Toplotna črpalka voda voda velja za energetsko najbolj učinkovit tip toplotnih črpalk za ogrevanje hiše in sanitarne vode. Namesto zraka ali zemlje uporablja toploto podtalnice ali drugega vodnega vira, ki ima skozi vse leto razmeroma stalno temperaturo. Prav zaradi tega je delovanje stabilno, grelno število visoko, letni stroški ogrevanja pa izjemno nizki.

Seveda pa kupca ne zanima samo grelno število ampak predvsem letno grelno število toplotne črpalke in s tem povezan letni strošek ogrevanja. Na to vpliva še vrsta ogrevalnega sistema (talno gretje ali radiatorsko ogrevanje), ter moč ostalih potrošnikov v ogrevalnem sistemu.

Ni pa to sistem, ki bi bil primeren za vsako lokacijo. Za zanesljivo in dolgotrajno delovanje so potrebne dovolj velika količina podtalnice, primerna kakovost vode ter pravilno projektiranje in izvedba vrtin. V nadaljevanju je pojasnjeno, kako deluje tak sistem, kakšne so njegove prednosti, katere omejitve je treba upoštevati, kakšne so okvirne cene in katere subvencije lahko pridobite.

Princip delovanja toplotne črpalke voda voda

Kako deluje toplotna črpalka voda–voda?

Dve vrtini – črpanje in vračanje vode

Sistem voda–voda običajno temelji na dveh vrtinah:

1. Črpalna vrtina: iz nje s potopno črpalko črpamo podtalnico.
2. Vračalna vrtina: vanjo vračamo vodo, potem ko je toplotna črpalka iz nje odvzela toploto.

Podtalnica iz črpalne vrtine za toplotno črpalko potuje skozi toplotni prenosnik ali neposredno skozi uparjalnik toplotne črpalke. Naprava vodi odvzame del toplote in jo dvigne na temperaturo, primerno za ogrevanje prostorov in sanitarne vode. Voda se nato ohlajena vrne nazaj v vračalno vrtino.

Ker ima podtalnica skozi leto relativno enakomerno temperaturo (najpogosteje med 8 in 12 °C), sistem deluje stabilno ne glede na vremenske razmere, kar je velika prednost v primerjavi z zrak voda.

Znižanje nivoja podtalnice med črpanjem.

Pogoji za vgradnjo: količina, globina in kakovost podtalnice

1. Dovolj velika količina vode

Za ogrevanje povprečne enodružinske hiše mora podtalnica omogočati črpanje nekaj več kot 2 m³ vode na uro. Količina in pretok se določita s hidrogeološko presojo, ki pokaže, ali je na lokaciji sploh mogoče varno in trajnostno izkoriščati vir.

2. Primerno velika globina

Čim globlje je voda, tem več električne energije potrebuje potopna črpalka, kar lahko opazno zniža skupno učinkovitost sistema. Globoke vrtine so tudi dražje. Idealno je, da je podtalnica dovolj visoka, da črpalka ne porabi preveč energije.

3. Kakovost podtalnice

Podtalnica lahko vsebuje železo, mangan in druge primesi, ki lahko povzročajo mašenje ali poškodbe toplotnih izmenjevalcev. Če so vrednosti povišane, je treba sistem opremiti s filtri ali s predizmenjevalnikom, ki vodi odvzame največje nečistoče.

Kadar je voda naravno čista, je dodatna oprema odveč, s tem pa je lahko učinkovitost sistema zelo visoka.

Grelno število toplotne črpalke voda-voda brez ali z vgrajenim predizmenjevalcem.

Dovoljenja: brez papirjev pri vodi ne gre

Za izvedbo sistema toplotne črpalke voda–voda z izkoriščanjem podtalnice je skoraj vedno potrebno pridobiti ustrezna soglasja in dovoljenja. Spodaj je pregled ključnih postopkov, ki jih mora investitor zagotovo upoštevati:

1. Predpriprava lokacije in strokovni pregled
   – Najprej se preveri, ali zemljišče leži na vodovarstvenem ali varovanem območju.
   – Nujno je sodelovanje geologa ali hidrogeologa, ki oceni vodonosnik, členitost tal in količinsko-kakovostne parametre podtalnice.

2. Vloga za vodno dovoljenje
   – Če bo sistem črpal podtalnico za ogrevanje, je potrebno vodno dovoljenje za rabo vode iz podzemnega vira.
   – Vlogo je treba vložiti pri Direkciji Republike Slovenije za vode ali po pošti oziroma preko e-uprave.
   – K vlogi je potrebno priložiti hidrogeološko poročilo, izračun odvzema vode, situacijo vrtine in morebitne priloge glede vpliva na vodni režim.

3. Vloga za vodno soglasje (če je potrebno poseg v prostor ali vpliv na vodni režim)
   – Če gre za izvedbo vrtine ali poseg, ki vpliva na vodni režim (npr. vračanje vode ali večji odvzem), je pogosto potrebno tudi vodno soglasje.
   – Tudi to soglasje se vloži pri Direkciji za vode in mora biti pridobljeno pred pričetkom del.

