Poraba povzroča probleme
V 20. stoletju je število prebivalcev planeta začelo strmo naraščati. To je omogočil splošni napredek na več področjih, v pridelavi hrane, uporabi mehanizacije, gnojil in pesticidov, napredek v zdravstvu ter nebrzdana poraba neobnovljivih virov. Žal ima ta napredek številne škodljive učinke, med njimi uničevanje naravnega okolja, onesnaževanje in kot najneugodnejšo posledico, podnebne spremembe. Edina rešitev je trajnostni razvoj in prenehanje uporabe vseh naprav z nizkim izkoristkom. Pomemben korak v tej smeri so tudi nizkotemperaturni sistemi ogrevanja in uporaba toplotnih črpalk.
Toplotna črpalka spada med najučinkovitejše sisteme za ogrevanje, saj ca. tri četrtine toplote pridobi iz okolja. S sodobnimi prijemi - toplotna izolacija, vgradnja talnega ogrevanja, prezračevanje z vračanjem toplote - rekuperacija zmanjšujejo stroške in povečujejo bivalno ugodje. Toplotne črpalke imajo najvišji izkoristek v kombinaciji z nizkotemperaturnim sistemom, zato so za talno ogrevanje, stensko ali stropno ogrevanje najbolj primerne. S takšnim pristopom zmanjšujemo stroške in porabo energije, ter manj onesnažujemo okolje.
Previsoka poraba energije
Raba energije ves čas raste s številom svetovnega prebivalstva. V EU še vedno preveč energije, 26%, porabimo za ogrevanje in hlajenje zgradb, sledi promet z 30%, industrija 26%, usluge 14%, 3%, pa gre kmetijstvu in ribištvu. Dobra vest je, da poraba končne energije pada, ( v 10 letih za 10%). V vseh lestvicah je Slovenija uvrščena zelo visoko po porabi energije, zato je potrebno skrbno varčevanje na državnem in osebnem nivoju, da bi se pomaknili z najvišjih mest po porabi.
Najnovejši podatki o končni porabi energije v EU po dejavnostih
Podatki o skupni porabi energije po državah, Slovenija je na previsokem 11 mestu
Planet Zemlja je edinstven. Vse na njem je uglašeno, v naravi poteka vse v zaključenih krogih, celoten ekosistem je v trajnostnem ravnotežju, primarni vir energije pa je sončno sevanje. S pojavom človeka pa so se stvari začele spreminjati.
Način delovanja toplotne črpalke
Veliko ljudi zanima, kako deluje toplotna črpalka? V naravi toplota sama prehaja s toplejšega na hladnejši nivo, s toplotno črpalko pa ta tok obrnemo, za kar potrebujemo zmogljiv kompresor, ki hladivo transportira po cevnem razvodu črpalke. V napeljavi toplotne črpalke hladivo spreminja agregatno stanje. Pri tem se greje in ohlaja ter omogoča zajem toplote tudi iz razmeroma hladnega okolja stavbe. Ker gre za zaprt sistem, se proces krožno ponavlja, dokler deluje kompresor. Delovni medij, hladivo, se upari že pri nizkih temperaturah, do -35°C, zato je izkoristek tako visok.
V zimskem času pa so temperature zraka nizke in z nižanjem temperature pada tudi učinkovitost toplotne črpalke – ravno takrat, ko potrebujemo za ogrevanje največ toplote. Kljub vsemu je zrak gospodaren način za proizvodnjo toplote. Če so temperature zunaj pod ničlo, lahko vlaga kondenzira na uparjalniku in zmanjša učinkovitost. To proizvajalci rešujejo na več načinov, med njimi z dodatnim električnim grelnikom za odleditev ali z občasnim vračanjem viška toplote nazaj v zunanjo enoto.
|
Primer toplotne črpalke in porabe elektrike v enodružinske hiše
Za izbiro toplotne črpalke prave velikosti je potrebno najprej ugotoviti toplotne potrebe stavbe. V našem primeru ima hiša v Žalcu tloris 10 x 10 m, z vhodnim prizidkom 1,5 x 3 m. Višina prostorov je 2,5 m, hiša stoji na samem, streha je dvokapnica, skupna uporabna in ogrevana površina znaša 195 m2, skupna površina zasteklenih površin pa 17 m2.
Vsi zidovi so zgrajeni iz 190 mm glinopor zidakov, zunanji omet pa iz glinopor malte debeline 70 mm. Okna so dvoslojna izolacijska, strop proti podstrehi pa ima 30 cm Tervol izolacije. Gretje prostorov je centralno, z radiatorji Emoterm. Izračun vseh izgub pokaže, da je vsota transmisijskih in prezračevalnih izgub 6950 W. Pri tem letna poraba na kvadratni meter znaša 68 kWh/m2a, kar pomeni, da je hiša povprečno varčna in spada v energijski razred D.
Sestava, moč in stroški
Sistem izbrane toplotne črpalke zrak - voda sestavljata zunanja in notranja enota in 175 l hranilnik tople sanitarne vode. Sistem je vremensko voden, prilagodljiv in ima vgrajen dodaten grelnik moči 6 kW, za primer izjemno nizkih zunanjih temperatur. Grelni učinek pri (A2W35) 9,60 kW, priključna moč pa 2,5 kW. Ker je sistem ogrevanja radiatorski, bo pri temperaturi predtoka 55 °C grelni učinek zmanjšan na 8,8 kW, priključna moč povečana na 3,5 kW, COP pa zmanjšan na 2,5.
Za izračun porabe električne energije potrebujemo še podatek o sezonski učinkovitosti (SPF), ki znaša 2,9. Letna poraba električne energije s toplotno črpalko bo znašala 5400 kWh, iz česar sledi, da bo uporabnika letna poraba elektrike stala 865 EUR. Sistem je v glavnem sestavljen iz zunanje in notranje enote, zalogovnika tople sanitarne vode, vodne podpostaje in razvodov. Ko seštejemo posamezne cene enot in montažo, je uporabnik plačal okrog 13.000 EUR, pri čemer je potrebno odšteti subvencijo Eko sklada, ki je znašala okrog 1500 EUR.
Če želite preveriti prihranke s toplotno črpalko, uporabite novo sletno orodje - kalkulator Oceni prihranek energije. S kalkulatorjem si lahko izračunate prihranke pri zamenjavi ogrevalnega sistema, ali prihranke ob vgradnji sončne elektrarne. Do kalkulatorja Oceni prihranek energije lahko dostopate TUKAJ!
Pojasnilo: v članku smo delno uporabili tudi dele diplomske naloge Tadeja Tacerja.
Povezane vsebine
