Toplotna črpalka je ogrevalni sistem, ki ga lahko uporabljamo tako za ogrevanje doma, kot tudi za pripravo tople sanitarne vode. Njena prednost je ta, da večino potrebne toplote zajema iz okolja, in sicer iz zraka, podtalne vode ali zemlje, s pomočjo kompresorja pa temperaturo dvigne na nivo, ki je primeren za ogrevanje.
Poznamo tri tipe toplotnih črpalk, ločijo se glede na vir energije. To so zrak/voda, voda/voda in zemlja/voda. Za lažje razumevanje – če je toplotna črpalka tipa zrak/voda to pomeni, da toploto zajema iz okoliškega zraka in jo nato prenese na vodo, ki je ogrevani medij. S toplotno črpalko tipa voda/voda in zemlja/voda lahko v primeru talnega ali stenskega ogrevanja tudi hladimo prostore.
Ko kupujemo toplotno črpalko moramo biti pozorni na številne stvari, za eno izmed najpomembnejših velja COP. COP (Coefficient of Performance) ali grelno število, predstavlja razmerje med pridobljeno toploto in porabljeno električno energijo in se običajno giblje med 3 in 5. V kolikor je COP toplotne črpalke 4 to pomeni, da za 100 kWh pridobljene toplote, toplotna črpalka porabi 25 kWh električne energije, ostalih 75 kWh pa pridobi iz okolja. COP je sicer odvisen od tipa toplotne črpalke in od vira toplote iz okolja.
Majhna poraba energije, v tem primeru zgolj 25 kWh za 100 kWh toplote, predstavlja tudi nižje stroške za ogrevanje. Le-ti so za 60 do 75 % nižji glede na druge energente. Seveda je nižji strošek za ogrevanje odvisen od tipa toplotne črpalke, vira toplote iz okolja ter energenta, ki bi ga sicer uporabljali.
Zanesljivo ogrevanje
Ogrevanje s toplotno črpalko je udobno, saj za to, da imamo topel dom ne rabimo storiti ničesar drugega, kot pritisniti na gumb. Skrb za dobavo goriva je odveč, prav tako čiščenje dimnika ali dodaten prostor za shranjevanje. Hkrati pa tovrstno ogrevanje velja za eno najbolj zanesljivih. Električna energija je namreč edini energent, ki ga pri nas skoraj v celoti proizvedemo sami. Vzdrževanje toplotne črpalke je preprosto in poceni, drži pa, da je nekoliko višja sama investicija v tovrstni ogrevalni sistem. Zaradi zelo nizkih obratovalnih stroškov in subvencij Eko sklada, se investicija povrne v 5-7 letih, po tem obdobju pa ostane zgolj strošek porabljene energije, ki pa je znatno nižji od stroška za kurilno olje ali zemeljski plin. Z uporabo toplotne črpalke manjšajo tudi negativne vplive na okolje.
Kateri tipi toplotne črpalke obstajajo in kako izbrati pravega zase?
Poznamo tri tipe toplotnih črpalk, in sicer: zrak/voda, voda/voda in zemlja/voda.
- Najbolj priljubljen tip med naštetimi je zrak/voda, za katerega se odloči več kot 90 % investitorjev. Toplotna črpalka zrak/voda ponuja najboljše razmerje med ceno in kakovostjo, za njeno namestitev niso potrebna nobena dodatna dovoljenja, sama montaža je hitra in enostavna, učinkovitost pa visoka. Toplotna črpalka tipa zrak/voda toploto zajema iz okoliškega zraka in jo nato prenese na vodo, ki je ogrevani medij.
- Pri toplotni črpalki voda/voda se kot vir toplote koristi podtalna voda, ki ima stabilno in ugodno temperaturo, razpoložljiva pa je skozi celotno leto. Ta tip toplotne črpalke je primeren tako za radiatorsko kot tudi talno ogrevanje, njena namestitev pa je hitra in enostavna.
- Toplotna črpalka zemlja/voda za svoje delovanje koristi toploto zemlje, kar ji je omogočeno preko zemeljskega kolektorja, ki je običajno položen na globini 1,2 do 2 metra. Ima zelo visok izkoristek, primerna pa je tudi za obnovljene objekte z radiatorskim sistemom.
Pri tipu toplotne črpalke zrak/voda je možnih precej tehnično različnih izvedb. Med najpogostejši spadata monoblok in split sistem. Za lažjo odločitev, kaj je bolj primerno za vaš objekt in vaše potrebe, je dobro poznati tehnične lastnosti in prednosti ter slabosti enega in drugega.
MONOBLOK IZVEDBA:
Vse vitalne komponente toplotne črpalke so vgrajene v enem ohišju. Takšna enota je običajno montirana zunaj objekta, v samem objektu pa se nahaja zalogovnik vode, ki je pri tem sistemu obvezen (razen v primeru, da je toplotna črpalka že frekvenčno krmiljena) in bojler, ki je potreben v primeru, če želite ogrevati tudi sanitarno vodo. Med toplotno črpalko in notranjostjo objekta je izvedena vodna povezava.
