Kaj je toplotna črpalka in kaj z njeno uporabo pridobimo
V zadnjih letih o toplotnih črpalkah veliko slišimo in beremo, vendar pa veliko ljudi sploh ne ve kakšne naprave so to in kako delujejo.
Toplotne črpalke za svoje delovanje uporabljajo velik delež obnovljivih virov, zato so okoljsko sprejemljiv in ekonomsko učinkovit način ogrevanja s potencialno pozitivnimi družbenimi učinki, poleg tega pa so tudi primerne za skoraj vse stavbe.
Njihova vgradnja, namenjena ogrevanju prostorov, je zaradi majhnih potreb po toploti, v primeru novogradnje gospodarna odločitev, ne glede na to, kateri toplotni vir izberemo. V obstoječih hišah pa je po mnenju strokovnjakov najprej smiselno zmanjšati toplotne izgube in potrebe po toploti. Toplotne črpalke sodijo med ogrevalne sisteme, pri katerih so stroški obratovanja najmanjši, najučinkovitejše pa so v povezavi z nizkotemperaturnimi ploskovnimi ogrevalnimi sistemi, torej talnim, stenskim ali stropnim ogrevanjem. Velja tudi, da je naložba najbolj upravičena, če bomo z njo ogrevali in hladili. Sistem z eno notranjo in eno zunanjo enoto lahko namreč pozimi v bivalnih prostorih zagotavlja toploto, poleti pa prijeten hlad.
Prednosti ogrevanja s toplotno črpalko so do 75 % manjši stroški ogrevanja, do 60 % nižji izpusti ogljikovega dioksida, nezanemarljiva pa niso niti dejstva, da izkorišča obnovljive vire, da z njo lahko ogrevamo tudi sanitarno vodo, da je za naložbo mogoče pridobiti nepovratna sredstva Eko sklada, da se naložba povrne v nekaj letih, da je upravljanje z njo preprosto ter da zasede malo prostora.
Toplotna črpalka delovanje
Toplotne črpalke pridobijo kar tri četrtine energije, ki jo potrebujejo za svoje delovanje brezplačno, iz obnovljivih virov v bližnji okolici. Zemlja, podtalnica in zunanji zrak namreč vsebujejo toplotno energijo, ki jo lahko s pomočjo toplotnih črpalk pretvorimo v ogrevalno energijo. Njihova tehnologija delovanja je skoraj identična kot pri hladilnikih, le da je proces obrnjen. Med tem ko hladilnik hladi živila tako, da jim odvzema toploto in jo oddaja v prostor, toplotna črpalka toploto črpa iz zraka, zemlje ali podtalnice, jo v krožnem procesu dvigne na višjo temperaturno raven in prenese na vodo, ki kroži v ogrevalnem sistemu. Del toplote vira, ki vstopi v toplotno črpalko prevzame hladilo v uparjalniku katerega agregatno stanje se iz tekočega spremeni v plinasto, zniža pa se tudi njegov tlak. Uparjeno hladilo se v kompresorju stisne na manjšo prostornino, kar zviša njegovo temperaturo (za to je potrebna električna energija). Pregreta para se potisne v kondenzator, kjer se del toplote prenese na vodo v ogrevalnem sistemu, uparjeno hladilo pa kondenzira. Med kondenzatorjem in uparjalnikom je krožni proces sklenjen. Preden se utekočinjeni plin vrne v uparjalnik in ponovno sprejme del toplote vira energije, se njegov tlak in temperatura znižata.
Toplotne črpalke zrak voda
Toplotne črpalke zrak voda so običajno najcenejše, omogočajo pa tudi enostavno in poceni vzdrževanje. Primerne so za domove v podnebju kjer temperatura ne pade pod -20°C. Kombinirati ali dopolniti pa jih je možno tudi z drugimi ogrevalnimi sredstvi.
Poceni ogrevanje
Če zadevo sila poenostavimo, nas pri izbiri ogrevanja zanimata le dve stvari. Koliko znašajo letni stroški ogrevanja in kolikšna je začetna investicija vgradnje ogrevalnega sistema? Pri izračunu stroškov ogrevanja je treba upoštevati cene energentov ter izkoristek ogrevalnega sistema. Pri stroških vgradnje pa kolikšen je prihranek pri energiji, da se nam strošek vgradnje še splača.
Toplotne črpalke zrak-voda so preproste za vgradnjo, ne potrebujejo dimnika, imajo pa zunanjo enoto, ki jo je treba umestiti k zunanji steni objekta. Izvedba voda-voda in zemlja-voda sta zahtevnejši, ker je potrebno narediti vrtino ali izkop za zemeljske kolektorje, zato je tudi investicija višja.
Toplotne črpalke zrak – voda za ogrevanje sanitarne vode
V primeru, da toplotne črpalke ne uporabljamo za ogrevanje prostorov, si lahko izberemo toplotno črpalko za ogrevanje le sanitarne vode.
Toplotne črpalke za sanitarno vodo delujejo po principu izmenjave energije med dvema različno toplima elementoma, navadno gre za energetsko izmenjavo med zrakom in vodo. Ker se zrak pri segrevanju vode ohlaja, lahko to lastnost uporabimo tudi za hlajenje prostorov (recimo kleti ali shrambe) in tako izkoristimo menjavo energije na obeh koncih. Pri postavitvi toplotne črpalke za sanitarno vodo je pomemben prostor v katerega bo postavljena.
Toplotna črpalka za ogrevanje sanitarne vode omogoča tudi do štirikratni prihranek pri stroških segrevanja sanitarne vode. Velja za okolju prijazno, saj so njene emisije CO2 v okolje za več kot 62 % manjše kakor običajno. Zaradi posebnega sistema vodenega zraka, poleg segrevanja sanitarne vode, omogoča tudi ohlajevanje izbranih prostorov. Zračni kanali so namreč skozi toplotno črpalko speljani od mesta zajema, do mesta izpusta zraka.
Črpalke Zeus Plus imajo izredno funkcijo segrevanja vode do 60°C tudi ko se zunanji zrak spusti na -10°C. Toplotna črpalka Orca Zeus plus ima za sanitarno vodo vgrajen 230 ali 300 litrski zalogovnik vode. Za še večji prihranek ima toplotna črpalka za sanitarno vodo možnost uporabe dveh časovnih intervalov (nočna in dnevna tarifa).