4. Gradbene in prostorske pogoje
   – Če vrtina ali sistem zajema večje posege (npr. globoka vrtina, cevni priključki), je potrebno uskladiti tudi pogoje prostorskega urejanja in gradnje.
   – V praksi to pomeni: pred začetkom vrtanja preverite, ali obstajajo omejitve v občinskem prostorskem aktu ali vodovarstvenem območju.

5. Zaključek in izvedba
   – Ko so vsa dovoljenja izdana, se le-te priložijo projektni dokumentaciji.
   – Investitor mora zagotoviti, da izvajalec ob vrtanju izvede testne pretoke, dokumentira raven podtalnice in izvede vračalno vrtino (če je potrebna).
   – Odgovornost za pravno in tehnično skladnost je na investitorju in glavnem projektantu.

Dovoljenja: brez papirjev pri vodi ne gre

Ker gre za rabo podzemne vode, je za izvedbo sistema skoraj vedno potrebno pridobiti ustrezna soglasja oziroma vodno dovoljenje. Pri tem je treba upoštevati tudi morebitne omejitve zaradi vodovarstvenih območij. Zato je pomembno, da projekt vodi strokovnjak, saj lahko neustrezna izvedba povzroča okoljsko škodo in pravne posledice.

Prednosti toplotne črpalke voda–voda

1. Najvišja energetska učinkovitost

Grelno število sistema je lahko zelo visoko, pogosto okrog 5 ali več. To pomeni, da iz 1 kWh električne energije pridobimo več kot 5 kWh toplote.

2. Delovanje ni odvisno od vremenskih razmer

Medtem ko črpalke zrak voda ob zelo nizkih temperaturah izgubijo del učinkovitosti, sistem voda–voda deluje stabilno tudi v najhladnejših zimskih dneh.

3. Zelo nizki letni stroški ogrevanja

Visoka učinkovitost pomeni, da je ogrevanje lahko tudi dvakrat ali trikrat cenejše kot ogrevanje s kurilnim oljem ali plinom.

4. Možnost pasivnega hlajenja

Če sistem dopolnimo s primerno opremo, lahko poleti izkorišča hladnost podtalnice za skoraj brezplačno hlajenje prostorov.

Slabosti in omejitve sistema

• Sistem ni primeren za lokacije brez zadostne količine ali primerne kakovosti podtalnice.
• Začetna investicija je občutno višja kot pri črpalki zrak voda.
• Sistem zahteva natančno projektiranje in vrtanje, kar poveča stroške in čas izvedbe.
• Pri nečisti vodi je nujno redno čiščenje, kar poveča stroške vzdrževanja.
• Dovoljenja in administrativni postopki so lahko dolgotrajni.

Koliko stane toplotna črpalka voda–voda?

Tipične cene na slovenskem trgu:

• Od 10.000 do 20.000 € za celoten sistem s toplotno črpalko, vrtinami, potopno črpalko, cevnimi vodi, montažo in zagonom.
  V večini primerov se investicija začne okoli 12.000–15.000 €, saj sta potrebni najmanj dve vrtini, črpanje podtalnice pa zahteva tehnično zahtevnejšo izvedbo kot črpalke zrak–voda.

• Nižji stroški so mogoči v posebnih okoliščinah, na primer:

  • če je podtalnica zelo plitva (3–6 metrov), kar omogoča poceni in hitro izvedbo vrtin,

  • ali kadar ima investitor na parceli obstoječ, globlji vodnjak, ki se pogosto lahko uporabi kot vračalna vrtina, kar lahko doprinese k opaznemu znižanju stroškov.

• Višji stroški nastanejo pri:

  • globokih vrtinah (20–50+ metrov),

  • slabši propustnosti tal,

  • zahtevani dodatni opremi (predizmenjevalnik, filtri zaradi železa/mangana),

  • ali bolj zapletenih geoloških razmerah.

Prihranek v primerjavi s kurilnim oljem – praktična primera

V spodnji tabeli sta prikazana dva najpogostejša primera slovenskih hiš, ki sta ogrevani s kurilnim oljem in sta prešli na toplotno črpalko voda–voda. Gre za hiši z ogrevano površino 150 m² v energijskih razredih C in D, kjer sta potrebe po energiji in stroški ogrevanja precej različni – prihranek pa v obeh primerih ostaja izjemno visok.