Prednosti monoblok izvedbe toplotne črpalke:
- enostavna in cenejša montaža.
- Montažo izvajajo tudi vodoinštalaterji in monterji klasičnih ogrevalnih naprav.
- Običajno nižja cena, saj so v veliko primerih samo predelane izvedbe hladilnikov vode (reverzibilni chiller).
- Primerne za manj zahtevne objekte s talnim ogrevanjem ter obmorske klimatske pogoje.
Slabosti monoblok izvedbe toplotne črpalke:
- vodna povezava med zunanjo in notranjo enoto, kar pomeni, da lahko v primeru izpada električne energije pride do zamrznitve in večje poškodbe toplotne črpalke.
- Potrebno je vgraditi dodatni izmenjevalec znotraj objekta, kar poslabša nazivno učinkovitost za 10 %, ali pa je potrebno v celotnem ogrevalnem sistemu uporabiti sredstvo proti zamrzovanju, kar sistem podraži.
- Območje delovanja je običajno samo do zunanje temperature -15 ali -20 stopinj Celzija.
- Potrebno je dodatno vgraditi zalogovnik ter obtočno črpalko, kar poslabša učinkovitost sistema kot celote.
- Takšne sisteme vgrajujejo monterji, ki toplotnih črpalk ne poznajo dovolj dobro, saj so enostavne za montažo. Ko je potrebno preveriti delovanje same toplotne črpalke pa nimajo dovolj znanja o hladilniškem delu toplotne črpalke, zato morate servis iskati drugje.
- Vse komponente so vgrajene zunaj, zato so bolj izpostavljene vremenskim vplivom in poškodbam.
- Večina je klasičnih ON/OFF izvedb, kar pomeni, da se moč črpalke ne prilagaja izgubam objekta, ampak ustvarja viške, za katere potrebujemo zalogovnik.
- Veliko cenejših izvedb omogoča ogrevanje vode samo do 50 stopinj Celzija in so primerne samo za obmorske klimatske pogoje.
SPLIT IZVEDBA:
Gre za deljeno izvedbo toplotne črpalke, kjer sta uparjalnik in kompresor nameščena zunaj objekta, kondenzator in obtočna črpalka pa sta vgrajena v notranji enoti toplotne črpalke. Med zunanjo in notranjo enoto je izvedena plinska/freonska povezava. Sodobne split toplotne črpalke so v večini primerov že frekvenčno krmiljene, kar pomeni veliko nadgradnjo ON/OFF sistema krmiljenja in precej višjo sezonsko učinkovitost.
Prednosti split izvedbe toplotne črpalke:
- zaradi plinske/freonske povezave ni možnosti za zamrznitve sistema, tudi v primeru izpada električne energije.
- Uporaba sredstva proti zamrzovanju ni potrebna, prav tako ni potrebna vgradnja dodatnih izmenjevalcev.
- Veliko enot je namensko razvitih za hladnejša podnebja, tako, da delujejo do zunanje temperature -25 stopinj Celzija ali celo do -28 stopinj Celzija.
- Obstajajo tudi dvo-kompresorske split izvedbe (en kompresor znotraj, drugi zunaj), ki omogočajo ogrevanje vode do 80 stopinj Celzija brez uporabe električnih grelcev.
- Večina jih že ima vgrajeno frekvenčno regulacijo moči, ki bo v nekaj letih obvezna, saj z ON/OFF tehnologijo ne bo mogoče dosegati ustreznih izkoristkov.
- Pri frekvenčno krmiljenih modelih je mogoča vgradnja brez zalogovnika, kar predstavlja manjše izgube v sistemu.
- Vsi večji in priznani proizvajalci v EU in po svetu zagovarjajo uporabo split sistemov, saj gre za potrjeno tehnologijo, ki je po številu vgrajenih enot daleč na prvem mestu.
- Monter mora dobro poznati toplotno črpalko, da jo lahko pravilno montira.
Slabosti split izvedbe toplotne črpalke:
- zahtevnejše za montažo.
- Običajno dražje izvedbe zaradi dveh ločenih ohišij in namensko razvitih komponent, ki omogočajo delovanje tudi do zunanje temperature -28 stopinj Celzija.
Prednosti toplotnih črpalk:
- Znatno zniža stroške ogrevanja (od 60 do 75 %),
- zmanjša emisije CO2 od 31 do 59 %,
- deluje brez nevarnih goriv,
- investicija se povrne v nekaj letih,
- dolga življenjska doba,
- zasede malo prostora,
- deluje zelo tiho,
- potrebno minimalno vzdrževanje,
- ogrevalni sistem prihodnosti,
- v poletnih časih omogoča hlajenje hiše,
- enostavna za upravljanje in uporabo,
- priporočena in delno subvencionirana s strani države,
- za delovanje uporablja obnovljive vire toplote (toploto zemlje, okoliškega zraka ali podtalne vode).
