnega grelca in oljnega kotla. Prvo ogrevalno sezono je investitor podatke beležil vsakodnevno, preostanek leta pa enkrat mesečno. Podatki o delovanju sistema v zimi 2011/2012 so na voljo v februarski številki revije, sedaj pa predstavljamo povzetek delovanja na ravni 12 mesecev, ki dajejo realno sliko o prihranku energije in natančen SPF - letno grelno število.
 Zgoraj: števec pridobljene energije (kalorimeter, ne vključuje elektrogrelcev in oljnega kotla); spodaj: električni števec – vključuje vse električne porabnike ogrevalnega sistema |
Analiza 12-mesečnega delovanja
Natančno izmerjeni in dosledno urejeni podatki omogočijo enostaven pregled in analizo rezultatov delovanja skozi celo 12-mesečno obdobje, od 15. novembra 2011 do 30. oktobra 2012. Kalorimeter daje informacijo o energiji, ki jo je proizvedla zunanja enota toplotne črpalke. Po enem letu delovanja je kalorimeter izmeril 21.928 kWh pridelane toplote s toplotno črpalko. Vrednost na kalorimetru ne vključuje električnega grelca v notranji enoti in oljnega kotla, to dvoje je moč izračunati iz števila delovnih ur na posamezni napravi. Električni grelec je pridelal skupno 270 kWh, oljni kotel pa 1.351 kWh (95% izkoristek), torej je skupna pridobljena energija v objektu 23.550 kWh.
 Grafični prikaz povprečnih mesečnih izkoristkov in letnega grelnega števila SPF z upoštevanimi vsemi porabniki |
Vložena energija je izmerjena na 3-faznem električnem števcu, skupno 6.441 kWh – vključena je skupna poraba elektrike, vključno z električnim grelcem in obtočnimi črpalkami. Poleg elektrike je bilo porabljenih tudi 141,7 litrov kurilnega olja, torej 1.423 kWh. Naj poudarimo, da je pogoj za vklop oljnega kotla nastavljen prednostno, s ciljem porabe zaloge olja v cisterni.
| Predhodna poraba energenta (2001-2011): 1.850 – 2.570 l olja Pridobljena energija topl. črpalke: 21.928 kWh Pridobljena energija električnega grelca: 270 kWh Pridobljena energija oljnega kotla: 1.351 kWh (95%) Skupna pridobljena energija: 23.550 kWh Poraba elektrike za ogrevanje: 6.441 kWh Poraba kurilnega olja: 1.423 kWh (142 l) Skupna porabljena energija: 7.864 kWh SPF - letno grelno število TČ: 3,45 SPF - letno grelno št. sistema: 2,96 Neto prihranek energije: 67 % Letni strošek ogrevanja z oljem: 2.616 EUR Letni strošek ogrevanja s TČ: 742 EUR Neto prihranek stroškov: 72 % |
V praksi izmerjen SPF
Letno grelno število ali SPF je koeficient pridobljene in vložene energije. Najprej izračunajmo letno grelno število toplotne črpalke z upoštevanimi električnimi grelci, obtočno črpalko odtaljevanjem, torej vsemi porabniki. Skupna pridobljena energija je tako 21.928 kWh + 270 kWh = 22.198 kWh, porabljena energija pa 6.441 kWh. Letno grelno število SPF toplotne črpalke je tako 3,45 – za radiatorsko ogrevanje in pripravo tople vode skozi 12 mesecev.
Podpora delovanju toplotne črpalke je bil oljni kotel, zato izračunajmo tudi skupni SPF celotnega ogrevalnega sistema, ki nam tudi daje povsem realno sliko o prihranku sistema na letni ravni. Na eni strani imamo pridobljeno energijo, skupno 23.550 kWh (toplotna črpalka, električni grelec in oljni kotel), na drugi pa skupno vloženo energijo, 7.864 kWh (v elektriki in olju). Tako dobimo letno grelno število celotnega sistema SPF = 2,96.
Prihranek energije in denarja
Kot smo omenili, je investitor pred vgradnjo toplotne črpalke za ogrevanje porabil med 1.850 in 2.570 litrov olja. Iz opisanih rezultatov je razvidno, da je za ogrevanje porabil natanko 23.550 kWh čiste energije v zadnjih 12 mesecih, za kar bi z obstoječim oljnim kotlom porabil 2.460 litrov olja, torej bi ga ogrevanje stalo 2.616 EUR.
Z vgradnjo toplotne črpalke Thermia Atec je porabil skupno 6.441 kWh elektrike (592 EUR) in 142 litrov olja (150 EUR). Skupni letni strošek ogrevanja je znašal 742 EUR. Prihranek stroškov ogrevanja v prvi sezoni je torej 1.873 EUR ali 72% stroškov. Če upoštevamo še subvencijo Eko sklada za nakup toplotne črpalke, je prihranek še mnogo večji.
Prihranek čiste energije za ogrevanje je razlika med pridobljeno in vloženo energijo, torej 23.550 kWh – 7.864 kWh = 15.686 kWh ali 67% energije.
 Grafični prikaz vložene in pridobljene energije |
Thermia Atec uspešno prestala preizkus na radiatorskem ogrevanju
Namen tega prispevka je prikazati delovanje sistema v realnih pogojih, na slovenskih tleh, v energijsko zahtevnem objektu. Medtem ko večina ponudnikov obljublja vrhunske rezultate, svoje obljube pa utemelji z laboratorijsko izmerjenimi rezultati, vam v tem prispevku razkrivamo dejanske, natančno izmerjene rezultate delovanja v praksi. Sistemov, podobnih temu, je v Sloveniji že izjemno veliko število – Thermia Atec je prišla na trg poleti 2011, v dobrem letu pa je bilo v Sloveniji vgrajenih veliko število sistemov, velika večina prav v starejših in energijsko zahtevnih objektih z radiatorskim ogrevanjem. 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.
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. Razpon moči je od 6 do 18 kW, možne so kombinacije dveh enot, vse do 36kW. Potrdimo lahko, da je Thermia Atec univerzalna toplotna črpalka, uporabna v izjemno širokem spektru aplikacij. Veliko število referenc na raznolikih objektih po vsej Sloveniji potencialnega investitorja zlahka prepriča, da je rešitev kakovostna in zanesljiva, v povezavi s strokovnim načrtovanjem sistema in kakovostno vgradnjo pa si investitor zagotovi, da bo na svojem objektu dosegel nepremagljive rezultate delovanja.
Povezane vsebine