Prihranek pri toplotni črpalki voda voda (COP 5,0)

Okvirna primerjava stroškov ogrevanja s toplotno črpalko voda voda s predhodnim stroškom s kurilnim oljem. Upoštevani stavbi imata ogrevalne površine 150 m2 in sta v energijskem razredu C in D

1 of 2

Grafika prikazuje energijske razrede stanovanjskih stavb, razvrščene od najbolj učinkovitega razreda A1 do najmanj učinkovitega razreda G. Na dveh primerih hiš je prikazana letna raba energije: hiša v razredu C porabi približno 40 kWh/m²a, hiša v razredu D pa 80 kWh/m²a. Nižja številka pomeni manjše toplotne izgube in nižje stroške ogrevanja, višja pa kaže na večjo porabo energije in slabšo izolacijo objekta. Takšne primerjave pomagajo oceniti, koliko energije bo hiša potrebovala za ogrevanje ter kako velik prihranek lahko dosežemo z učinkovitejšim ogrevalnim sistemom, kot je toplotna črpalka voda–voda.

Primer 1: energijski razred C (8.920 kWh potrebne toplote)

Hiša z boljšo toplotno zaščito je letno porabila približno 1.016 € za kurilno olje.
Po prehodu na toplotno črpalko voda–voda strošek ogrevanja znaša približno 357 €.

Letni prihranek: 660 €, kar pomeni približno 65 % nižji strošek ogrevanja in približno 80 % manjšo porabo energije.

Primer 2: energijski razred D (14.920 kWh potrebne toplote)

Hiša z nekoliko večjimi izgubami toplote je za kurilno olje porabila približno 1.701 € na sezono.
Toplotna črpalka voda–voda enake potrebe pokrije z letnim stroškom okoli 597 €.

Letni prihranek: 1.104 €, kar predstavlja prav tako okoli 65 % nižje stroške in 80 % manjšo porabo energije.

Povzetek obeh primerov

Kljub različnim potrebam po energiji je razmerje prihrankov podobno:

• toplotna črpalka voda–voda zmanjša stroške ogrevanja za približno dve tretjini in energetsko porabo za okoli 80 % v primerjavi s kurilnim oljem.
• To potrjuje, da je sistem voda–voda ena izmed najučinkovitejših rešitev za ogrevanje slovenskih domov, ne glede na energijsko učinkovitost stavbe.

Subvencije Eko sklada

Trenutno veljajo naslednje spodbude:

• 40 % investicije, največ 6.000 €
  za zamenjavo starega ogrevalnega sistema (npr. kotla na kurilno olje ali plin) s toplotno črpalko voda–voda.
• 20 % investicije, največ 3.000 €
  pri vgradnji toplotne črpalke voda voda a v novogradnji.

Pogoji se lahko spreminjajo, zato je vedno smiselno preveriti aktualni javni poziv in seznam naprav, ki izpolnjujejo zahteve. Bolj natančne pogoje za pridobitev nepovratnih sredstev lahko preverete v članku Subvencije Eko sklada.

Prerez hiše z delovanjem sistema toplotne črpalke voda voda. Podtalnica se preko črpalne vrtine dovede do toplotne črpalke, ki od nje pridobi toploto za ogrevanje prostorov in sanitarne vode, ohlajena voda pa se vrača nazaj v vračalno vrtino. Takšen sistem izkorišča stabilno temperaturo podtalnice in omogoča zelo učinkovito ogrevanje.

Koraki do izvedbe sistema voda voda

1. Pregled lokacije in geološka presoja
   Preveri se količina in kakovost podtalnice ter globina vodonosnika.
2. Pridobivanje soglasij in dovoljenj
   Uskladitev z vodovarstvenimi območji in vodno soglasje.
3. Energetski preračun hiše
   Določitev potrebne ogrevalne moči in ustrezne toplotne črpalke.
4. Projektiranje sistema
   Določitev tipa vrtin, opreme, filtrov in drugih elementov.
5. Izvedba vrtin in montaža opreme
   Vgradnja potopne črpalke, povezava z ogrevalnim sistemom in zagon.
6. Vzdrževanje
   Periodični pregledi, čiščenje filtrov in po potrebi analiza vode.

Kdaj je toplotna črpalka voda–voda prava izbira?

Takšna rešitev je odlična, kadar:

• je na lokaciji dovolj kakovostne in stalne podtalnice,
• so potrebe po toploti večje (hiša, ki ni v najvišjem energijskem razredu),
• investitor razmišlja dolgoročno in želi najnižje obratovalne stroške,
• je pripravljen na nekoliko višjo začetno investicijo in administrativni postopek.

Če pa je lokacija neprimerna ali bi bila investicija previsoka, je pogosto bolj smiselno izbrati toplotno črpalko zemlja voda ali kakovostno črpalko zrak voda.

Toplotna črpalka voda–voda je zaradi stabilnega vira toplote eden najzmogljivejših ogrevalnih sistemov na trgu. Njena učinkovitost, nizki stroški delovanja in možnost poletnega hlajenja so njene največje prednosti. Hkrati pa zahteva premišljeno načrtovanje, analizo lokacije in pravilno izvedbo vrtin. Če so pogoji ugodni, je to dolgoročno ena najbolj smiselnih energetskih naložb za ogrevanje doma.