TOPLOTNE ČRPALKE ZRAK/VODA SO UČINKOVITE TUDI V STAREJŠIH HIŠAH
Toplotne črpalke so prva izbira pri novogradnjah, vse pogostejša izbira pa postajajo tudi v obstoječih objektih. Razlog za to so zagotovo nizki mesečni stroški za električno energijo in ozaveščenost investitorjev o okoljskih prednostih uporabe obnovljivih virov. Še dodaten razlog, zaradi katerega se investitorji radi odločijo zanjo, je ta, da je vgradnja povezana z najmanj posegi v obstoječi ogrevalni sistem. Za povrh pa v kurilnici pridobijo kar nekaj dodatnega prostora, saj se znebijo kotla in cisterne. V primeru, da so se prej ogrevali na polena, pa se najbolj veselijo samodejnega delovanja nove naprave in dejstva, da jim ne bo več treba pripravljati drv pred začetkom kurilne sezone.
Toplotna črpalka z visoko učinkovitostjo
Toplotna črpalka je najbolj učinkovita, če je vgrajena v energijsko obnovljeno hišo, v kateri smo z zamenjavo stavbnega pohištva in izvedbo fasade poskrbeli za čim manjše toplotne izgube ter tako zmanjšali potrebe po energiji za ogrevanje objekta. Njihovo delovanje je tudi v pomanjkljivo izoliranih hišah še vedno dovolj učinkovito, ogrevanje pa kljub večji porabi električne energije še vedno cenejše, kot s kurilnim oljem, kar so pokazale tudi meritve rabe energije za ogrevanje takšnih hiš. Vgradnja toplotne črpalke je vsekakor gospodarna, saj se ob upoštevanju naraščanja cen fosilnih goriv naložba s prihranki povrne v 5 do 7 letih.
Najbolj učinkovite so v kombinaciji z nizkotemperaturnim ogrevalnim sistemom, torej talnim ali stenskim gretjem, a se le redki investitorji odločijo za temeljito energijsko obnovo starejšega objekta, ki bi vključevala tudi odstranitev radiatorjev in druge večje posege v razvode ogrevalnega sistema. Investitorji se zato velikokrat odločijo za visokotemperaturno toplotno črpalko ter obdržijo radiatorje, kar prinaša do 50 % prihranka pri stroških ogrevanja – odvisno od obstoječega načina ogrevanja. Vsekakor je potrebno pred nakupom preveriti kakšna temperatura ogrevalne vode je dejansko potrebna, saj ni smiselno kupovati črpalke, ki zmore doseči 80 stopinj Celzija, v kolikor nam zadostuje že 60 stopinj Celzija (95 % vseh obnov). Pri nakupu črpalke, ki zmore doseči precej višjo temperaturo dovodne vode kot je potrebno, (“da imamo rezervo”) bomo investicijo preplačali, hkrati pa so lahko stroški ogrevanja s takšno črpalko celo višji, saj lahko uporabljamo višjo temperaturo dovodne vode, kot je potrebno, posledično pa imamo zato slabši izkoristek.
Cena toplotne črpalke
Tehnologija je v zadnjih letih izredno napredovala in to drži tudi, ko se pogovarjamo o toplotnih črpalkah. Toplotne črpalke vse pogosteje najdemo tudi v starejših hišah z radiatorskim ogrevanjem, ne samo v novogradnjah. To pomeni, da je mišljenje, da so toplotne črpalke primerne samo za novogradnje, zmotno.
- Cena toplotne črpalke v novogradnji
Ogrevalna površina: 129 m2
Tip toplotne črpalke: TermoPlus HYDROBOX M7 + Mitsubishi power inverter PUHZ-SW75YHA
Način ogrevanja: talno
Cena: 6.503 € (leta 2018)
Letna poraba 3.600 kWh skupaj z ogrevanjem bojlerja.
Cena toplotne črpalke v starejši hiši
Ogrevalna površina: 160 m2
Tip toplotne črpalke: TermoPlus HYDROBOX-P14-SMART + Mitsubishi PUD-SHWM80YAA
Način ogrevanja: radiatorsko
Cena: 8.104,66 € – 2.500 € SUBVENCIJE Eko sklada = 5.604,66 €
Stranka se je prej ogrevala s kurilnim oljem in njen letni strošek ogrevanja je znašal 1.732,32 €. Zdaj, po montaži toplotne črpalke, letni strošek ogrevanja znaša le 779,54 €, kar pomeni, da na letni ravni prihrani 952,78 €. Investicija se v povrnila v 5,88 letih.
Cena toplotne črpalke je sicer odvisna od številnih stvari. Katerih, lahko preverite v zapisu.
